一种智能室内照明系统的控制方法及装置研究

鲁 涛* 薛龙飞

（陕西工业职业技术学院，陕西 咸阳712000）

1 方案设计

本设计基于云平台和arduino 微控制器板去控制的一种应用在校园的照明智能控制系统进行设计。其适合被应用在校园走廊和图书馆等部分校园应用的照明系统的控制上，不但能够使得一定程度上减少电能的损耗同时还可以提升灯光的使用效率。

合理的使用智能控制算法和云平台等当前比较领先的技术，去针对当前的走廊照明进行智能管理和控制，因此本控制系统主要设置了两个存在差异的控制通道，其中的一个是进行自动控制，主要的作用是在云端的服务器使用自动智能算话，并且运用WiFi模块和控制器，对当前所需要进行传输的数据完成，传输控制器则需要对电路信息进行采集之后，使其能够快速的被发送到设置的云端服务器中，而云端服务器在完成了处置信息，接收到命令后可以将其传输到控制器，再转到控制器之后，控制器可以把这一命令信号传输到具体的执行机构，在执行机构，收到相关的信号之后，则可以完成进一步的执行动作，还有一种就是手动的完成操作，手动操作主要是在手机上可以下载相关的APP 软件，然后把这一软件和云端的服务器进行连接，这样的一种情况下，假如在遇到了一些恶劣天气的情况下，则可以通过手机中设置的APP 直接对照明情况进行设置和管理，除了这样的一种情况还可以使用多种不同的软件而去对这一平台进行调整，实际能够对一期设定的目标给予满足。

2 硬件设计

2.1 系统的整体设计

参照目前已经设计好了设定方案进行分析，当前系统使用的是单片机控制系统，其主要是通过多个模块组成，当前，校园照明控制系统主要的工作方式就是对校园中的室内光线的强度和具体的使用情况给予监测，通过这样的方式去完成自动的光线调整和远程的贡献调整。

2.2 单片机的选择

本文选择的这一控制器板主要是使用ATM EA2560 单片机，使其作为控制的面板，对于开源的平台，我们可以从中得到针对知识共享的一种代码，通过这一代码去完成电路设计，因此其中并不需要设置过多的，对外接的线路，其中可以直接的完成电压的输入和USB 供电等多种需求，除此之外，在这一开源共享平台中，微控制器对于环境给出的要求也十分严格，并且其兼具了较高的兼容度，在使用性能上能够达到一种非常好的使用效果，在对其进行一次开放二次开发过程中所需要付出的成本则相对较低，因此使用这一位控制器是最为适合当前设计的选择。

2.3 传感器的选择

2.3.1 人体信号传感器的选择

热释红外感应模块，其中起到的作用是对于当前校园室内是不是有人体发出的红外线进行感知，通过这样的方式去对校园中，是不是有人经过进行判断，这样的一种判断方式不但能够节约电源，同时还能够完成对于走廊灯光的自动控制，可以说这是数据采集过程中不能够缺少的一个模块。

2.3.2 光照强度信号传感器的选择

光线强度感应器这一模块主要是运用其中具有的光敏电阻和电压比，需要芯片两部分组成的，而其中的光敏电阻经常被我们叫做是光导管，其中主要是包含了过敏金属和金属化合物，通常其在进行制作的时候，其中包含了硫化金属这部分材料，能够在特定的波长照射下具有电阻值不不断持续转换的优势，也正是因为这样骑在接收到光线照明的情况下，能够使得电子电源朝着郑集的方向发展，因此电源负极就会产生这样的一种情况下，可以让郭敏电阻器本身的电阻值不断的降低。

除此之外其中还有lm393 芯片的使用，它的工作电压较为广泛，在电压为。2～36 维都可以进行工作。而在本系统中所使用的电压是5 微电压，因此它的作用主要是和定位器以及光敏电阻，共同作用，使得系统在光线照明比较低的情况下可以获得有效的信号，从而完成对灯光的控制。

2.4 WiFi 控制模块

WiFi 控制模块主要是通过WiFi 通道区对灯光进行远程的控制，其中主要是使用到了灯光的开关控制和亮度调节以及灯光颜色的不断变换，在本系统设计中主要是在云端灯光控制，因此在娱乐灯光保持在0 的情况下，则其灯光需要关闭，而灯光控制保持在一的情况下，则需要其伴随着数字的提升，不断的提高灯光的亮度，而使用这样的一种形式去完成灯光的调节，可以说这也是WiFi模块本身所具备的一种特殊的远程控制的功能。

3 软件设计

3.1 控制系统软件设计概述

对于当前在我国校园照明系统中的使用主要是针对信号采集模块去完成的，而在子程序中其自身也具备了初始化程序和中断子函数的程序和功能程序等它们之间相互联系，并且相互镶嵌，通过这样一种相互结合的方式完成最终的调用，可以说这也是中断函数程序，可以完成功能子程序调用的一种主要功能参照传感器信号，使其能够对相关的控制信号进行有效的输出，通过这样的一种方式，可以按照当前设定好的不同的子程序模块去对其进行细分。在对其细分的情况下，一般都是在主程序去进入，然后对其自身需要的命令操作给予执行，最后再次的返回到主函数中，这样的一种情况下，能够让主函数保持一种持续稳定的运行状态。

3.2 环境光采集模块的设计

使用传感器把微控制器本身所具备的电源信号，在环境中的光照强度去进行不同程度的收集和转化，传感器本身除了能够使用光敏的二极管把机所需要的信号在环境里去进行获得之外，还可以具有对其进行电信信号传输的功能，在这样一种情况下可以让传输的信号保持稳定，同时更加有利于对其进行后期的采集。

3.3 云端远程控制的设计

云端远程控制当前在进行的开发，目标主要是将其使用在手机中，在手机中通过APP 去通过该模块完成所需要的灯光控制，当前主要是需要将已经准备好的固件中的WiFi 模块，安装到本系统配备的APP 到手机中，同时还需要一根tl 线，因为其本身并不能够完成it 发出的指令，从而保持运行状态，因此，SD-ut xd 和t xt-ursd可以不进行，结果只是简单的对其进行模块开机即可，手机只需要WiFi 热点相连接则可以完成操作所有模块中的g100 这一脚可以不去进行链接，能够运用手机去进行热点的搜索，搜索带有一SP字符的名字，这就是本系统发出的热点，通过这样的一种热点寻找就可以完成热点的连接。通过对热点名字的点击，最终进入到控制面板。

4 系统的调试

控制系统当前在硬件与软件部分进行完设计之后，还要求对其自身的实验性进行检测和调整这样的一种情况下，能够将硬件软件在具体进行过程中存在的缺陷，以及针对硬件电脑故障给予有效的排查，通过这样的一种方式能够对于系统本身是不是可以保持安全稳定的运行进行检验，除此之外，本次控制系统目前在进行调试的过程中，主要被分成两个部分，首先的第1 个部分是，对于控制器把目前在系统调试和整体控制上的运行进行所需要的调试。

5 结论

本课题主要是针对校园智能照明控制系统进行相关的设计和研究，通过针对电路驱动去完成研究，使其能够对于当前整个校园系统设备实现有效的控制，并且使用一个单独的显示器去对整体系统工作状态进行显示，可以说这是一种非常便捷也是十分有效的控制程序，即不但完成了对于上面照明的开关控制，同时还能够远程监控到校园照明存在的故障问题。