CQ9电子引言:本文介绍当前主要智能照明控制系统各品牌的特点及各种协议的基本定义、并从智能照明控制系统的当前发展提出个人见解。

　　伴随现代电子技术的发展、人们对照明控制提出了更高的要求,照明控制也不再局限于照明设备的开关,还需要照明控制根据某一区域的功能、每天不同的时间、室内外亮度或该区域的用途来自动控制,并能够实现集中统一管理与监控的功能,达成舒适、明亮并富有艺术魅力的照明环境里工作和生活。

　　智能照明控制系统正是适应上述需求诞生的一个楼宇自动化系统的一个子系统,但其可以不再依赖于楼宇设备自动管理系统而独立运行。同时,智能照明系统不仅可以实现开关控制和调光控制,还可以预设许多灯光场景,根据时间、场所的功能、室内外照度自动调整场景。与音频、视频系统、表演系统等专业设备实现各种表演功能。

　　自上世纪90年代开始,智能照明控制系统已经作为一个独立的系统在国内智能建筑中得以应用。近二十年来的发展、主要有HDL、ABB、Siemens、Merten 、CLIPAL、Dynalite、Lutron、Polaron、ilight、Panasonic等智能照明系统在国内各类项目中得以应用。这些厂家或品牌之间有什么差异呢?笔者按自己这些系统的理解做出如下几个方面的对比,供读者参考:

　　RS-485总线都是串行数据接口标准,最初都是由电子工业协会(EIA)制订并的, EIA于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准,增加了多点、双向通信能力,即允许多个发送器连接到同一条总线上,同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性,扩展了总线共模范围,后命名为TIA/EIA-485-A标准。标准只对接口的电气特性做出规定,而不涉及接插件、电缆或协议。是典型的串行通讯标准,标准只定义了电压,阻抗等,但不对软件协议给予定义。RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺,实际上可达 3000米,RS-485的数据最高传输速率为10Mbps。

　　欧洲电气接线装置总线(European Iinstallation Bus)智能控制系统,与欧洲楼宇自控标准(KNX)相结合,形成KNX/EIB总线系统,是为电气接线装置专业量身打造的智能化楼宇控制系统。截至2002年6月,全球有300余家制造厂商生产5000余种EIB兼容产品,占据欧洲楼宇,家庭自动化设备销售总额的80%。EIB协议由中立的、非盈利组织EIBA统一管理,任何愿意遵守EIB协议的制造厂商均可以申请并通过EIB认证后生产EIB产品。

　　C-Bus即Clipsal Bus的简称,是Clipsal公司的总线协议,采用两线制双绞线,即一对线上既提供总线VDC),又传输总线设备信息,总线设备之间直接通讯,无须通过中央控制器。C-Bus的传输协议为CSMA/CD,通信速率为916Kb/s,可设成线形、星形或树形拓扑结构,但不支持环网结构。子网为基本单位,每个子网最多容纳100个单元或者255个控制回路,最大传输距离为1000m。

　　Dynet是Dynalite公司面向照明系统的封闭控制总线协议。Dynalite 系统采用4线制两对双绞线,即一对双绞线V总线设备工作电源,另一对双绞线用于传输总线设备信息。安装时推荐使用五类线(四对双绞线)作为传输介质,没有用到的线可以作为备用。Dynet是一种基于RS-485四线制的传输协议,只支持线形网络拓扑结构,主网可通过网桥连接64个子网,每个子网可连接64个总线设备单元,其子网传输速率为916KbPs,主网最高可达5716KbPs。Dynet相应的操作软件是Dlight。

　　X-10电力线采用电力线载波技术, 在北美取得了巨大的商业成功。X-10信号根据电力线KHz脉冲信号出现与否来进行传输。信号帧头标识符为1110,该标识符仅以真值形式传送,其余每个信号分别以真值和补码两种形式在交流电的零相位开始传送,为了和三相交流电的过零点相一致,这些数据帧必须连续传送三次。该协议产品无需布线,易用价廉是它的最大卖点。

　　HBS 的全称是家庭总线系统(Home Bus System),它是由日本一些知名企业,包括日立(Hitachi) 、松下(Mutsushita) 、三菱(Mitsubishi)、东芝(Toshiba)等联合提出的,并得到了日本政府和商会的支持。HBS协议规定了如何通过双绞线或同轴电缆实现家庭电器、电话、音频、视频装置的互连,着眼于家用电器的综合自动化。同时,HBS协议也考虑了如何在家庭内获得远程服务,如在家购物、远程医疗和远程教学等。协议主要用于电器开关量以及简单模拟量的控制,采用专用总线,具有抗干扰强、响应速度快、开发成本及风险较低的特点。

　　综上所述,目前国内市场各品牌的智能照明系统在短期内采用统一总线标准的可能性不大,每种总线和每家的产品都有自己的特点。但未来应会形成RS485,KNX/EIB两大总线占有主要市场份额。各厂家在产品的开发上也会有针对性的推出新的产品来占有各自的市场份额。

　　HDL-BUS总线总线组成的基础网络(我们叫子网段),基础网络间采用TCP组网的网络结构。这一系统结构的特点是:控制是在各基础网络之间开展的,或者说控制是跨以太网控制的;另一个目的是希望能结合国内众多的基于RS485厂家的产品在IP通讯协议这一层级,作一个统一的通讯及服务平台,即HDL-BUS不仅只是站在HDL产品的角度出来,更希望能在IP这一通讯协议平台上与其它厂家产品兼容或共享网络通讯。

　　【关键词】路灯照明 智能控制 控制系统随着社会的不断发展，城市路灯照明系统已经成为了城市基础设施建设工作中的一个重要的组成部分。城市夜间活动的增加，对道路的夜间交通流量的提升起到了一定的推动作用。智能化的路灯系统的应用，可以为路灯的维护与管理工作提供一定的帮助。

　　路灯照明系统主要应用于城市市区道路和部分高速公路之中。主控系统是对城市或公路沿线的所有路灯进行控制的重要工具。现场设备层、本地控制层和监控中心信息层是路灯照明智能控制系统的重要组成部分。其中，工作站可以对电缆被盗报警和电压信号的信息状态进行显示，也可以对这些信息进行手动化和自动化的控制。在PLC技术在路灯照明系统中得到应用以后，工作站可以对电缆防盗报警主机信息等内容进行收集，也可以在控制策略的运行过程中发挥一定的作用。

　　有线传输和无线传输是路灯智能控制系统进行数据传输的有效方式。手持步话机和无线电台是实施无线传输的主要工具。有线传输方式则与总线网、电话线和公用电话网之间存在着一定的联系。

　　在路灯照明智能控制系统之中，配电柜、子站和电台是本地控制系统的主要组成部分。在这一系统中，每一个本地系统都可以被看做是一种独立化的控制系统。在主控机无法正常工作的情况下，本地控制系统可以在一定时期内对路灯的开关控制功能进行发挥。一般而言，主控机与本地控制系统主要采用无线传播的方式进行信息通信。在电台功率和通信距离等因素的影响下，信号延迟问题会成为主控机在对本地控制系统进行调控的过程中的一个常见问题。主控机站的构建，是对这一问题进行解决的一种有效方式。在将系统的控制范围划分为多个不同区域以后，主控基站的设立，可以对广域网在数据收集和传输工作中的作用得到强化。因此，本地控制系统在路灯照明系统的系统化设计中发挥着重要的作用。

　　对不同路段的路灯的三相电功率的合理配置和路灯节能方式等各种因素的充分考量，是照明智能控制系统的本地控制系统在实际应用中所要关注的问题。触发装置的应用，是实现各种模式组合的一种有效方式。在触发装置的设计过程中，设计人员需要让一种组合方式与某一种触发器相对应，这就让触发器的数量成为组合方式的数量。对路灯开关的控制，是控制系统中子站在实际应用中发挥出来的主要功能。在完整的通信系统建成以后，主控机可以对城区或公路的不同板块内的照明需求进行分析，也会对季节变化和天气情况进行充分考虑。在对照明路灯的开关时间进行确定以后，通信系统会把这一信息传送到子站之中。子站会对这些开关信息进行保存。在这一系统中，子站也可以发挥出信息传输纽带的作用。它可以借助互联网的作用将一些电流电压信息传输到主控系统之中。防雷器报警、开门报警等功能是系统报警功能的主要内容，对本地控制系统中子站的自身作用进行发挥，可以让系统的报警功能得到充分完善。

　　通信模块是计算机之间的数据通信过程中所不可缺少的重要工具。电源插座、控制批示灯、调制解调器接口、串行接口和发送批示灯是通信模块中的主要组成部分。在这一系统中，通信模块可以发挥出外接电话线的功能，也可以对无线电台的接入功能进行充分的发挥。RS-485传送模式是通信系统常用的串行接口方式。调制解调方式主要在模块的调制过程中得到应用。光电隔离方式是调制解调与相应接口之间所采取的主要的耦合方式。强劲的抗干扰能力和良好的稳定性是通信模块在实际应用中表现出来的主要特点。在借助串行接口将数据传送到通信模块以后，通信模块可以在将信息转化为有价值的信息以后，实现信息的发送。ITU-TV213是通信模块系统在实际应用中所要符合的一项重要的技术标准。FSK半双工解调模式是系统常用的解调方式。

　　模式手动控制法是一种可以在系统中得到应用的灵活互控制方式。在这一方法得到应用以后，工作人员在对当地某一时间段的天气情况和自身经验入手，对照明系统的亮度范围和各个范围内的照明回路进行设置。为了对路灯在欠压情况下出现的自行启动问题进行控制，相关工作人员需要在系统处于非节电模式下进行切换。这就可以在让照明系统的柔性控制功能得到强化的基础上，对照明所需的能源资源进行有效节约。

　　从路灯照明系统的发展情况来看，这一系统经历了由照度标准到亮度标准，再到目前的以可见度为标准的变化过程。评价标准的变化表明我国的路灯照明系统经历了高精端化的发展趋势。在信息技术的不断发展的现代社会，单片机技术和PLC技术的应用，可以让照明系统的智能化水平得到有效提升。

　　路灯照明智能控制系统的应用，对城市的绿色发展有着一定的促进作用，也是路灯照明建设的一个重要的发展方向。从环保观念出发，对居民的夜间照明需求进行满足，是路灯照明系统的主要设计原则。中子站的设置对这一系统的优化有着积极的促进作用。

　　[2]陈津萍.城市路灯照明智能控制系统应用分析[J].黑龙江交通科技，2014（02）：194.

　　[3]汪晓辉.城市路灯照明智能控制系统的应用[J].科技视界，2015（01）：386+320.

　　[4]顾俊.城市路灯照明中的智能控制系统分析[J].科技与创新，2015（06）：121+123.

　　在智能变电站中，照明系统单元是在一个网络支持下的连接单元，此单元的作用是供应所有的工作所需电源、源系统时钟和系统接口。在整个控制系统中，对于不同地位的设置需要用到同样的信息收集系统。系统单元中存在子系统，子系统的责任是对其他的分支区域正常网络运行进行不同条件的控制。主干系统和子系统之间的联络需要使用信息元件，才能使数据和信息进行有效传播。

　　在输入单元中，主要的作用是对信息进行转换，把外部所收集的控制信息转换成能够供网络传播的信息。例如，在智能照明系统中能够运用到的功能输入开关、对灯光进行调节的遥控开关、集合多样的控制面板、型号各异的传感器，传感器的功能是对其他的运动物体进行感知，然后对电力电气设备的开关进行掌控。以上这些设备在科学合理的运行状态下，可以对其周围的光亮进行感知和测评，以此增加自身的亮度调节功能，从而保障电力设备的四周都能有照明光亮摄入，同时还能对自然光源加以有效利用，促进能源的节约利用。

　　在输出单元中，起主要作用的是用在收集网络输出信息，然后利用这些信息对回路进行控制，以此达到实时控制的目的。这输出单元系统中有多中类型的继电器，在此系统中，对调控和管理以及分散运行进行集中管理，把输出单元中的监控系统和控制照明的设置进行联系，来提高信息控制与输出的功能，这是因为中心监控系统的职责是对计算机和通信设备发挥相关的调控和管理功能。

　　智能的照明系统，能够以最为简单的和灵活的方式对变电站回路进行控制，控制的方式可以是按照分区控制也可以是进行组合的回路控制。这些控制的目的是实现灯光的智能开关功能。另外，传感器的使用可以对所管区域内部的一些电源设备进行开关，其中包括电灯、空调等。利用传感器可以省去控制面板的作用。智能照明系统的存在，能够对室内各种电动装置进行掌控，如百叶窗、卷帘窗等。可以根据现实需要，对这些设备进行角度、距离和升降的调节。在监视子系统中，可以对电力设备的微型断路器进行故障检测和开关状态检测，这样还能对回路的负载电流进行有效监视。在智能照明系统当中，还要采取分布式的管控系统，然后与系统中的其他数据进行联动和集成。

　　首先，照明系统在单灯控制方面的智能化可以实现控制面板对灯具的实时、分组监控。监控的主要手段是通过红外线和光感控制，以及电闸的开关、安全系统和照明灯具的连接，这些控制可以在电脑上用鼠标实现。对于照明出现的故障，需要及时做出报警处理。如果照明灯具在使用过程中，出现某种故障或损坏，可以在系统中制定报警方式，例如，线路发生被盗情况，或者被人为折断，就要通过短信或鸣笛的方式报警，使管理者能够第一时间发现线路被损坏的信息，以免影响到照明灯具作用的正常发挥。其次，通过报警及时快速找到故障灯的位置。智能化照明系统中，软件需要标注地图信息，工作人员通过对地图直观地检查和观看，能够清楚地看到灯具所在的位置，找出故障发生的地点，这样给检修工作人员带来了便利。

　　其次，在采集和存储照明设备信息的过程中，需要对灯具和供电线路运行状态的信息进行采集，采集后要存储和统计并且对照明设备的功能进行分析，这样管理部门能够按照时间顺序对使用的电量和电流电压等制作报表。如果变电站系统中出现某种问题，照明设备因故不能继续正常工作，那么在集中器的作用下，能够使电力设置保持运行状态，对主控开关进行设置，然后它也可以按照时间表去运行，以此来保障照明灯具随使用要求而点亮或熄灭。在节能方面，系统通过分组，分时间段等方法，对灯具的亮灯和灭灯进行有效管理。例如，在使用LED灯具时，需要配备PWM调光功能，这样才能实现灯具的智能调光，以此促进能源的节约使用。把智能照明控制管控方法放入智能照明系统中，是当前需要研究的重要问题，于是研究人员基于此提出了链接方案原理，如图1所示。

　　此图是按照100M的速度把照明灯光和照明亮度以及控制信息进行传输，目的是工作站中各个子系统。此图中我们可以看见监测单元、单元对接和变电站内部个系统的运行状况。变电站内部各元件利用网络技术，可以把信息传输到智能照明系统中，照明系统依据自己的条件对数据进行读取和分析，以此控制区域内部的灯具情况。在这种运行状态下，能够对出现的故障和设备状态进行监督和控制，一旦发现问题，便于及时解决。

　　首先是方案的构成。以办公楼为例，一层的位置要设定至少两个控制面板，该面板的作用是作为灯路控制的重要场所。在第二层公共场所，需要设定探测器，这样能够对此地区内部的照明回路进行自动开关的控制，如果区域内人员离开，那么照明灯就会自动关闭。在二层的封闭尝试，如办公室内，要设置五联的灯光照明控制板，把办公室的各种使用灯光进行分组，分组的依据是不同区域使用不同开关。例如，在办公室的窗帘处，使用电动幕布来控制灯光照明的开关。在主控室，还需要智能的开关控制面板，对此空间内部的窗帘进行控制，并且还要对办公室、会议室等整个二层房间进行回路控制，以利于照明灯光的智能化。在配电室，仅需要有两联智能照明控制面板即可，它可以对整个配电室进行分组掌控。

　　其次，中央控制平台。中央控制平台的产生是在主控室内部进行安装，安装智能系统是对一些远程的O备进行控制，在整个系统中，也需要对远程设备进行监控，这样有利于提升配电站中照明设备的智能化发展的安全性和可靠性，以免发生故障和错误，延误了设备的正常运行。

　　变电站对社会发展和经济增长有着重要的作用，他为人类工作生活提供必要的电力和电能服务，因此要提高工作人员的工作意识，加强电力系统各个应用间的研发和关联，优化变电站系统中的照明设备。加强计算机科学技术的投入，全面实现电力系统的智能化、科学化和信息化。只有这样才能顺应国家的可持续发展策略，减少能源的消耗，提高电能的使用效率，同时降低变电站的站点率，促进国家经济的大发展。

　　[1]汪春.智能照明系统在智能变电站的设计应用[J].科学时代，2015（2）：46-47.

　　[关键词]智能照明 控制方式 科学设计传统照明系统中的本地一开一关的控制方式制约了现代人快节奏的生活方式。随着科技的发展和人民生活水平的提高，人们对家庭的照明系统提出了新的要求，它不仅要控制照明光源的发光时间、亮度，而且与家居子系统来配合不同的应用场合做出相应的灯光场景，还要考虑到管理智能化和操作简单化以及灵活性来适应未来照明布局和控制方式变更等要求。家庭智能照明系统可以提升家庭环境的品质，确保家庭生活的舒适和健康。所以网络开关代替传统的开关，智能照明系统代替传统的照明系统，是家居智能化的必然结果。

　　智能照明控制系统与传统照明控制系统相比，在控制方式、照明方式、管理方式以及节能方面等均有不少优点。

　　首先，在控制方式和照明方式上，传统照明控制采用手动开关，只有开和关，而且只能一路一路地开和关。而智能照明控制采用调光模块，通过灯光的调光在不同使用场合产生不同的灯光效果，营造 不同的舒适的视觉氛围。在控制上采用低压二次小信号控制，控制方式多、功能强、范围广，自动化程度高。

　　其次，智能照明控制系统由于使用了自动化照明控制，智能利用光照以及通过网络，只需一台计算机就可对整个大楼的照明实现合理的能源管理自动化，不仅减少了不必要的耗电开支，同时也降低了用户的运行维护费用，在节能方面可比传统照明控制节电20% 以上。

　　另外，在智能照明控制系统中，由于可通过系统人为地设置电压限制，可以避免或降低电网电压以及浪涌电压对灯具的冲击，从而起到保护灯具，延长灯具使用寿命的作用。

　　在未来的住宅建设中主要应采用智能控制方式，智能控制方式是对整套房间的照明系统进行集中控制和管理，并可扩展为对整套房问内的家用电器设备进行集中控制和管理。它的功能包括照明设备组的时间程序控制、照明设备组的联动功能和家用电器设备预留扩展口。

　　将整套房间内的照明设备分为若干组别，通过时间区域程序设置菜单，来设定这些照明设备的起停程序。如卧室灯在早晨定时开启/关闭；客厅（起居厅）灯在晚上定时开启/关闭。这样，每天照明系统按计算机预先编制好的时问程序，自动的控制各个房间的照明。

　　当整套住宅内发生事件时，需要整套系统做出相应的联动配合。当照明电源出现故障时，对照明电源进行检测，并报警显示故障位置，启动临时照明电源；当某个房间内的灯具不能正常照明时，对照明线路进行检测，并报警显示故障位置。照明设备控制系统功能如图1所示。照明设备控制系统的核心是智能控制器，控制器通过控制系统的信号对整套住宅内的线路、灯具进行控制，形成一个BAS子系统 。

　　智能住宅照明与控制设计是未来建筑电气设计的主要发展方向，从以前的单纯住宅照明设计发展成符合人性化的智能建筑设计，使家的感觉更舒适、更温馨。它与传统住宅相比具有如下优点：（1）达到了以“明视条件”为主的人工视觉环境；（2）光效、色温、显色指数能在智能控制器控制下达到最佳效果；（3）节省电能，智能控制器把不用的灯具自动关闭。

　　我们的家庭一般分为客厅，卧室，餐厅，厨房，书房，卫生间等。由于它们在家庭当中不同的作用，我们可以有区别的来设计各个部分的灯光照明。

　　客厅是会客的区域，也是一个家庭集中活动的场所，一般配有吊灯、射灯、壁灯、筒灯等，可以用不同的灯光相互搭配产生不同的照明效果，如休闲、娱乐、电视、会客等场景模式供随时选用。例如：设定会客为吊灯亮80%、壁灯亮60%、筒灯亮80%；看电视场景为吊灯亮20%、壁灯亮40%、筒灯亮10%，因为采用了调光控制，灯光的照度可以有一个渐变的过程，通过遥控器或通过面板的现场控制，可以随心所欲地变换场景，给客人营造一种温馨、浪谩、幽雅的灯光环境。

　　餐厅是就餐的场所，采用场景控制设定各种照明模式，可设为中餐、西餐等多种灯光场景，给家人营造—种温馨、浪漫、高雅的就餐灯光环境。照明要综合考虑，一般只要中等的亮度就够了，但桌面上的亮度应适当提高。

　　卧室是主人休息的地方，需要控制中央的吊灯，床头的射灯、壁灯以及四周的筒灯，营造一个宁静、温和、安样的休息场所，同时也要满足主人整理、阅读、看电视、休息等不同照度要求。要根据不同要求，调节出适合身心、能减少疲劳的灯光照度。

　　卫生间要求一般，而如果有特殊要求，如化妆等就要有足够的亮度了，并且应配置局部照明。

　　书房则以功能性为主要考虑，为了减轻长时间阅读所造成的眼睛疲劳，应考虑色温较接近早晨太阳光和不闪的照明。智能照明系统利用遥控器，可以随心所欲地调节每组灯的亮度和开关。

　　实用性和舒适度是家庭灯光照明的两大设计原则。另外个人风格也相当重要，只有这样才能设计出既使用有舒适的家庭生活环境。结论总而言之，照明系统是我们生活中最为常用，最为基础的系统。它的智能化无疑会给我们的生活带来深刻的影响。它不仅大大方便了我们的生活，也许它还会从一定程度上改变人们的生活方式，从而提高人们的生活质量。

　　[2]谭伟，王娜.智能照明试验系统的设计与实施[J].灯于照明，2006.

　　照明耗电是高校消耗电能比较多的一部分，目前很多高校教学楼并没有专人管理，有些学校虽然设了专人管理，但是管理模式落后，这些管理模式包括：设定统一的开启和关闭整座教学楼照明电源时间；设定统一的时间并分层送电。这些模式相比较无人管理，在一定程度上达到了节能的目的，存在着在白天光照良好的情况下教室灯具开启和在午休时间长明灯的现象，造成电能浪费。但是统一开启模式，并不能根据教室里实际需要开启的光源或者实际需要开启的教室数来启动照明系统，不能真正意义上达到节能的效果。

　　为此，本系统是以单片机为控制器的核心，根据高校某教学楼照明系统在实际运行中的情况，设计照明节能统一控制系统。该系统能够根据不同的环境下，统一安排对整个教学楼的照明进行控制，在既保证教室办公照度的前提下，又达到节能的目的，从而使照明的量和质达到一个平衡。

　　根据功能要求，系统需要设计远程操作室的上位机系统，每个教室个体的下位机系统以及上下位机系统之间的通信系统。本设计选用单片机系统作为上下位系统的控制器，采用485半双工通信方式组建主从模式的通信系统。整个系统的结构框图如图1所示：

　　本系统设计了一个+5V的直流电源给单片机供电，该电路将市电220V交流电降压为10V交流电，再经过二级管桥式整流、电容滤波、LM7805稳压，最后输出一个稳定的+5V直流电，输出的电压偏差不超过0.1V，整体性能达到预期要求。

　　主控制器选用单片机（AT89S51），搭配键盘、数码显示、复位、晶振及通讯接口。

　　键盘主要是用硎淙胄畔，这些信息包括各种启停信号、分控制器地址号、复位等。本设计采用4×4矩阵式键盘，与单片机的P1并行口连接。每个按键对应一个功能，键盘行线与列线个开关按键都放于行列的交叉处，键盘行线一端通过上拉电阻与电源连接，一端与P1口连接，分别为P1.4、P1.5、P1.6、P1.7，列与P1口的低四位连接，分别是P1.0、P1.1、P1.2、P1.3。

　　由于本系统显示要求不是很高，所以选用数字共阴极结构的七段LED管来显示。利用单片机的P.0端口控制管脚，为了满足LED管正常发光所需的电流，加入74HC245进行驱动。

　　分控制器实现的控制和数据处理任务相对简单，采用单片机（AT89S2051），搭配晶振、实时时钟芯片、可控硅控制电路、零点检测电路、看门狗电路、通信接口电路。

　　利用硅光电池的短路电流与光照度成线性关系的这个特性，对光照亮度进行检测，再用LM324运算放大器对硅电池检测产生的电信号进行放大，将光电池传感器输出的0～0.5V电压放大为0～5V，提供给A/D转换模块用。

　　利用限流电阻和两个发光二极管组成电路，控制单片机P1.3接口点位的高低，从而控制发光二极管电路的通断，从而实现电压过零点的检测。

　　照明亮度控制系统是将前面放大的硅光电池信号强度与设定的亮度信号进行比较，根据差值情况调整输出电压来控制照明灯的亮度。输出电压的平均值，

　　利用单片机的定时器配合软件产生输出一定频率的方波，当电源电压VCC不变的情况下，改变波形的占空比α来改变输出电压的平均值。

　　根据任务，本系统设计由一个主机带多个从机的通信系统。具体选用专用的485低功耗通信芯片（MAX485），用一对双绞线将各个接口连接起来实现。将该芯片的RO和DI端连接到单片机的RXD和TXD，利用单片机控制芯片的和DE端，接收数据时令=0，发送数据时令DE=1。另外，采用光电耦合器提高系统的抗烦扰能力。

　　整个程序设计要完成照明启停、照明亮度调节、人机交互、通信控制这四大部分的控制任务。照明启停控制部分包括教室单一启停控制及全部教室统一启停控制；人机交互包括操作键盘系统和监视的数码显示系统。

　　照明启停控制主要是分控制器接收主机发送的命令信息，利用485通信方式，适时反馈给主控制器信息，最后执行并完成任务。

　　第二步：调用键盘扫描子程序，并判别是否有启停控制信号输入；如果没有返回上一步，如果有进入下一步。

　　第六步：判别主、分地址是否一致。如果一致，主控制器给分控制器发送确定信号后返回；如果不一致，显示错误信息后返回。

　　第三步：分控制器系统判别地址是否与主控制器发送的一致。如果不一致，关闭该分控制器系统；如果一致，向主机汇报地址接收主机一致信息。

　　4.3.1 键盘扫描程序设计。键盘扫描程序主要完成前面提到的启停控制、分控制器控制、确认等任务，由于动作的特殊性，需要在程序中考虑防抖，引入延时程序，在延时一段时间后再次键盘扫描，如果3次检测都有信号即可说明该按键确实动作。具体的程序流程如图3所示：

　　4.3.2 显示程序设计。本显示系统主要是完成分控制器地址的显示，具体的程序流程：

　　第五步：判别显示是否完整。是结束返回；不是将显示的缓冲区左移并返回到第二步，继续往下执行。

　　4.4.1 主控制器通信程序设计。主控制器通信部分主要是完成向分控制器下达指令、接收分控制器反馈的各种信息。具体程序设计流程包括：

　　第三步：判别是否为广播模式。如果不是，将等待从机信息反馈；如果是，执行下一步。

　　4.4.2 分控制器通信程序设计。分控制器通信部分主要完成：接收主控制下达的指令信息，将本控制器的地址、执行情况信息反馈给主控制器，然后确认信息准确后执行并完成任务。具体程序设计流程包括：

　　第二步：判别主控制器发送的地址是否与本分控制器地址一致。如果一致，反馈给主控制器一致信息，然后到下一步；如果不一致，结束。

　　照明亮度控制系统主要是完成PWM信号的占空比调节。具体程序设计流程包括：

　　第三步：判别亮度是否与设定值一致。如果一致，程序结束；如果不一致，执行下一步。

　　本文主要提出了一种教室节能智能照明控制系统的设计方案，并介绍了具体的软、硬件电路设计过程。该系统利用485构建的主从通信方式，完成主分控制器之间的信息传递与处理。各个分控制器能够根据主控制器发出的指令，完成各个教室照明系统开启、亮度调节且完成相应的显示任务。在一定程度上解决无专人设置或者有专人设置但是不能自主开启各教室、照明亮度调节的问题，更加有效地节能。但是在教室照明系统的实际运行中，发现由于学生步入教室行为的不确定性，学生进入教室后选择座位的不确定性等，如何将智能控制理论应用到单片机系统开发，实现更优的照明控制系统设计将是下一步研究的重点。

　　[1] 李华.MCS-51系列单片机实用接口技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2003.

　　[2] 孙涵芳，徐爱卿.单片机原理及应用[M].北京：北京航空航天大学出版社，1996.

　　[3] 吴金戎，沈庆阳，等.8051单片机实践与应用[M].北京：清华大学出版社，2002.

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