目前,照明已成為建筑環(huán)境設(shè)計與建設(shè)中一個非常重要的組成部分。一方面,照明是基本的工作,生活的需要應(yīng)提供一定的照度、亮度分布等光照環(huán)境,同時滿足一定的舒適度要求。避免過強(qiáng)或過弱的光照條件帶來的不適感覺;另一方面應(yīng)兼顧節(jié)能環(huán)保的要求。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,居民生活水平的逐步提高,照明用電占社會用電總量的比重正逐年提高。減少照明的能耗,進(jìn)行節(jié)能照明已是我國照明的主要發(fā)展趨勢,故我國大力推廣“綠色節(jié)能照明工程”以提高照明效率。同時,隨著“智能家居”概念的提出,人們對照明技術(shù)的要求也越來越高,傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)技術(shù)已不能滿足要求。智能照明技術(shù)正逐漸受到重視,而智能照明技術(shù)的理念是改變傳統(tǒng)的人工控制照明系統(tǒng)的方式,利用多種傳感器對照明環(huán)境進(jìn)行檢測,并根據(jù)照明環(huán)境及照明需求的變化對照明燈具進(jìn)行智能控制,既提高了居民工作、生活中的照明舒適度,又可在照明過程中減少大量不必要的照明用電,從而提高照明效率,大量節(jié)省用電量,是照明技術(shù)的發(fā)展趨勢[1]。該文利用AT89C51單片機(jī)設(shè)計實(shí)現(xiàn)智能照明控制系統(tǒng),該控制系統(tǒng)簡單、可靠,能夠?qū)崿F(xiàn)智能照明控制中的基本控制要求及節(jié)能目的。
智能照明應(yīng)滿足自動識別照明環(huán)境并做出優(yōu)化策略控制,兼顧節(jié)能的要求,并應(yīng)有有好的人機(jī)交互界面。智能照明應(yīng)實(shí)現(xiàn)如下幾方面的功能:
1)能夠根據(jù)室內(nèi)自然光照條件控制并調(diào)節(jié)所需點(diǎn)亮的燈具;
2)能夠根據(jù)室內(nèi)是否有人員活動及活動人員的多少及范圍智能控制點(diǎn)亮燈具的數(shù)目及照明范圍;
3)應(yīng)兼顧照明的舒適度及節(jié)能要求。在保障照明強(qiáng)度的同時做到人走燈滅的控制,實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
4)具有友好的人機(jī)交互界面。既保證使用者能夠方面、快捷的了解控制系統(tǒng)所處的運(yùn)行狀態(tài),有保證使用者可方便、快捷的設(shè)置、調(diào)整、切換智能控制模式或特定運(yùn)行模式。
5)考慮投入與回收的經(jīng)濟(jì)效益比,該系統(tǒng)應(yīng)簡單、可靠、易操作,并兼顧總體造價應(yīng)低。
故本智能照明控制系統(tǒng)采用AT89C51單片機(jī)設(shè)計。AT89C51因其便攜、省電及特殊信息保存等特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。AT89系列單片機(jī)在片內(nèi)含有Flash儲存器,在系統(tǒng)工作過程中,能有效地保存數(shù)據(jù)信息,即使外界電源損壞也不影響信息的保存,而這點(diǎn)尤為重要;其靜態(tài)時鐘工作方式可有效降低控制功耗。本智能照明控制系統(tǒng)主要包括自然光照環(huán)境檢測、聲音檢測、人員活動檢測等檢測模塊及控制系統(tǒng)顯示功能、工作模式設(shè)定模塊等功能模塊組成。智能照明控制系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。
該智能照明控制系統(tǒng)可以在基本功能的基礎(chǔ)上增加紅外探測器對室內(nèi)人員的活動狀態(tài)進(jìn)行更準(zhǔn)確的檢測,或者與其他如門磁開關(guān)等已有系統(tǒng)相配合對人員的出入進(jìn)行檢測[3、4],對照明燈具的控制可結(jié)合分段控制器對照明強(qiáng)度更合理的調(diào)整,從而使環(huán)境照明更加舒適,也更大程度上節(jié)約電能。
利用AT89C51開發(fā)了智能照明控制系統(tǒng),該系統(tǒng)具有聲、光檢測功能,能夠根據(jù)光照環(huán)境、人員情況對照明燈具智能控制,從而提高照明舒適度,節(jié)約電能。該系統(tǒng)簡單可靠,開發(fā)周期較短,資金投入較少,功能擴(kuò)展與提升方便,具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和推廣價值。