發(fā)布時間：2020-05-16 06:27

【摘要】：針對現(xiàn)有照明控制系統(tǒng)控制方式單一、擴展性能弱、控制效果差等存在的問題,研究并設(shè)計出一款應(yīng)用于智能家居領(lǐng)域的照明控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)集網(wǎng)絡(luò)通信與照明控制為一體,能夠?qū)崿F(xiàn)對照明的精準(zhǔn)和多元化控制。本文的主要研究工作如下:(1)照明控制系統(tǒng)的方案設(shè)計分析目前國內(nèi)外智能照明控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,總結(jié)目前照明控制系統(tǒng)存在的問題,確定照明控制系統(tǒng)的需求。分析照明控制系統(tǒng)領(lǐng)域的主流協(xié)議并確定系統(tǒng)的架構(gòu),由手機端、控制器、調(diào)光器構(gòu)成三級分布式控制系統(tǒng)。兩級通信網(wǎng)絡(luò)分別采用以太網(wǎng)和RS-485總線,并在此基礎(chǔ)上制定詳細(xì)通信傳輸協(xié)議。選擇PWM調(diào)光方式進行調(diào)光。(2)照明控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計照明控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計包括控制器和調(diào)光器兩部分。針對控制器所需的功能,控制器采用AM3352芯片作為控制器CPU,通過以太網(wǎng)控制電路和路由器進行數(shù)據(jù)交互,通過協(xié)處理器STM32F205與掛載的多個調(diào)光器通信。調(diào)光器采用STM32F103RBT6作為主控芯片,通過RS-485通信電路和控制器通信,并設(shè)計零位檢測電路和PWM調(diào)光控制電路,實現(xiàn)對照明亮度的調(diào)節(jié)和控制。(3)照明控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計控制器按照層次劃分可分為驅(qū)動層、應(yīng)用層及軟件層;調(diào)光器采用模塊化軟件設(shè)計思路,包括串口通信、零位檢測和PWM調(diào)光等程序。(4)照明控制系統(tǒng)的測試和結(jié)果分析對照明控制系統(tǒng)通信因素進行理論分析和實驗測試,根據(jù)測試結(jié)果確定照明控制系統(tǒng)最佳通信參數(shù)為:波特率38400、通信超時時間7ms、系統(tǒng)最長通信距離500m。針對人眼對調(diào)光曲線的非線性特性,運用伽瑪校正算法得到校正后的PWM占空比數(shù)值,經(jīng)測試該占空比下的調(diào)光亮度變化符合人眼視覺的線性要求。對調(diào)光器本地操作及手機端操作進行功能測試,測試結(jié)果表明系統(tǒng)運行良好,功能符合要求。
【圖文】：

圖 2. 6 PWM 調(diào)光原理圖WM 調(diào)光時，工作電流在 0 和滿值之間切換，不會產(chǎn)生色號的占空比改變范圍很大，可以實現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)光，其精度流源的工作環(huán)境沒有改變，，不會產(chǎn)生閃爍現(xiàn)象。但由于 P開關(guān)的通斷，如果工作頻率過低會發(fā)生頻閃現(xiàn)象，解決 100Hz。為消除調(diào)光引起的嘯聲可選用鉭電容代替常規(guī)引起的嘯聲。調(diào)光方式，PWM 調(diào)光在調(diào)光精確度以及調(diào)光質(zhì)量上有著系統(tǒng)調(diào)光方式選用 PWM 調(diào)光。結(jié)智能家居中照明控制系統(tǒng)的需求進行分析，從系統(tǒng)所需出照明控制系統(tǒng)的需求點。針對目前已有的照明控制系

分為 CPU 模塊，其余按照功能劃分為電源模塊MCU）模塊、串行通信模塊、指示燈和按鍵�？蚣軋D如圖 3.1 所示，控制器實物如圖 3.2 所示Cortex-A8AM3352電源模塊指示燈/按鍵模塊以太網(wǎng)通信模塊協(xié)處理器模塊串行通信模塊液晶顯示模塊圖 3. 1 控制器硬件框架圖
【學(xué)位授予單位】：中國計量大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP273;TU113.66

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本文編號：2666315