基于物联网的智能照明控制系统设计

我们毕业啦其实是答辩的标题地方基于物联网的智能照明控制系统设计答辩晏皓然组员1李泽浩组员2高亚晶背景和需求系统的总体设计系统硬件设计系统软件设计预期效果CONTANTS背景和需求相关背景系统的总体设计系统硬件设计系统软件设计预期效果安防报警环境控制家庭网关照明控制电器控制HOUSE日程管理门禁控制比尔盖茨的智能家居示意图相关背景系统的总体设计系统硬件设计系统软件设计预期效果海尔家居U-home网络拓扑图需求分析系统的总体设计系统硬件设计系统软件设计预期效果45%5%25%17%8%关于智能家居你最担心什么问题太贵组建太费事实用性差邪露隐私被机器控制实用性差价格居高不下安全问题行业标准与规范不统一需求分析系统的总体设计系统硬件设计系统软件设计预期效果智能照明技术的发展满足生活需求多以开关控制为主功能简单、安装便宜、互换性好大范围使用布线复杂容易造成电能浪费定时开关灯控制远程实时监控数据采集管理LED灯定时调光灯具故障检测报警路灯线路防盗报警123654系统的总体设计需求分析系统的总体设计系统硬件设计系统软件设计预期效果应用层感知层传输层智能照明系统的构成1.控制灯具光强、开闭、颜色1.环境数据的采集，包括室内光强、温度、判断是否有物体靠近2.人体一些基本参数的确定，比如心率1.采用ZigBee网络进行家居内数据传输需求分析系统的总体设计系统硬件设计系统软件设计预期效果智能照明系统的基本功能照明功能节能功能生理情绪调节功能家居照明环境氛围的控制与设定需求分析系统的总体设计系统硬件设计系统软件设计预期效果之物理效应心理情绪与色彩的关系分析色彩的温度效应色彩的距离效应重量体积效应之心理效应心理情绪与色彩的关系分析红色典型的暖色调热情、自信、血腥、暴力橙色同样属于暖色调坦率、健康促进食欲绿色不冷不暖色调积极、平静、安心蓝色冷色调广阔、深邃需求分析系统的总体设计系统硬件设计系统软件设计预期效果情绪检测与生理参数关系分析生理情绪采集与人体心率的关系之负面情绪与人体心率关系图需求分析系统的总体设计系统硬件设计系统软件设计预期效果需求分析系统的总体设计系统硬件设计系统软件设计预期效果灯光控制器功能需求与设计•系统检测到人次靠近或离开，自动打开或关闭灯具•根据室内光强，调节照明灯具光强•根据室温和人体心率对背景灯颜色进行调节•室内阅读或看电视对光照强度的要求苛刻•忘记关闭照明灯造成浪费•傍晚找不到电源开关•室内灯光颜色单一/1114需求分析系统的总体设计系统硬件设计系统软件设计预期效果IrDABluetoothZ-WaveZigBeeWifi成本低高低低高通信距离3米10米30米75米100米能耗低较高较低低较高网络节点容量2个8个232个65000个与路由器有关应用领域点对点通信音频信号传输通信智能家居工业控制智能家居以太网访问参数方式无线通信方式的分析和比较需求分析系统的总体设计系统硬件设计系统软件设计预期效果智能照明控制系统结构系统硬件设计需求分析系统的总体设计系统硬件设计系统软件设计预期效果系统硬件设计架构图需求分析系统的总体设计系统硬件设计系统软件设计预期效果传感器电路设计DS18B20电路图温度传感器体积较小硬件成本低廉精度高测量范围：-55℃-125℃转换时间：94ms分辨率：0.5℃该款传感器为单总线式数字传感器，可以直接读取当前温度的准确值，且为单总线式，使用时只需直接与微控制器相连就可以实现数据的输入。特点需求分析系统的总体设计系统硬件设计系统软件设计预期效果传感器电路设计光敏传感器光强与光敏电阻阻值关系表需求分析系统的总体设计系统硬件设计系统软件设计预期效果传感器电路设计APDS接口电路心率传感器在传感器模块中内置有可以穿透进入人体皮肤下层毛细血管的光线发射器，当心脏通过收缩把富含氧的血液压入人体的动脉，最后进入毛细血管，血液的颜色会发生周期性的变化，不同颜色对于光线的反射是不同的，传感器内置有反射管线的接收器就能够检测出这一周期性变化，从而就可以测算出心脏的收缩频率，也就可以测出心率了。工作原理需求分析系统的总体设计系统硬件设计系统软件设计预期效果传感器电路设计人体红外模块红外探测器红外探测器是靠探测人体发射的红外线来进行工作的。探测器收集外界的红外辐射进而聚集到红外传感器上。红外传感器通常采用热释电元件，这种元件在接收了红外辐射温度发出变化时就会向外释放电荷，检测处理后产生报警。工作原理需求分析系统的总体设计系统硬件设计系统软件设计预期效果灯光控制器的设计主照明灯光调光控制的设计1.高亮度、暖白色的LED光源2.功率为10W，低于普通白炽灯3.能够通过主控进行调光背景灯的颜色控制的设计1.主动控制是指用户能够通过自己的需求对于光源的颜色进行控制调节2.被动控制指的是主控器通过传感器对室内的环境参数和人体的生理参数进行判断，然后对室内的背景灯的颜色进行调节需求分析系统的总体设计系统硬件设计系统软件设计预期效果蓝牙通信电路的设计手机平板蓝牙通信模块很多设备都配有蓝牙通信模块，这就减少了硬件改造的费用。因为ZigBee传输模块占用了主控芯片的串口通信接口，所以蓝牙模块通信采用软串口的方式与主控芯片进行通信。环境参数生理参数系统软件设计需求分析系统的总体设计系统硬件设计系统软件设计预期效果数据传输流程图对数据包的格式进行定义，其规定的数据包结构为：@人体心率+环境温度+光照强度+背景灯颜色#需求分析系统的总体设计系统硬件设计系统软件设计预期效果1.主控器完成初始化2.对于外围电路中的设备进行初始化3.主控器的程序进入主循环程序（该程序主要包括调光平台与外部设备之间的数据通信和主照明灯的控制以及背景灯的控制）主控中心软件设计流程图需求分析系统的总体设计系统硬件设计系统软件设计预期效果灯光控制器软件设计/1128主照明灯具软件设计采集人体红外传感器数值，当有人进入检测范围，则打开主照明灯保持亮20秒后，继续读取传感器的数值，若仍探测有人处于检测范围内则保持灯亮，否则关闭主照明灯在主照明灯处于打开状态下，对于光敏传感器的值进行判断，进而控制主照明灯的亮度需求分析系统的总体设计系统硬件设计系统软件设计预期效果灯光控制器软件设计采集人体红外传感器数值，当有人进入检测范围，则打开背景灯当测得人体心率处在非正常状态时，分析心率值，大于正常范围，背景灯调为淡蓝色；小于正常范围则调为番茄色打开状态读取心率传感器的值，当处于正常范围内，读取温度传感器的值，当大于24℃时，背景灯调为青色；当小于24℃则调为橙色背景灯软件设计颜色控制开关控制预期效果需求分析系统的总体设计系统硬件设计系统软件设计预期成果PC界面手机监控界面ACD快速组建，安装成本较低，能够很方便的学习并使用。实现基本的情感检测，并作出反馈，有良好的的互动性能够有效避免能源浪费，且有很好的实用性需求分析系统的总体设计系统硬件设计系统软件设计预期成果B系统安全性高，能够保护用户隐私E能够对家居环境进行有效的烘托和调节THANKS