随着人们生活水平的提高，居室灯光效果在人们生活中的地位越来越重要。灯光效果不仅要能为人们的工作、学习、生活提供良好的视觉条件，还要能利用各种造型的光色，营造出具有一定美感的室内环境，以满足人们生理和心理上的需求。而传统的灯光效果在很大程度上满足不了人们的需求，因此有必要设计出满足现代人生活的居室灯光效果智能控制装置。同时，节能也是当今节约型社会对智能照明系统提出的迫切要求。
智能照明控制技术的应用可以追溯到20世纪90年代，当时出现的智能照明控制系统均基于现场总线(FCK)技术，使照明控制延伸到末端设备。目
前，封闭协议有C－Bus和Dynet;开放协议有EIB、DALI、电力线载波(X－10)和家庭网络(HBS)。由于封闭协议与技术发展的潮流不符，研究和开发智能照明控制系统时，原则上应遵循某种开放协议。鉴于需求的多样性，应按需选择相应的开放协议，以满足不同的需求。X－10和HBS协议因为开放且布线简单或无需布线，使用简单、灵活而最受欢迎，但相对于其他总线协议的照明控制系统，其控制功能并不是最强的。可见，智能照明系统并不要求具有太过复杂、强大的控制功能，方便、简单、灵活和实用是智能照明系统的发展方向。
1智能照明控制系统功能
用户在刚进房间时可以拍一次手开灯，离开时连续两次拍手关灯，这种控制方式是通用的控制模式，不需要摸黑找开关，比传统的按键开关操作更方便。笔者设计的电路除了保留原有的最通用的控制模式外，增加了遥控单元控制，实现了对灯的开、关、调光等控制，使控制方式更加灵活。在节能方面，该设计根据红外计数方法对房间内的人数进行实时统计，在房间没人后及时发送信息给控制中心，使其进行相应的断电操作，实现自动节能控制。控制系统的功能模块框图如图1所示。
2智能照明控制系统设计
2．1遥控调光与开关灯设计
遥控调光是智能照明控制系统中最重要的功能。遥控信号是一种红外信号，在遥控信号发射部分采用38 kHz的信号作为载波对各个按键按下所产生的信号进行调制后发射出去。将每个按键所产生的信号按以下方式进行输出:第一个输出脉冲与最后一个输出脉冲宽度设置为3ms，当中的每一个脉冲宽度设置为1 ms。其调制后信号如图2所示。
调制好的信号经过红外发射管发射出去。对于红外信号的接收采用红外一体化接收头HS0038，它接收的红外信号频率为38 kHz，同时还能对信号进行放大、检波、整形得到TTL电平的编码信号，其输出信号为解调后的反向信号。接收到的信号所对应的输出信号如图3所示。
接收到的高电平变成低电平，低电平变成高电平，这样就使发射部分设置的脉冲宽度变成了脉冲之间的宽度。单片机通过对信号的开始脉宽、结束脉宽，以及中间脉宽的识别来判断所接收的信号是否由遥控器发出，如果确定是就根据统计的脉冲数来执行相应的任务。单片机的执行过程如下:①当统计的脉冲数为4时，打开灯泡至明亮档位;②当统计脉冲数为5时，使灯泡工作在柔和档位;③当统计脉冲数为6时，工作在微弱档
位;④当统计脉冲数为7时，执行关灯操作。对每个挡位的控制通过单片机的输出口P0来实现。P0口的输出与一个电阻连接后串联晶体管，在晶体管的发射极上连接继电器线圈。当P0．0，P0．1，P0．2中的一个输出高电平时，其对应的晶体管导通，与之相连接的继电器工作，继电器的控制开关闭合使灯泡接入电路开始工作。
单元控制器与主控制器都具有遥控器学习功能。用户可根据自己的需要，设定遥控器上每个按键的功能，甚至可以一键多控。主控制器通过无线发射模块对各单元调光控制器进行控制。主控制器可以对每一个单元调光控制器进行照度、情景模式等设定，并记录和显示设定值。各单元调光控制器通过光敏元件感知照度，可直接控制灯具的照度或亮度。主控制器与各单元调光控制器之间通过无线方式进行数据的传递，可通过主控制器或遥控器对各单元实施控制。无线信号难以到达的地方，可用电力线载波作为中继。
2．2声控开关模块设计
采用普通的墙上的声控开关，其工作原理为:当声控开关接收到正确频率的声音信号后会在单片机的P2．0口产生一个低电平，单片机执行开灯程序，并且等待第二次低电平。当人离开时连续两次拍手，单片机P2．0口产生第二次低电平，这时执行关灯程序，一段时间后回到初始状态。
3控制系统的原理
3．1节能控制模块的原理
为了克服人离开房间忘记关灯，灯长时间工作浪费能源的问题，有必要在保证照明质量的前提下，实施照明节能措施。在笔者设计的电路中，房间门内外安装有两组红外发射管以及接收管，在没人进入时，红外接收管输出高电平，有人进入时红外线被遮挡输出低电平，通过判断门内外的红外接收管低电平出现的先后顺序来确定人是进房间还是出房间。当门外先出现低电平，门内后出现低电平时表示有人进入，程序加减计数加一，反之减一。当寄存器值为零时，单片机发出中断信息，单片机收到中断信息后进入相应的中断服务程序，实现节能的目的。
3．2核心控制模块的原理
核心控制模块采用的是STC89C52单片机，其优势是成本低、控制方便，其电路图如图4所示，单片机P0口用来控制继电器、HS0038红外一体化接
收头处理信号的输入以及声控开关信号输入。
4软件设计
主程序流程图如图5所示。程序初始化后扫描信息的输入端口为P0．3、P0．4，当有开灯信号输入时，继电器工作并在执行开灯操作的同时扫描调光信号和关灯信号;当有调光信号输入时，进入调光程序并等待其他调光信号输入和等待中断的到来。整个过程都允许中断，在屋内15 min没有人时，中断触发并进入中断服务程序，最终关灯进入省电模式工作状态。
5结论
该设计从根本上解决了传统的摸黑找开关、起床开灯、灯光强度不能方便调节以及人走忘记关灯导致能源浪费等问题。通过在调光过程中引入单片机实现了调光过程的自动控制，并且能够根据房间的实际情况确定关闭电源以节省能源。该设计还可以广泛用于其他家电设备，从根本上减少人们的工作量，给人们的生活带来更大的方便。
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