本科毕业论文

题 目：楼宇智能照明控制系统设计 院 （部）： 信息与电气工程学院 专 业： 电气工程与自动化 班 级： 电本0705 姓 名： 季田田 学 号： 2007082315 指导教师： 李全民 曹丽霞 完成日期： 2011年6月5日

目 录

摘 要 IV ABSTRACT V 1前 言 7

1.1选题背景和意义 7 1.2课题关键问题及难点 8 1.3调研综述 8

1.3.1目前国内、国外该项目的研究状况 8 1.3.2目前项目的发展趋势 9 1.4主要研究内容 9

2 基于CAN总线的系统结构 10

2.1 CAN技术简介 10

2.2基于CAN总线的控制系统网络拓扑结构 11 2.3 CAN总线系统的通信方式 12 2.4 CAN总线的分层结构 12 2.5 CAN总线报文格式与类型 13 2.5.1 数据帧 13 2.5.2.远程帧 14 2.5.3 出错帧 14 2.5.4超载帧 15 2.5.5 错误检测 15 2.6 本系统结构及特点 16

3．智能照明系统的硬件设计 18

3.1 系统简介 18

3.2 CAN通信接口模块的设计 18 3.2.1 芯片介绍 18

3.2.2 SJA1000工作原理 20

3.2.3 基于SJA1000的CAN总线硬件接口电路设计 21 3.2.4采用MAX232芯片接口ＰＣ机与单片机的连接 22 3.3控制面板模块的设计 23 3.3.1 74HC164芯片说明 23 3.3.2显示部分设计 25 3.3.3键盘部分设计 26

3.3.4基于74HC164的中断串行键盘硬件设计 27 3.3.5矩阵式键盘的按键识别方法 28 3.4智能继电器模块 28

3.4.1电压-频率变换器LM331的介绍 29 3.4.2继电器模块基本原理结构 30 3.4.3整流模块设计 30

3.4.4 V/F转换器LM331模块 31 3.4.5光电耦合器6N137 32 3.4.6单片机AT89C51模块 32 3.5传感器模块 34

3.5.1热释电传感器的工作原理 34 3.5.2芯片介绍 36

3.5.3热释电传感器原理 37 3.5.4照度传感器的设计 38 3.5.5 A/D转换部分 39 3.6调光模块 41

3.6.1电子镇流器调光功能的主要实现方法 42

3.6.2基于IR2159的荧光灯可调光电子镇流器的电路设计 43 3.6.3基于IR21592的调光电子镇流器 44 3.7远程控制模块 46

3.7.1芯片介绍 46 3.7.2 工作原理 48 3.8看门狗电路 50

3.8.1 X5045芯片引脚及功能介绍 50 3.8.2 看门狗电路的工作原理 51

3.8.3基于X5045的复位电路硬件设计 52 3.9 小结 52

4.智能照明系统的软件电路设计 52

4.1 CAN通信接口模块软件设计 53 4.2控制面板模块软件设计 55 4.3智能继电器模块软件设计 58 4.5调光模块软件设计 61 4.6 小结 62

5 结 论 62

5.1主要结论 62 5.2不足与展望 63

谢 辞 65 参考文献 66

摘 要

随着社会的进步,建筑设计也向着更舒适、安全和节省能源的方向发展。智能照明系统充分利用电子技术、通信技术和计算机网络技术将建筑物内的各种照明器具有机的连接在一起，实现有效的管理和控制。智能照明系统正是智能家居的趋势之一。针