智能家居照明控制系统

1、 PAGE 摘 要随着科学技术的不断发展，人类社会迎来了电子信息时代。而智能家居照明控制技术随着智能化住宅的蓬勃兴起而飞速发展，成为照明控制技术发展的一个重要方向。因此，针对现有的智能照明控制系统的优缺点，根据人们的行为模式和住宅的光环境决定照明的控制规律，研究智能家居照明控制系统对提高人们的生活质量、节约能源和提倡绿色照明等具有十分重要的现实意义。本论文主要从智智能照明的基基本概念、照照明质量、家家居照度标准准、照明方式式和种类、电电光源的选择择、智能照明明控制系统的的控制方式、智智能家居照明明控制系统设设计等方面研研究了家居式式照明系统的的设计的常用用的方法，并并且给出了智智能化住宅各各房

2、间的典型型照明技术。同同时指出在进进行照明系统统的设计时，不不仅要根据场场合的具体环环境使照明系系统能够实现现视觉需求的的光环境，同同时要注意节节约能源，实实现绿色照明明。本论文分析了现现有的智能照照明控制方式式的控制原理理及其优缺点点，设计了基基于家居环境境的智能照明明系统，并介介绍了该系统统的功能及软软、硬件的设设计方法。系系统中的控制制装置采用AAT89S551单片机作作为控制器，用用C语言编程程，采用光敏敏二极管检测测光照度和PPWM方式进进行调光，同同时设计了正正负12伏直直流供电电源源。在具体硬硬件设计中，本本文主要设计计了光照度检检测、显示及及补偿部分，经经过调试，该该部分完全能

3、能够实现设计计系统的功能能。此外，还还设计了灯光光调节部分，根根据环境调光光或进行手动动调节，同时时还预留了RRS232串串行接口，为为今后采用数数字网络化调调节的应用预预留了空间。关键词：智能家家居；照明控控制技术；光光环境；照明明质量；照度度检测；照度度补偿AbstracctWith thhe devvelopmment oof sciience and ttechnoology，humann comee in tthe erra of electtronicc infoormatiion. SSo thee techhnologgy of the eelectrronic home li

4、ghtting ccontrool makke a ggreat devellopmennt witth thee risee of eelectrronic home. So tthe reesearcch on electtronicc homee lighhting contrrol syystem is off greaat praacticaal siggnificcance to immprovee peopples life qualiity annd to promoote grreen llightiing againsst witth thee Advaantagees a

5、ndd disaadvanttages of thhe exiistingg Inteelligeent Liightinng Conntrol Systeem andd accoordingg to ppeoplees beehavioor pattternss of rresideentiall and lightt enviironmeent. This paaper mmainlyy doess reseearch in thhe commmonlyy usedd methhod off the desiggn of the hhome-llightiing syystemss, ac

6、ccordinng to the bbasic conceept off smarrt ligghtingg, ligghtingg quallity, home illumminatiion sttandarrds, mmethodds andd typees of lightting, the cchoicee of llight sourcce, thhe conntrol of thhe eleectronnic hoome and giives tthe tyypicall resiidentiial liightinng tecchnoloogy off everry rooom.

7、 Att the same time this paperr poinnted oout thhat inn the desiggn of lightting ssystemms, noot onlly neeed acccordinng to the sspeciffic occcasioon to achieeve thhe demmand llightiing ennvironnment, but also shoulld payy atteentionn to eenergyy consservattion aand grreen llightiing.This paaper mmak

8、es an annalysiis on the ccontrool theeory aand thhe advvantagges annd dissadvanntagess of tthe exxistinng smaart liightinng. Itt desiigns tthe ellectroonic hhome llightiing syystemss and introoducess the methood of the ssoftwaare syystem and hhardwaare syystem in deesigniing. TThe coontrolller oof t

9、hiis sysstem uuses AAT89S551 andd makees proogram with C lannguagee. It uses the pphotoddiode to deetect lightt and make a dimmming in thhe PWMM way. At thhe samme timme it desiggns a plus and mminus 12-voolt DCC poweer suppply. In thhe speecificc desiign off harddware this paperr mainnly deesignss

10、for lightting ddetecttion, displlay annd somme commpensaation. Afteer commmissiioningg, thee desiign caan commpleteely reealizee the functtion oof sysstem. Furthhermorre, itt reseerves the RRS232 interrface， make the sspace for tthe ussing ddigitaal nettworkss in ffuturee.Key worrds: intellligennt h

11、omme; liightinng conntrol technnologyy; ligght ennvironnment; lighhting qualiity; llightiing deetectiion; llight compeensatiion目 录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc200445812 引言 PAGEREF _Toc200445812 h 1 HYPERLINK l _Toc200445813 1 绪论 PAGEREF _Toc200445813 h 11 HYPERLINK l _Toc200445814 1.1 智能家家居的概念 PA

12、GEREF _Toc200445814 h 1 HYPERLINK l _Toc200445815 1.2 智能家家居照明的发发展概况1 HYPERLINK l _Toc200445816 1.3 智能照照明控制系统统的优势1 HYPERLINK l _Toc200445817 1.4 现有智智能照明控制制系统的分析析4 HYPERLINK l _Toc200445818 1.5 本课题题的研究意义义4 HYPERLINK l _Toc200445819 1.6 本文的的主要研究内内容5 HYPERLINK l _Toc200445820 2 智能家居居的照明设计计6 HYPERLINK l

13、_Toc200445821 2.1 智能照照明的基本概概念6 HYPERLINK l _Toc200445822 2.1.1 人人类的视觉特特性6 HYPERLINK l _Toc200445823 2.1.2 光光照度及其单单位7 HYPERLINK l _Toc200445824 2.2 照明质质量8 HYPERLINK l _Toc200445825 2.3 家居照照度标准8 HYPERLINK l _Toc200445826 2.4 照明方方式和种类9 HYPERLINK l _Toc200445827 2.4.1 照照明方式9 HYPERLINK l _Toc200445828 2.

14、4.2照明明方式的确定定9 HYPERLINK l _Toc200445829 2.4.3照明明的种类10 HYPERLINK l _Toc200445830 2.5 电光源源的选择10 HYPERLINK l _Toc200445831 2.6 智能照照明控制系统统的控制方式式12 HYPERLINK l _Toc200445832 2.6.1 开开环控制12 HYPERLINK l _Toc200445833 2.6.2闭环环控制13 HYPERLINK l _Toc200445834 2.6.3应急急照明控制 PAGEREF _Toc200445834 h 13 HYPERLINK l

15、_Toc200445835 2.7 智能家家居照明控制制系统设计14 HYPERLINK l _Toc200445836 2.7.1系统统的基本功能能14 HYPERLINK l _Toc200445837 2.7.2系统统的基本结构构14 HYPERLINK l _Toc200445838 2.7.3 各各个房间的照照明设计及要要求15 HYPERLINK l _Toc200445839 3 智能家居居照明控制系系统硬件电路路设计18 HYPERLINK l _Toc200445840 3.1 主要元元器件的选取取18 HYPERLINK l _Toc200445841 3.1.1控制制器的

16、选择18 HYPERLINK l _Toc200445842 3.1.2显示示器件的选择择18 HYPERLINK l _Toc200445843 3.1.3光照照度检测元件件的选择19 HYPERLINK l _Toc200445844 3.2电源电路路设计20 HYPERLINK l _Toc200445845 3.3主控制电电路设计20 HYPERLINK l _Toc200445846 3.4数据采集集及处理电路路22 HYPERLINK l _Toc200445847 3.4.1数据据采集电路22 HYPERLINK l _Toc200445848 3.4.2ADD转换电路23 HY

17、PERLINK l _Toc200445849 3.5显示电路路设计25 HYPERLINK l _Toc200445850 3.6照度补偿偿电路设计26 HYPERLINK l _Toc200445851 3.7调光电路路26 HYPERLINK l _Toc200445852 3.8串行接口口电路设计27 HYPERLINK l _Toc200445853 4 智能家居居照明控制系系统软件设计计29 HYPERLINK l _Toc200445854 4.1 结构设设计29 HYPERLINK l _Toc200445855 4.2 流程图图29 HYPERLINK l _Toc20044

18、5856 4.2.1主程程序29 HYPERLINK l _Toc200445857 4.2.2显示示子程序30 HYPERLINK l _Toc200445859 5 实验与调调试31 HYPERLINK l _Toc200445860 5.1 实验模模拟装置的制制作31 HYPERLINK l _Toc200445861 5.2实验模拟拟装置的调试试31 HYPERLINK l _Toc200445862 6 结论与展望望32 HYPERLINK l _Toc200445863 谢 辞333 HYPERLINK l _Toc200445864 参考文献344 HYPERLINK l _To

19、c200445865 附 录355 第74页 共 47页引言我国是一个人口口众多的、资资源相对不足足的国家，发发展节约型、创创新型社会是是我国的一项项长期基本国国策,在现续续代化建设中中必须实施可可持发展战略略。“智能家居照照明工程”是可持续发发展战略的一一个内容，做做好智能照明明工程的工作作一方面可以以大幅度的节节约照明用电电，减少发电电排污，保护护环境；另一一方面可以改改善照明质量量，形成一个个优质高效、经经济、舒适、安安全可靠、有有益人们工作作和生活的照照明环境。智能照明工程的的内涵是节能能、高效、舒舒适、安全，有有益于环保。家家居照明设计计应坚持“以人为本”的原则。按按照现代绿色色照明

20、设计的的原则，使照照明系统产生生综合的效益益：既要降低低能耗指标，满满足环保的要要求，又要创创造良好的照照明环境，保保证人们的身身心健康，促促进国民经济济的迅速发展展。本文具体对于家家居环境的特特点,提出了了相应的节能能措施，设计计了相应的智智能照明装置置。先介绍了了智能家居的的的具体含义义、存在的背背景以及智能能照明的现状状与发展趋势势，然后重点点介绍设计的的照明装置各各个模块的原原理与设计思思路，最后叙叙述了硬件的的设计调试过过程和软件的的编程。1 绪论1.1 智能家家居的概念智能家居，或称称智能住宅，目目前与此含义义近似的词汇汇相当多，诸诸如:家居智智能化电子家家庭（Eleectronn

21、ic Hoome）、数数字家园（DDigitaal Fammily）、家家庭自动化（Home Automation）、家庭网络（Home Net）/网络家居（Network Home）、智能家居/建筑（Intelligent Home/Building）。实际上智能化住宅的发展分为三个层次，首先是家庭电子化（HE，Home Electronic），其次是住宅自动化（HA，Home Automation），最后是住宅智能化，美国又称智慧屋（WH，Wise Home），欧洲称为时髦屋（SH，Smart Home）。尽管名称五花八八门，但它们们的含义和所所要完成的功功能大体是相相同。曾经有有文章这样

22、描描写一种智能能家居：当早早晨起床时间间一到，卧室室音响设备就就会自动播放放主人爱听的的“起床曲”唤醒主人；卧房浴室的的电灯也会在在主人进入梳梳洗时自动亮亮起，这时，厨厨房的煮咖啡啡器也会自动动煮水，等主主人出来时，就就有热腾腾的的咖啡等着他他；在客厅里里，主人只需需轻轻按动综综合功能遥控控器，就可以以十分方便地地通过家庭影影院系统播放放电视节目、CCD点播、DDVD播放、上上网查询邮件件和当天的新新闻，以及多多媒体游戏。当当主人出门后后，智能家居居系统就会自自动启动安全全保卫系统，一一旦有人非法法进入住宅或或发生意外事事故（如火灾灾、煤气泄漏漏、老人疾病病紧急救助），系系统就会自动动拨电话通

23、知知主人，或向向有关部门报报警。在外的的主人接到报报警后，也可可以拨电话回回家接上家庭庭智能化系统统，开启家中中的数码电话话机上的特别别对讲器，听听听家里有没没有奇怪的声声音，甚至质质问不速之客客“你想干什么么”。主人在下下班回家前，可可以通过电话话遥控家里的的空调并调节节到舒适的温温度上，以及及其他的电器器设备，当主主人完成操作作后，电话里里会传来优美美的应答声。1.2 智能家家居照明的发发展概况智能家居是综合合计算机、信信息通信等方方面最先进的的技术，使住住宅内的电力力、空调、照照明、防灾、防防盗、运输设设备等，实现现住宅综合管管理自动化、远远程通信和办办公事自动化化的有效运作作，并使这三

24、三种功能结合合起来的家居居环境。随着智能建筑，特特别是智能家家居式建筑的的出现，使建建筑要求和设设计方法跟传传统的住宅比比，大为不同同。照明作为为建筑不可缺缺少的部分，随随着国际上智智能家居的大大量出现，与与之配套的智智能照明技术术也迅速发展展，并成为221世纪的照照明技术发展展的一个重要要方向。预计在本世纪，人人工智能技术术在建筑和照照明中的应用用趋势将会进进一步扩大。面面对这一发展展趋势，开发发了不少智能能照明设计，如如智能灯具、智智能照明控制制与管理系统统，包括在照照明方面的计计算机硬件和和软件。此外外计算机在照照明设计和测测试方面也得得到广泛地应应用。澳大利利亚邦奇公司司开发的Dyyn

25、aliee智能照明控控制系统，日日本的智能照照明建筑，特特别是现代化化办公室的智智能照明技术术等都值得我我们研究与借借鉴。1.3 智能照照明控制系统统的优势智能照明控制系系统是指用计计算机技术并并辅助其他手手段，对电力力照明实行自自动控制，提提供合适照明明环境的同时时降低照明系系统的电能消消耗和其他使使用费用。智智能照明控制制系统于手动动照明控制系系统相比有很很多优点，包包括创造环境境气氛，改善善工作环境、提提高工作效率率，良好的节节能效果，延延长光源寿命命，管理维护护方便等。 创造环境气气氛使用智能照明系系统，可以根根据使用情况况和住宅内的的日光亮度来来预设回路。可可在回路中实实现灯具的单单

26、独控制或成成组控制，每每个回路或灯灯具都可以设设置为不同的的亮度级别，这这些级别存储储为“场景”，可以理解解为一个房间间或某一区的的完整面貌。设设置场景后，即即可方便地使使用墙上的控控制面板或遥遥控器手动调调用。可以根根据定时器、日日光传感器和和使用情况自自动调用这些些场景，使其其达到丰富的的艺术效果。 改善工作环环境，提高工工作效率 智能照明控制制系统以调光光模块控制面面板代替传统统的平开关控控制灯具，可可以有效地控控制各房间内内整体的照度度值，从而提提高照度均匀匀性。同时，这这种控制方式式有效地解决决了频闪效应应，不会使人人产生不舒适适、头晕脑胀胀、眼睛疲劳劳的感觉。 良好的节能能效果 智

27、能照明控制制系统借助各各种不同的 “预设置”控控制方式和控控制组件，对对不同时间不不同环境的光光照度进行精精确设置和合合理管理，实实现节能。这这种自动调节节照度的方式式，充分利用用室外的自然然光，只有当当必需时才把把灯点亮或点点亮到要求的的亮度，利用用最少的能源源保证所要求求的照度水平平，节电效果果十分明显，一一般可达300%以上。 延长光源寿寿命 智能照明控制制系统能成功功地抑制电网网的浪涌电压压，同时还具具备了电压限限定和WE流流滤波等功能能，避免过电电压和欠电压压对光源的损损害。智能调调光器慢慢地地把灯光调亮到一个个设定的水平平。刚打开灯灯时，这是相相当重要的。在在这一点上，白白炽灯由于

28、灯灯丝的热冲击击易于失败。通通过把灯慢慢慢地调亮到设设定的水平，也也被称为“软软启动”，避避免了冲击电电流对光源的的损害，可以以相当多的延延长灯泡的寿寿命。降低灯灯泡的亮度也也可以延长灯灯泡的寿命。减减低10%的亮度度，灯泡可以以延长一倍的的寿命，而减减少50%,可以以延长到200倍以上。还可以以实现“软关关断”，灯光光慢慢地熄灭灭。当切换场场景时，灯光光的变化是渐渐变的，使人人们不会有突突然变化的感感觉，充分考考虑到人眼对对灯光的亮度度的适应性。延长光源寿命不仅可以节省大量资金，而且大大减少更换灯管的工作量，可以降低照明控制系统的运行费用，管理维护也变得简单。 管理维护方方便智能照明控制系系

29、统对照明的的控制是以模模块式的自动动控制为主，手手动控制为辅辅，照明预置置场景的信息息存储在内存存中，这些信信息的设置和和更换十分方方便，使建筑筑物的照明管管理和设备维维护变得更加加简单。例如如在客厅中，可可根据时间设设定晚上111点后，场景照明自自动切换到睡睡前场景照明明。睡觉前还还可以从集中中显示器中查查看各房间的的灯是否关闭闭。1.4 现有智智能照明控制制系统的分析析澳大利亚奇胜场场景照明控制制系统，可以以对同一个场场所中最多 18个灯区区 (照明回回路)供电和和调节亮度。用用户可以调节节和预设每个个灯区的亮度度以适应最多多 5种场景景，只需按一一下按键就可可以为你的活活动选择满意意的照

30、明环境境。美国LC&D智智能照明控制制系统是一套套由计算机微微处理器控制制的低压继电电器配电盘组组成，按照客客户对室内外外照明的具体体要求，设定定照明控制的的时间、区域域、方法来控控制每一个独独立的回路，也也有手动开关关直接控制。国内生产的真善善美智能照明明系统具有集集中控制、多多点操作、集集中显示、停停电自锁、免免打扰、遥控控功能等智能能功能，使家家居生活更加加方便与舒适适。但是，国内外智智能照明系统统的研究存在在着一下几个个问题： 现有国外的的智能照明系系统主要控制制照度这个指指标，他们的的研究主要集集中于办公室室照明，以节节能为主要目目的，但是根根据最新研究究成果表明，非非定量指标如如舒

31、适性和艺艺术性等对室室内照明光环环境的影响更更大。 国内的一些些智能照明控控制系统能够够实现集中控控制和集中显显示，具有一一定的智能性性，但只能控控制房间中的的一个或一组组灯的开、关关，不能实现现场景控制，也也不能实现对对灯光的亮度度调节，不能能产生多种照照明效果。 针对家居照照明光环境的的智能照明控控制系统的研研究产品较少少。1.5 本课题题的研究意义义智能家居照明控控制系统的研研究不仅可为为目前国际上上前沿研究课课题智能照明明控制系统研研究积累有益益的经验，而而且还提高了了住宅照明光光环境质量和和住宅价值。再再者随着社会会和科技进步步，人们居住住条件，生活活的自动化水水平也在不断断地提高，

32、这这对能源消耗耗提出了更高高要求，发展展节约型、创创新型社会今今后是我国的的一项长期基基本国策。照照明系统是一一个重要能源源消耗对象，目目前存在较严严重的浪费现现象，设计出出高效节能的的照明装置是是当今迫切需需要的，这也也是实现家居环境可持持续发展的关关键技术之一一，并且具有有极为广阔的的发展前景。具体研究意义如如下： 提高住宅照照明光环境质质量。在住宅宅的照明光环环境设计中除除充分考虑到到视觉作业、合合适的照度、亮亮度分布、视视觉舒适性、眩眩光控制、显显色性、照明明装置的外观观以及使用者者或参观者的的主观感觉等等八个因素外外，还需要考考虑到人体因因受到季节光光照减少而产产生的“季节性情感感紊

33、乱”因素和根据据含不同光谱谱成分光源对对褪黑素分泌泌的抑制能力力强弱不同，视视具体情况采采用不同的光光源。 体现以人为为本的照明控控制思想，根根据人们的行行为模式和住住宅的光环境境决定照明的的控制规律，创创造一个个性性化、艺术化化、舒适、高高雅的家庭光光环境。好的的照明光环境境使人心情愉愉快，工作效效率提高:而而好的照明控控制系统不仅仅能实现好的的照明光环境境，而且节能能、维护管理理方便，真正正实现绿色照照明。 构成智能家家居系统的一一部分。智能能照明控制系系统可以独立立运行，实现现对光环境的的合理控制:同时，其具具有通信功能能以及可扩展展性，可把智智能家居照明系统统作为智能家家居的子系统统，

34、并与家居居自动化控制制系统、电视视、多媒体系系统、探测、共共同构成家居居智能化网络络系统。1.6 本文的的主要研究内内容第一章主要介绍绍了智能家居居的概念以及及智能家居照照明的发展概概况，并总结结了智能照明明控制系统的的优点，同时时对现有智能能照明系统作作了简要的分分析，提出来来发展智能照照明的重要意意义。第二章主要从智智能照明的基基本概念、照照明质量、家家居照度标准准、照明方式式和种类、电电光源的选择择、智能照明明控制系统的的控制方式、智智能家居照明明控制系统设设计等方面研研究了家居式式照明系统的的设计的常用用的方法，并并且给出了智智能化住宅各各房间的典型型照明技术。第三章主要阐述述了智能家

35、居居照明控制系系统的硬件电电路设计，从从主要元器件件的选取，到到各个功能模模块电路的设设计都做了详详细的分析与与介绍。第四章主要介绍绍了系统的软软件设计，并并给出了主程程序和数码管管显示子程序序的流程图。第五章主要阐述述了系统的调调试方法及在在调试过程中中出现的各种种问题及相应应的解决方案案。2 智能家居居的照明设计计智能家居是由建建设部在各大大城市指导建建设的面向221世纪的豪豪华住宅，其其定位标准是是 “科技先先导、适度超超前”，专家称这将将是我国住宅宅产业未来发发展的方向。而现代智能家居的电气照明设计与装饰工程有着非常密切的联系，只有相互结合，才能真正做到安全，实用，经济，美观，满意的视

36、觉条件。下面将电气照明设计的一般原则与要求列表如下，见表2-1所示:表2-1 电气气照明设计的的一般原则与与要求序号设计原则设计要求1遵照规范规定应遵照有关设计计规范,包括括国家标准的的有关规定2符合照度要求应符合视觉作业业和视觉卫生生对照度值的的规定,并满满足显色性 的要求3力求视觉舒适应注意灯具的合合理布置,限限制眩光,保保证合理的均均匀度,力求求视觉舒适4安全可靠维修方方便照明装置应工作作安全可靠,维护检修方方便5技术先进经济合合理照明装置既要技技术先进,又又要尽可能经经济合理地使使用资金和节节约能源6与建筑相协调照明装置应与建建筑及周围环环境协调统一一2.1 智能照照明的基本概概念人类

37、在长期的进进化过程中，形形成了特有的的视觉特性。因因此，有必要要先介绍一下下人类的一般般视觉特性。2.1.1 人人类的视觉特特性 暗视觉、明明视觉和中介介视觉视网膜是人眼感感受光的部分分，网膜上分分布两种不同同的细胞。边边缘部位杆状状细胞占多数数，中央部位位锥状细胞占占多数。这两两种细胞对光光的感受性是是不同的。杆杆状体对光的的感受性很高高，而锥状体体对光的感受受性很低。因因此，在微弱弱的照度下（视视觉亮度在 cd/），只只有杆状体工工作，这种视视觉状态成为为暗视觉。当当亮度达到110cd/时时锥状体的工工作起主要作作用，这种视视觉状态称为为明视觉。当当视觉亮度在在10cdd/时，杆状状体和锥

38、状体体同时起作用用，这种视觉觉状态称为中中介视觉。杆杆状体对光的的感受性很高高，但它却不不能分辨颜色色。只有锥状状体在感受光光刺激时，才才有颜色感。因因此，只有在在照度较高显显得明亮的条条件下，才有有良好的颜色色感。 视觉适应在现在和过去呈呈现的各种亮亮度、光谱分分布、视角的的刺激下，视视觉系统状态态的变化过程程称之为视觉觉适应（viisual adapttationn）。它可分分为明适应和和暗适应。视觉系统适应高高于几个坎德德拉每平方米米亮度的变化化过程及终极极状态称为明明适应。视觉觉系统适应低低于百分之几几坎德拉每平平方米亮度的的变化过程及及终极状态称称为暗适应。对眼睛来说适应应过程是一个

39、个生理光学过过程。开始是是瞳孔大小的的变化，继之之是视网膜上上的光化学反反应过程。一一般来说，暗暗适应所需要要的过渡时间间较长，而明明适应是眼睛睛从暗到亮的的适应过程，这这一过程较短短，约2-33分钟。 后像视觉不会瞬时产产生，也不会会瞬时消失，特特别是在高亮亮度的闪光之之后往往还可可感到有一连连串的影像，以以不规则的强强度和不断降降低的频率正正负交替出现现，这种现象象称为后像。强强烈的后像对对视力工作特特别有害，例例如偶然看到到极亮的发光光体后，在一一定时间内，我我们总被一个个黑影（极亮亮发光体的负负后像）所困困扰。 眩光若视野内有亮度度极高的物体体或强烈的亮亮度对比，则则可引起不舒舒适或造

40、成视视觉降低的现现象称为眩光光。眩光按其其评价的方法法可分为失能能眩光与不舒舒适眩光。不不舒适眩光使使人产生不舒舒适感或烦恼恼等心理感觉觉。不舒适眩眩光的产生主主要与以下 4个因素相相关6眩光源源的亮度Ls，眩光源的的表现立体角角。眩光源离离开视线的仰仰角和眩光源源所处的背景景亮度 Lff。不舒适眩眩光的程度只只能通过主观观评价来估计计。失能眩光光会导致视疲疲劳增加，工工作效率降低低，眩光严重重时会造成观观察者短暂致致盲，此时称称为失明眩光光。 光源的色温温与显色性色温光源的发光颜色色是与温度有有关的,当温温度不同时,光源发出光光的颜色是不不同的.如白白炽灯,当灯灯丝温度低时时,发出的光光以红

41、色为主主;当灯丝温温度高时,灯灯丝发白,发发出的光由红红变白。显色性当某种光源照射射到物体上时时,该物体的的色彩与阳光光照射时的色色彩是不完全全一样的,有有一定的失真真度.所谓光光源的显色性性,就是指不不同光谱的光光源分别照射射在同一颜色色的物体上时时,所呈现出出不同颜色的的特性,通常常用显色指数数来表示光源源的显色性.2.1.2 光光照度及其单单位 光通量按人眼对光的感感觉量为基准准来衡量光源源在单位时间间内向周围空空间辐射引起起光感的能量量大小，称为为光通量。光光通量用符号号表示，单位位为流量（llm）。 照度通常把物体表面面得到的光通通量与这个物物体表面积的的比值叫做照照度，由E表表示。

42、 （22-1）式中中 光通量 （lm）； A 面积 （）； E 照度 （llx）。下面举几种常见见的照度情况况: 在40W的的白炽灯下11m远处的照照度约为300lx，加搪搪瓷伞形后增增加为73llx。 晴朗的白天天室内为10005000lx。 照度为1llx，仅能辨辨别物体的轮轮廓，阅览室室的照度要求求不低于500lx。2.2 照明质质量良好的照明质量量，对提高学学习和工作效效率及减少视视觉疲劳和创创造一个舒适适的生活环境境等都具有重重要的作用。此此外，随着生生活水平的提提高，人们对对照明质量的的要求也越来来越高。影响响照明质量的的因素主要有有下面两点： 照度的均匀匀性在视野内，照度度的不均

43、匀很很容易引起视视力疲劳。为为了使照明场场所的照度比比较均匀，要要求房间由最最大、最小照照度分别与平平均照度之差差不大于或不不小于平均照照度的六分之之一。可以从从灯具的布置置来解决。只只要实际布灯灯的距离比（dd/h），小小于各种灯具具最有利的距距离比（d/h），照度度的均匀度便便能满足要求求。 照度稳定性性为了保证照度在在使用过程中中不低于标准准值，即应考考虑光源老化化，灯具污染染等不利因素素，在设计时时可适当增加加光源的功率率。其次防止因电压压下降而引起起照度降低，以以及电压变化化而引起的照照度波动。特特别是每秒220次下的严严重波动，对对眼睛危害很很大，更应该该避免。这种种电压波动是是在

44、网络内大大功率设备频频繁启动所致致。解决方法法是动力和照照明电源分开开，以及照明明变压器增设设调压器等。2.3 家居照照度标准照度标准是关于于照明质量和和数量的规定定。即工作面面上的亮度或或照度。因此此在照度标准准中主要是规规定工作面的的照度。在确确定照度标准准时，应根据据建筑规模、空空间大小、服服务对象，设设计标准等条条件，在推荐荐照度范围内内选择最适当当的设计照度度值。对于各类建筑的的一般照明推推荐照度值，建建筑电气设计计技术规程有有明确的规定定，下面仅将将家居住宅的的照明推荐照照度列于表22-2中，如如下所示：表2-2 家居居住宅的照明明推荐照度表表房间名称推荐照度/lxx厕所、洗浴室5

45、15起居室、餐厅、厨厨房1530卧室、婴儿哺乳乳室2050单宿、活动室30502.4 照明方方式和种类2.4.1 照照明方式照明方式是照明明设备按照其其安装部位或或使用功能而而构成的基本本制式。它分分为一般照明明、分区一般般照明、局部部照明和混合合照明四种。 一般照明为照亮整个场地地而设置的均均匀照明称为为一般照明。对对于工作位置置密度很大而而对光照方向向无特殊要求求的场所，或或受生产技术术条件限制不不适合装设局局部照明或采采用混合照明明不合理时，则则可单独装设设一般照明。 分区一般照照明对某一特定区域域，如进行工工作的地点，设设计成不同的的照度来照亮亮该区域的一一般照明称为为分区一般照照明，

46、可以有有效地节约能能源。 局部照明特定视觉工作用用的、为照亮亮某个局部而而设置的照明明称为局部照照明。局部照照明只能照射射有限面积，对对于局部地点点需要高度并并对照射方向向有要求时，可可以装设局部部照明。对于于因一般照明明受到遮挡或或需要克服工工作区及其附附近的光幕反反射时，也宜宜采用局部照照明。当有气气体放电光源源所产生的频频闪效应的影影响时，使用用白炽灯光源源的局部照明明是有益的。 混合照明 由一般照明和局局部照明组成成的照明称为为混合照明。对对于工作位置置视觉要求比比较高，且对对照射方向有有特殊要求的的场合，往往往采用混合照照明方式。2.4.2照明明方式的确定定要在满足照明舒舒适性的前提

47、提下节约能源源，住宅中必必须根据照明明的功能目的的采取合理的的照明方式，一一般照明结合合局部照明便便可获得良好好的照明光环环境。例如卧卧室，卧室主主要是休息场场所，当进行行一般的活动动 (整理床床铺、折迭衣衣服、交谈)时，可只打打开一般照明明，照度为 50lx左右。但但当坐在梳妆妆台前化妆时时，如只打开开卧室中央的的吸顶灯，灯灯光可能从背背后或侧面射射来，脸上不不能获得应有有的照度，显显得脸色晦暗暗。如果在梳梳妆台上方可可设置局部照照度 (3000lx)，并控控制眩光的角角度，不让光光线直射入眼眼，就可以达达到很好的效效果，不用时时可以关闭，灵灵活、方便。一一般人睡觉前前会有床上阅阅读的习惯，

48、可可在床两侧的的床头柜上设设置台灯，或或在床的上方方设置壁灯，并并可单独控制制。总之，在需要高高照度的场所所，尽量采用用局部照明。尤尤其住宅中是是以环境照明为主主，如果都以以高照度的标标准设置室内内的平均照度度，不仅浪费费有限的资源源，而且达不不到应有的照照明要求。2.4.3照明明的种类一般包括正常照照明、应急照照明、值班照照明、警卫照照明和障碍照照明这五种。在在本设计中主主要采用正常常照明，各种种照明的具体体定义及适应应范围这里不不在详细的介介绍。2.5 电光源源的选择 选择光光源以优先选选用光效高、寿寿命长、节约约电能的光源源为原则，结结合环境特点点及工艺要求求综合考虑。下下面介绍几个个选

49、择光源的的角度：光源的发光效率率角度光源发出的光通通量是以流量量 (lm)来度量量的，而每瓦瓦电能所能发发出的光通量量就是光源的的发光效率，简简称光放。因因为普通白炽炽灯、普通荧荧光灯的光效效可以大大低子子高效节能电电光源 (节节能白炽灯、紧凑型荧光灯、高效直管荧光灯)，为节约能源，应尽量采用节能电光源。光源的色温角度度光源的色温:与与所研究的光光源色品度相相同或最接近近完全辐射体体的温度，用用绝对温度KK表示，是将将一标准黑体体加热，温度度升高至某一一程度时颜色色开始由红浅红橙黄白蓝白蓝，逐渐改改变，利用光光色的这种变变化特性，某某光源的光色色黑体在某一一温度下呈现现的光色相同同时，将黑体体

50、的绝对温度度称为该光源源的色温。在在照明中，不不同的光源具具有不同的色色温，它们引引起不同的外外观效果。表表 2-3给出不同色色温的光源所所具有的外观观效果阁。在在照明设计中中，应考虑季季节变化，夏夏季宜采用高高色温光源，冬冬季宜采用低低色温光源。表2-3光源的的颜色外观效效果色 温颜色外观效果50000K冷冷 33005000KK中间3300K暖暖 不同色温不但给给人们以不同同的外观效果果，而且要求求的照度也不不同。表2-4给出在不不同照度下，对对光的不同颜颜色外观效果果的总印象。表2-4 不同同照度下不同同光色的外观观总效果照度光色外观效果暖中间冷500舒适刺激不自然中等舒适刺激冷中等舒适

51、50010000100020000200030000 光源的显色色性角度光源显现被照物物体颜色的性性能称为显色色性，也就是是颜色逼真的的程度。光源源的显色性是是 由光源的的光谱功率分分布所决定的的，光谱连续续的光源显色色性好，物体体在该光源下下，所呈现的的颜色就比较较逼真。显色色性用显色指指数定量地表表示。CIE显色指数数是指 144种特殊规定定的颜色中的的任一色样，在在待测光源下下的颜色与在在参照光源下下的颜色一致致的程度的度度量。用特殊殊显色指数 R;表示有有关单个色样样在被测光源源下的显色程程度，前8个个色样的显色色指数 (RR1-R8)的平均值称称为CIE的的一般显色指指数，用 RRa

52、表示，是是 0-1000的数值。一一般人工光源源用Ra作为为评价显色性性的指针。光光源的显色指指数愈高，其其显色性愈好好。显色性与与参照光源完完全相同时RRa为 1000。一般认认为Ra=880-1000显色性优良良，Ra=550-79显显色性一般，RRa50显显色性较差。实实验结果表明明:在相同的的照度下，采采用显色性好好的光源，视视亮度 (主主观亮度)较较高，采用显显色差的光源源，视亮度 (主观亮度度)较低。若若采用显色性性差的光源，应应相应地提高高照度值，以以提高色度。表表2-5 说说明人工光源源对不同颜色色所产生的影影响。表2-5人工光光源对不同颜颜色所产生的的影响光源暖色（红、黄、橙

53、橙）冷色（蓝、绿、黄黄绿）冷光荧光灯能把暖色冲淡或或使之带灰能使冷色中所有有黄色及绿色色成分加重3500K白光光荧光灯能使暖色暗淡，对对一般浅绿的的色彩及淡黄黄色捎带黄绿绿能使冷色带灰，但但能使其中的的绿色成分加加重柔白光荧光灯能使任何鲜艳的的冷、暖色看看去都更有力力能使浅淡的色彩彩和浅蓝、淡淡绿等冲淡，使使蓝色及紫色色罩上一层粉粉红白炽灯能加重所有暖色色，使之看去去鲜艳能使一切淡色、冷冷色暗淡及淡淡灰2.6 智能照照明控制系统统的控制方式式根据现有的智能能照明控制系系统的控制方方式，分为开开环控制、闭闭环控制和应应急照明控制制。2.6.1 开开环控制（1）定时控制制定时控制是一种种常用的控制

54、制方式，分为为计时器和实实时时钟两种种。计时器由由手动操作，一一旦被驱动，打打开灯光并保保持一段时间间，时间的长长短是预设的的。计数时间间到就关闭灯灯光，如要打打开灯光需重重新驱动定时时器。一般的的计时器可定定时5分钟到到两个小时。人人离开后可 自动关闭灯灯光，可节约约能源，但如如人停留的时时间超过定时时时间，需再再次驱动，可可能会造成灯灯光频繁的开开关。计时器器大多用在人人只作短暂停停留的场合或或者正常工作作时间以外偶偶尔有人逗留留的区域。实时时钟控制是是根据预先的的时间设定来来进行控制，根根据时间打开开、关闭灯光光或调节灯光光到某一设定定的水平。有有机械实时时时钟和电子可可编程实时时时钟两

55、类。机机械实时时钟钟简单易用，价价格相对便宜宜，但只可设设定一个时间间。电子可编编程实时时钟钟则可设定很很多不同的灯灯光区域和时时间。采用实实时时钟管理理灯光方便，可可节约能源，但但有时需要设设置手动开关关。（2）手动遥控控器控制通过遥控器，实实现在正常状状态下对各区区域内用于正正常工作状态态的照明灯具具的手动控制制和区域场景景控制。开关控制是灯具具最简单、最最根本的控制制方式。采用用这种方式可可以根据灯具具的使用情况况以及不同的的功能需求，方方便地开灯或或关灯。这是是目前最为常常见、使用最最普遍的照明明控制方式。开开关控制可分分为跷板开关关控制、断路路器控制、红红外传感器控控制等。其中中，红

56、外传感感器与调光技技术的并用，不不仅可以控制制灯的开关状状态，而且还还可以控制空空间的照度水水平，这将使使一个人走人人完全黑暗空空间时的不舒舒适感大为减减少。目前又又发展了定时时控制、光电电感应开关控控制、声控开开关控制等。就目前现有技术术而言，遥控控开关大多采采用可控硅或或继电器作为为开关器件。可可控硅的抗干干扰和抗过载载能力很差，不不适宜控制感感性和容性负负载，可靠性性差，长时间间工作容易损损坏。而继电电器工作时线线圈有一定功功耗，易发热热不适宜长时时间工作，继继电器的触点点也不能长期期工作在过载载状态。同时时这些采用可可控硅或继电电器的电子开开关，一旦出出现故障将使使受控电器不不再受。电

57、器处于长长期通电或断断电状态很不不安全。安全全性、可靠性性、稳定性这这些问题成为为各种电子化化开关成为各各厂家努力寻寻找解决的目目标。大约 80%的的家庭拥有三三个以上遥控控器，过多的的遥控器使人人产生不方便便感，而多种种功能合一的的遥控开关集集多种遥控功功能于一身。首首先它是无线线遥控开关，可可以控制家中中的照明，窗窗帘，空调等等系统;同时时它也是红外外遥控开关，内内置了许多品品牌的电视，音音响，VCDD等红外控制制指令集。还还可以学习两两种红外线遥遥控器的控制制功能，用于于客厅或高级级家庭影院。将将计算机、电电话、视听设设备、安全监监控设备、厨厨房设备、电电灯、窗帘等等受控设备的的红外遥控

58、码码进行学习和和对所有设备备模拟控制，然然后集中在一一个无线液晶晶屏上，通过过液晶屏上的的中文菜单选选择点击，只只要拿着这只只全能遥控器器，就可以遥遥控家里的任任何一个角落落的设备。区域场景控制智能照明系统中中，回路级别别是根据使用用要求和其它因素预预先编程好的。照明设设备可以独立立控制，或者者在回路中成成组控制。每每个回路或者者设备可设置置成不同的亮亮度水平。这这些亮度水平平可以储存为为一个 “场场景”，其可可以看作为一一个房间或区区域的一个完完美外观。场场景一旦设计计完成，场景景可以很容易易地通过操作作墙上的控制制面板或遥控控器实现，也可以通过过定时器，光光传感器或者者根据活动区区域探测器

59、自自动地实现场场景照明。一一旦新的场景景被选中，照照明设备将以预先设设定的速率转转换到新的设设置水平。区区域场景控制制可以实现多多种照明效果果，创造视觉觉上的美感。但其也有不足，就是在修改场景时必须通过编程。2.6.2闭环环控制 照度检测控控制为了充分利用日日光，节约能能源，通过照照度检测器检检测窗户外边边的自然光照照度，根据日日光系数计算算出室内某一一点的水平照照度，由计算算得出的水平平照度开启相相应的灯光并并调节到相应应的亮度，使使该区域内的的照度不会随随日照等外界界因素的变化化而改变，始始终维持在照照度预设值左左右。这种控控制方式是照照度检测控制制。但是这种种控制方式利利用昼间照明明，故

60、存在两两个方面的问问题：1)建建筑设计者需需要确定一年年中哪些时期期日光在室内内产生的照度度超过日常工工作所需的照照度；2)工程师师安装由日光光控制的人工工照明系统时时需要有一个个准确的控制制参数以保证证有一个舒适适的视觉环境境。 = 2 * GB2 照明与窗帘帘的联动控制制电动窗帘控制系系统是整个居居室照明系统统的一个重要要功能部分，它它把家中的窗窗帘系统纳入入整个智能照照明中。而电动窗帘控控制系统的核核心就是窗帘帘电机控制器器，利用它就就可以对窗帘帘进行控制。2.6.3应急急照明控制应急照明控制是是指智能照明明控制系统对对特殊区域内内的应急照明明所执行的控控制。在正常常状态下，它它能够自动