均匀光线室内照明灯.doc

编号：哈尔滨工业大学大学生创新性实验计划项目申请书项目名称：均匀光线室内照明灯系统申请级别： 院系级 （国家级、校级、院系级）执行时间： 2011年 11月至 2012 年 11 月负责人： 孙洪文 学号： 1110610427 联系电话子邮箱：1412368449院系及专业：电气工程及自动化学院 电气工程系 指导教师： 张学广 职称： 讲师 联系电话子邮箱： 院系及专业： 电气工程及自动化学院 电气工程系 哈尔滨工业大学教务处制表填表日期： 2011年 10月 15日项目名称： 基于电磁超声导波的铝板缺陷自动检测装置的研制 申请经费： 21 600 元一、课题组成员：（包括项目负责人、按顺序）姓名性别所在院年级学号身份证号本人签字孙洪文男电气学院111110610427370406199212145039颜之琛男电气学院111110610429430224199311110016程飞男电气学院111110610428二、指导教师意见： 该项目中蕴含了许多与专业有关的知识，能够锻炼学生运用课堂知识进行实践的能力，同时也能锻炼学生的动手能力，创新能力以及团队合作的精神，对学生今后学习与发展有很大的帮助，同意立项。签 名： 年 月 日三、院（系）专家组意见： 组长签名： （ 盖 章 ） 年 月 日四、学校专家组意见： 批准经费： 元 组长签名： （ 盖 章 ） 年 月 日8三、立项报告1、项目简介 目前在许多办公楼，居民楼等室内大多采用光强固定的照明设备，即使严格管理，仍不能较好地利用自然光照，特别是白天，在自然光充足的情况下，若使用照明设备，便会造成能源的浪费。均匀光线室内照明灯系统就是通过光照强度传感器使灯光强度与自然光强度相结合，从而达到充分利用自然光的目的。该系统根据当前自然光的亮度自动控制照明设备的开关及亮度，从而达到电能的高效合理利用，节约能源的目的。2、申请理由课题负责人孙洪文成绩优秀。热爱电子设计，具有很强的创新思维和创新意识，具有很强的动手能力。组员颜之琛学习成绩优异，态度认真，虚心好学，对电子制作有着浓厚的兴趣，动手能力和自学能力较强，组员程飞成绩优秀，有很强的创新意识，善于发现问题，解决问题。且项目组成员均为电气工程及其自动化专业的学生，对系统设计、电路板设计与制作、调试，单片机的编程有很大的兴趣，设计文档的撰写方面也有一定的基础。该项目具有很好的实际意义和应用价值，因此项目组成员有足够的热情与信心完成。3、立项背景 长期以来，照明一直是以照明的照度、均匀度、立体感、眩光、显色性指数和物体颜色参数等物理量及舒适、明亮、艺术性等为标准进行照明设计和照明效果的评价。且随着全球经济的发展，能源危机日益凸显，并越来越引起全社会的重视。中国是用电大国，从1999年至今，中国每年的用电量以每年超过百分之十的速度增长，据了解，到2020年，中国全社会用电量将超过6万亿千瓦时。作为能源消耗的重要组成部分灯光照明用电约占建筑用电的15%25%，国内专注于照明用电的公司选用的调光设备基本都是采用开环控制，不能随着外界环境变化而变化，灵活性较差，从能耗的角度来考虑，造成了大量的能源浪费，对于电力紧张的中国，无疑是一个沉重的负担。从照明节能角度考虑就要做到合理选择照度，光线合理分布，提高功率因数减少光损，加强照明控制，直接或间接地充分利用天然光。因此研究均匀光线室内照明灯系统具有巨大的经济意义和社会意义。本项目就是以充分利用自然光，提高能源利用率为目的，设计一款智能照明系统。4 项目方案 系统由传感器和信息处理器和输出装置组成，如下图所示。传感器是能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换器件组成。它获取的信息可以是各种物理量、化学量和生物量，通常是将非电量或电量转换成易于计算机处理和传输的电量。从信息技术的角度来看，传感器是获取和转换信息的一种工具，这些信息包括电、磁、光、声、热、力、位移振动、流量、湿度、浓度、成分等。传感器的核心部件是敏感元件，它是传感器中用来感知外界信电效应、将光信号转换为电信号的传感器，其敏感元件是光电器。光照传感器主要由光敏元件组成。目前息和转关于传感器及其敏感元件与材料的一门综合性技术度传感器构成，光电传感器是基于光光敏元件发展迅速、品种繁多、应用广泛。本系统采用光电传感器，光电传感器是基于光电效应、将光信号转换为电信号的传感器，其敏感元件是光电器件。光照传感器主要由光敏元件组成。光电传感器负责检测当前光照强度，检测信号经过转换传送到信息处理器进行处理。处理器将传感器传送的信号和预设的参数值进行比较处理，根据处理结果来控制各个照明灯的亮度，保证室内亮度的均匀统一。用计算机来将所需数据输入C8051型号的单片机，根据传感器输入的信号，发出相应指令。采集器和输出装置要在房间内个角度分布，可根据需要调整。以图书馆为例：如果读者在A处阅读，则要求左侧光线比右侧强或光线均匀，此时需要进行光线调整。而通过半开环的控制系统利用C8051单片机可以进行手工的调整对亮度的需求，也可以利用程序设计将对亮度的调节改为自动检测A与B出的人数比较，现阶段以保证光线均匀为主。对光线亮度的分步情况的自动控制，要看下一步的进度。本项目为起始阶段，进一步还会有后继项目，方向为根据需要自动控制室内光线的分布情况。 本项目设计简单，有实际意义，操作性强，相信通过我们的努力，我们有信心完成。5、特色与创新（1）采用智能控制，方便，易操作。(2) 可以智能识别室内的光强并自动调整光强使室内的光强最适宜且省电从而达到充分利用电能且最省能耗，以响应党节能的号召。，（3）可移植性好，可以应用到图书馆，教室，会议室，办公室，大礼堂等场所。(4)采用光强传感器及单片机编程技术，可靠性好，准确度高，成本低，适合大众消费。6、进度安排该项目总体约需1年时间完成，进度安排如下：(1) 2011.112011.12，查阅相关文献和资料。 (2) 2012.012011.02，方案设计（3）2012.032012.04，各模块制作和调制 (4) 2012.05，中期报告；(5) 2012.062012.07，初步实现各个模块的通信 (6) 2012.11结题报告；7、中期及结题预期目标