基于多协议的LED智能照明系统设计

发布时间：2017-07-18 03:13

  本文关键词：基于多协议的LED智能照明系统设计

  更多相关文章： DALI协议 DMX512协议 网关 LED 传感器 照明控制系统

【摘要】：随着时代的进步和经济社会的发展,人们不再满足于传统的照明方式,而是去追求一种控制方式更加便捷、照明效果更好的照明控制系统；并且,传统的照明系统耗能巨大,与环保节约、低碳生活相悖。LED是第四代绿色照明光源,具有可控性好、节能环保等特点。因此,结合计算机网络技术、传感器技术和物联网技术等前沿科技的LED智能照明系统就逐渐的走进人们的生活。本文在阐述国内外智能照明系统发展历史和现状的基础上,经过对照明系统现状的分析,提出设计一个基于多协议的LED智能照明系统。本文首先详细介绍了DALI协议和DMX512协议,包括系统结构、协议帧格式、电气特性等内容;并阐述了嵌入式网关、LED驱动的工作原理。其次,提出了系统的设计目标、系统的总体结构,并对系统的硬件部分进行设计,包括MCU及其外围电路、DALI接口电路、DMX512接口电路等各个电路模块的工作原理、重要芯片和电路原理图。最后,按照系统不同的硬件电路组成,模块化地设计了系统的软件部分,各个不同的模块程序相互配合实现系统预期功能。在能最大体现系统功能的前提下,本系统由DALI控制器、DMX512控制器和网关控制模块组成。经过对系统的组装和软硬件调试,并测量系统部分重要节点的波形,表明系统能够达到预期目的,实现DALI控制器对DMX512控制器的间接控制,且系统性能稳定、成本较低,具有一定的实际应用价值和设计参考价值。
【关键词】：DALI协议 DMX512协议 网关 LED 传感器 照明控制系统
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM923.34
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 引言8-9
• 1.2 国内外智能照明系统现状9-10
• 1.3 课题研究目的和意义10-12
• 1.4 本文主要章节及内容安排12-14
• 第二章 多协议的智能照明系统工作原理14-28
• 2.1 DALI协议概述14-19
• 2.1.1 DALI协议的系统结构14-15
• 2.1.2 DALI协议的特点15
• 2.1.3 DALI协议的电气特性15-16
• 2.1.4 DALI协议的编码格式16-17
• 2.1.5 DALI协议的指令格式17-18
• 2.1.6 DALI协议的调光原理18-19
• 2.2 DMX512协议概述19-22
• 2.2.1 DMX512协议的特点19-20
• 2.2.2 DMX512协议的数据包格式20-21
• 2.2.3 DMX512协议的物理特性21-22
• 2.3 嵌入式网关的工作原理22-27
• 2.3.1 LED驱动介绍22-24
• 2.3.2 网关介绍24-25
• 2.3.3 系统通信要注意的若干点25-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 多协议智能照明系统的硬件设计28-50
• 3.1 系统概述28-31
• 3.1.1 系统设计目标28
• 3.1.2 系统结构设计28-31
• 3.2 系统硬件设计31-48
• 3.2.1 MCU及其外围电路的设计32-34
• 3.2.2 系统电源模块的设计34-35
• 3.2.3 DALI接口电路的设计35-36
• 3.2.4 DMX512接口电路的设计36-38
• 3.2.5 人机交互电路的设计38-41
• 3.2.6 LED驱动电路的设计41-42
• 3.2.7 传感器部分的设计42-48
• 3.3 本章小结48-50
• 第四章 多协议智能照明系统的软件设计50-64
• 4.1 系统软件50-51
• 4.1.1 程序设计目标50
• 4.1.2 开发环境和开发工具50-51
• 4.2 系统软件设计51-62
• 4.2.1 网关控制程序设计51-52
• 4.2.2 DALI控制程序设计52-53
• 4.2.3 DMX512控制程序设计53-55
• 4.2.4 人机交互程序设计55-57
• 4.2.5 PWM程序的设计57-58
• 4.2.6 传感器程序的设计58-62
• 4.3 本章小结62-64
• 第五章 系统整体调试及分析64-74
• 5.1 实验系统搭建64-66
• 5.2 系统测试与分析66-71
• 5.2.1 DALI通讯调试67-68
• 5.2.2 DMX512通讯调试68-69
• 5.2.3 系统软硬件联合调试69-71
• 5.3 问题总结与解决方法71-73
• 5.3.1 DALI控制器和网关控制模块无法正常通信71-72
• 5.3.2 DMX512无法正确接收数据72-73
• 5.4 本章小结73-74
• 第六章 结论与展望74-76
• 6.1 课题结论74-75
• 6.2 进一步的工作展望75-76
• 参考文献76-80
• 发表论文和参加科研情况说明80-82
• 致谢82

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本文编号：555796