基于嵌入式系统的教室电器集中节能控制系统的开发

发布时间：2017-04-03 05:09

  本文关键词：基于嵌入式系统的教室电器集中节能控制系统的开发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目前,传统照明正以惊人之速向智能控制照明转变,这是我国科学技术特别是物联网技术发展的必然结果,也是人类对绿色生态、低碳环境的进一步诉求。然而,由于如今的高校都有其各自需求,因此高校电能消耗量与照明量大的现象十分严重。国家“十二五”建筑规划也把建设节约型校园划为一项亟待解决的课题,不断地对校园照明进行改造,促使其向节约化、智能化的方向转变。现阶段节能减排的重点主要集中在大中型高能耗的企事业单位,他们的节能改造可以起到立竿见影的效果,但是对于大学校园的节能减排工作主要集中在实验室阶段。本文就是通过对大学校园中耗能最重的照明系统进行改造从而达到智能可控、节约型校园的目的。本文利用现阶段比较稳定的RFID技术,通过信号强度法(RSSI)实现对进入教室的所有人员进行有效定位;并根据设计好的学校作息时间和现场环境光线强度采集,实现对人员在教室所处位置的有效照明,从而达到对灯光的有效利用,实现节能减排的目的。最后通过人机交互系统,实现对整层甚至整栋教学楼实现统一监控和调试。本系统最大的优势在于对固定室内环境中,对人员实现了有效的定位,其定位精度较高,稳定性较强,是实现照明集中控制的基础,也是后期对学生或教师在校定位的基础。在现今社会中,随着物联网技术的不断提高,后期对室内设备或人员的定位有更加准确的要求,所以本系统除了在教室节能中能够有效的应用,在后期推广过程中,也可以对其他系统提供借鉴作用。本文搭建了一套完整的嵌入式控制系统。其中包括基于ARM7的嵌入式控制平台;基于RFID的位置采集和定位系统;独立的光线强度采集系统以及其他辅助硬件系统。软件方面,本系统主要通过OPC服务器,实现人机交互系统与ARM控制系统实现数据交换,并独立设计了一套人机交互界面,方便监控和管理人员对系统中所有信息进行有效的监控和调试。
【关键词】：ARM系统 RFID技术 室内定位 环境光检测 教室节能控制
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP311.52
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 研究工作的背景及意义10-11
• 1.1.1 课题背景10
• 1.1.2 课题研究的目的与意义10-11
• 1.2 国内外研究现状分析11-13
• 1.2.1 国外发展现状11-12
• 1.2.2 国内发展现状12-13
• 1.3 本课题研究的内容和目标13-15
• 1.3.1 研究内容13
• 1.3.2 研究目标13
• 1.3.3 拟解决的关键问题13
• 1.3.4 研究的创新点13-14
• 1.3.5 论文的结构安排14-15
• 第二章 系统简介及控制方案分析15-18
• 2.1 系统简介15
• 2.2 系统方案分析15-18
• 2.2.1 灯光节能系统方案分析16
• 2.2.2 楼层能源消耗情况监测16-17
• 2.2.3 利用RFID实现教室内有效定位17-18
• 第三章 硬件系统18-31
• 3.1 嵌入式系统18-20
• 3.1.1 嵌入式系统介绍18
• 3.1.2 嵌入式系统的发展现状分析18-19
• 3.1.3 嵌入式系统的发展趋势19-20
• 3.2 嵌入式系统设计20-26
• 3.2.1 环境光线采集电路21-22
• 3.2.2 照明开关控制电路22-23
• 3.2.3 RFID教室人数统计系统23-24
• 3.2.4 通信模块24-26
• 3.2.5 时钟电路26
• 3.3 教室电能数据采集26-28
• 3.3.1 穿心式电流互感器26-27
• 3.3.2 电流型A/D转换模块27-28
• 3.4 光照度采集28-31
• 3.4.1 光照度传感器简介28-29
• 3.4.2 采集系统介绍29-31
• 第四章 软件系统31-56
• 4.1 软件构架31
• 4.2 软件介绍31-37
• 4.2.1 新项目的建立33-34
• 4.2.2 项目配置34-37
• 4.3 ARM系统软件设计37-51
• 4.3.1 AD数据采集38-40
• 4.3.2 UART接口40-44
• 4.3.3 看门狗定时器44-48
• 4.3.4 外部中断48-51
• 4.4 组态王人机交互系统51-56
• 4.4.1 组态王的应用51-52
• 4.4.2 软件介绍52-53
• 4.4.3 人机交互系统开发53-56
• 第五章 实验测试56-57
• 第六章 总结与展望57-58
• 总结57
• 展望57-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-61

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王永初;;改造节能控制系统的若干方法[J];自动化仪表;1985年12期

2 ;《节能控制系统及仪表》即将出版[J];仪表材料;1990年02期

3 崔敬悌;《节能控制系统》述评[J];自动化与仪器仪表;1998年05期

4 廖峗 ,胡健生 ,黄金志 ,吕春书;路灯节能控制系统[J];电子世界;2005年10期

5 陈美君;陈惠桐;;自动节能控制系统的实现[J];制造业自动化;2010年03期

6 郑国恒;周瑶;张柯;;高校教室灯光节能控制系统的设计[J];照明工程学报;2010年02期

7 张兵;白雪;;一种智能变压路灯节能控制系统的研究[J];黄冈职业技术学院学报;2011年04期

8 梅春雷;杜侃侃;申志飞;邓田;;空调节能控制系统的设计[J];电子科技;2011年10期

9 马陆美;;高校节能控制系统研究[J];硅谷;2012年21期

10 李宝俊;;一种精馏塔节能控制系统[J];自动化仪表;1984年11期

中国重要会议论文全文数据库 前6条

1 ;冶金选矿全流程节能控制系统[A];电子信息节能技术与产品推广应用专集[C];2009年

2 ;机房空调节能控制系统[A];电子信息节能技术与产品推广应用专集[C];2009年

3 李腾;庞兆磊;杜晓通;王雷;;基于能效的房间节能控制系统[A];中国仪器仪表学会第十二届青年学术会议论文集[C];2010年

4 ;120万吨新闻纸DCS自动化节能控制系统[A];电子信息节能技术与产品推广应用专集[C];2009年

5 章若冰;;基于C/S模式的通信机房通风节能控制系统[A];2010航空试验测试技术学术交流会论文集[C];2010年

6 倪伟新;陈振环;吴洪明;;机房采用空气源节能控制系统节电的探讨[A];通信电源新技术论坛——2008通信电源学术研讨会论文集[C];2008年

中国重要报纸全文数据库 前4条

1 王丽;BKS节能控制系统在上海地铁成功运用[N];中国建设报;2010年

2 本报记者 甘泉;元泰电子 创新基金助力腾飞[N];宝鸡日报;2009年

3 记者 韩东金;三项目获省创新基金[N];巢湖日报;2010年

4 宋黔云;一个重要的里程碑[N];贵州日报;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 徐成波;智能建筑照明节能控制系统的研究[D];吉林建筑大学;2015年

2 夏松;智能家居节能控制系统研究与设计[D];杭州电子科技大学;2015年

3 郭成;基于嵌入式系统的教室电器集中节能控制系统的开发[D];电子科技大学;2015年

4 佘娜;智能路灯节能控制系统的研究[D];天津大学;2010年

5 陈凤贤;基于多智能体技术的路灯节能控制系统的研究[D];华南理工大学;2013年

6 刘博宇;基于超级电容的电梯节能控制系统研究与设计[D];南京理工大学;2010年

7 张阳辉;染色烘干过程节能控制系统设计[D];浙江大学;2007年

8 冯博;基于网络的中央空调节能控制系统的研究[D];青岛大学;2011年

9 李冰冰;城市路灯智能监控与节能控制系统的研究[D];合肥工业大学;2010年

10 王蓉晖;中央空调变流量节能控制系统中智能控制的研究[D];长春理工大学;2006年

  本文关键词：基于嵌入式系统的教室电器集中节能控制系统的开发，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：283760