CN102118907A - 自适应照度调节照明灯及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种自适应照度调节照明灯,包括单片机、用于显示当前实测照度和***设定值的LED显示电路、键盘电路、用于测量当前光强的测光电路、数模转换电路、存储电路,单片机通过数模转换电路,将计算的数字量转换为模拟量控制照明灯的照度,存储器电路储存最近使用的照度值,单片机作为主控芯片,分别于LED显示电路、键盘电路、测光电路、数模转换电路和存储器电路连接,统一协调控制其它各个模块工作。本发明采用了对复杂***有较好控制效果的模糊控制技术,对照明灯进行恒定控制,提高照明灯的照明精度和有效的降低了能耗,并且响应速度块,在一些对光照有特殊要求的工业场合,能够达到实时控制的目的。
Description
技术领域
本发明涉及照明灯的技术领域,尤指一种基于模糊控制理论的照明灯,主要应用于一些对照度有较严格要求的场合,例如胶卷显影、光学测量等领域。
背景技术
目前使用的照明灯大多没有自动调节光强的功能,容易造成能源的耗费。市场上也有可以调节光强的照明灯,不过这些灯大多是手动档位选择。一方面只有几个可供选择的档位,灵敏度不高;另一方面这些灯大多是手动调节,不能达到实时调节光强的目的。公开号CN101004257A介绍了一种微机多功能护眼灯,通过感光传感器感应到光的强度,将光强反馈到电路,电路根据光强自动调节灯的亮度。这款照明灯虽然能达到自动调节的目的,但是灵敏度不高。光强易受到外界环境光的影响。目前市场上尚缺乏一种灵敏度高、精度高响应速度快可自动调节光强的照明灯。
发明内容
实际使用照明设备过程中,往往需要照度保持恒定。照度设定好后,当外界光线变强,光源降低亮度;当外界光线变弱,光源提高亮度。本发明就此为目的,将模糊控制技术应用于照明***。本发明针对现有技术中的不足,提供了一种在保持照明设备照射中心范围内,其照度值不会受到外界事物变化的影响,实现良好的稳定性和节能性的照明***。
本发明通过以下技术方案实现发明目的:
一种自适应照度调节照明灯,包括:单片机、用于显示当前实测照度 和***设定值的 LED显示电路、键盘电路、用于测量当前光强的测光电路、数模转换电路、存储电路,单片机通过数模转换电路,将计算的数字量转换为模拟量控制照明灯的照度,存储电路储存最近使用的照度值,单片机作为主控芯片,分别于LED显示电路、键盘电路、测光电路、数模转换电路和存储器电路连接,统一协调控制其它各个模块工作。
本发明中,所述键盘电路中的键盘包括:
⑴SET键:进入\退出照度设定状态;
⑵UP键:按照1lux级别提高照度值;
⑶DOWN键:按照1lux级别降低照度值;
用户通过键盘电路实现对照明灯照度的控制。
一种自适应照度调节照明灯的控制方法,包括以下步骤:
⑶单片机通过数模转换电路,将数字量转换为模拟量控制照明灯的亮度,实现照射范围中心照度恒定控制和跟随控制;
⑸存储电路中储存最近使用的照度值,并将其中使用次数最多的照度值作为下次开机的照度值,用户可以通过键盘电路实现对照明灯照度的控制。
一种自适应照度调节照明灯的控制方法,为了提高整个***的响应速度和光强的准确控制,采用了模糊算法进行光强控制。为了保证算法的动态控制性,采用二维模糊控制器,e是误差;ec是误差的变化,K为模式判别量,将K*e、K*ec作为模糊控制器的两个输入,通过模糊控制器可以得到变化值detal,L o 是***设定照度值,+detal即为相应实际值, fu是照度转换为电压U的函数,通过公式,计算得出电压值U,将电压U通过DAC0832数/模转换器转换为模拟量输出控制照明灯。
本发明存储电路中储存最近10次使用的照度值,并将其中使用次数最多的照度值作为下次开机的照度
发明的优点:
本发明采用了对复杂***有较好控制效果的模糊控制技术,对照明灯进行恒定控制,提高照明灯的照明精度和有效的降低了能耗,并且响应速度块,在一些对光照有特殊要求的工业场合,能够达到实时控制的目的。
附图说明
图1为模糊控制灯的***框图;
图2为模糊控制照明灯的硬件电路图。
具体实施方式
一种自适应照度调节照明灯,包括:单片机、用于显示当前实测照度和***设定值的 LED显示电路、键盘电路、用于测量当前光强的测光电路、数模转换电路、存储电路,单片机通过数模转换电路将计算的数字量转换为模拟量控制照明灯的照度,存储电路储存最近使用的照度值,单片机作为主控芯片,分别于LED显示电路、键盘电路、测光电路、数模转换电路和存储电路连接,统一协调控制其它各个模块工作。所述键盘电路中的键盘包括:
(1)SET键:进入\退出照度设定状态;
(2)UP键:按照1lux级别提高照度值;
(3)DOWN键:按照1lux级别降低照度值;
用户通过键盘电路实现对照明灯照度的控制。
一种自适应照度调节照明灯的控制方法,测光电路通过光敏传感器测得照明灯当前照度,单片机根据传感器提供的经验公式,将当前照度转换为实测照度。单片机将实测照度与***设定值进行比较,根据其偏差值和变化量,采用模糊控制算法进行运算。单片机通过数模转换电路,将数字量转换为模拟量控制照明灯的亮度。实现照射范围中心照度恒定控制和跟随控制。LED用于显示当前实测照度和***设定值,便于用户观察照明灯照度变化情况。同时可在存储器中储存最近10次使用的照度值,并将其中使用次数最多的照度值作为下次开机的照度值。用户可以通过键盘电路实现对照明灯照度的控制。
单片机采用AT89S52芯片,该芯片是一款高性能CMOS8位微控制器,具有8k可编程FLASH存储器。AT89S52单片机作为主控芯片,分别于测光电路、数模转换电路、LED显示电路、键盘电路、存储电路、电源电路相连,统一协调控制其它各个电路模块工作。
测光电路采用光敏传感器TSL2561芯片,该款芯片是TAOS公司推出的第二代周围环境光强传感器,通过光敏传感器将周围环境光信号转换为电信号,送到单片机中进行处理。将TSL2561的C总线的SCL和SDA管脚分别于单片机的P2.3和P2.4相连接。单片机的C总线时序使用软件编程进行模拟,实现对测光电路的访问。光敏传感器TSL2561的INT引脚连接单片机的外部中断INT管脚。
LED显示电路采用4个7段LED数码管,用于动态显示***设定照度、实测照度、***设定值。用户可以通过LED显示电路查看当前的照度值,便于用户手动调节合适的照度。4个LED管的片选段()分别于单片机的P1.0~P1.3引脚连接。单片机P1的高四位P1.7~P1.4将需要显示的数字经3-8译码器译码后,驱动LED数码管显示。
用户可以使用键盘,对照明电路进行简单控制。本发明共设计3个按键,分别与单片机P2.0、P2.1、P2.2连接。键盘电路的另外3个管脚B1、B2、B3通过或门连接到P3.2(外部中断0)端口,当有键按下时,通过该管脚向单片机发出中断请求信号。键盘包括SET键:进入\退出照度设定状态;UP键:按照1lux级别提高照度值;DOWN键:按照1lux级别降低照度值。
存储电路用于存储程序和数据,采用AT24C01芯片。存储芯片AT24C01的SCK、SDAu管脚分别于单片机P3.0、P3.1管脚连接。SCK输入信号为上升沿的时候,存储器为写入状态。当SCK输入信号为下降沿时,存储器为输出状态,SDA管脚用于串行双向传送数据。
数模转换电路采用DAC0832芯片,实现输出控制功能。将实测照度经模糊算法控制得到合适的照度值。将此照度值经过DAC0832转换为模拟电压输出,控制照明灯亮度。DAC0832的—端口连接单片机的数据端口—,单片机的地址总线通过74LS138译码器连接DAC0832的端口,数模转换电路的连接单片机的的端口。DAC0832端口的输出端口和通过运算放大器连接照明灯。
***软件部分包括***主程序、测光电路子程序和模糊算法子程序。
主程序:***上电以后单片机首先完成***初始化工作,主要包括I/O口初始化、定时器初始化、程序中相关变量的初始化等。从存储器中读入最后一次使用的照度值作为***设定照度,用户也可以通过键盘手动设定值。初始化结束以后用LED显示***照度。调用测光电路子程序,得到当前实测光照度,将当前的实测与***设定的进行比较,若两者不相等则调用模糊算法子程序,调整得出合适的照度值;若两者值相等单片机将该照度值通过DAC0832芯片转换为电压信号输出,控制照明灯的亮度。
测光电路子程序:首先判断测光芯片是否设置成功,如果不成功则进行测光芯片设置,包括写控制寄存器、设置积分时间、设置中断等;如果设置成功则调用延时等待程序,等待光强度的采集结束。采集结束后,根据传感器手册提供的经验公式,计算实际光强,并将该值传递给单片机处理。
模糊算法子程序:为模式判别量,当按下set按键时***处于跟随模式,此时。反之***处于抗干扰模式,此时,由主程序调用进行传递。为了保证算法的动态控制性,采用二维模糊控制器,e是误差;ec是误差的变化,将K*e、K*ec作为模糊控制器的两个输入,通过模糊推理机可以得到变化值detal。L o 是***设定照度值,+detal即为相应实际值, fu是照度转换为电压U的函数,通过公式,计算得出电压值U。将电压U通过DAC数/模转换器转换为模拟量输出控制照明灯。
描述本发明创造的工作原理及工作过程。
工作原理:测光电路通过光敏传感器测得照明灯当前照度,单片机根据传感器提供的经验公式,将当前照度转换为实测照度。单片机将实测照度与***设定值进行比较,根据其偏差值和变化量,采用模糊控制算法进行运算。通过数模转换电路,将数字量转换为模拟量控制照明灯的亮度。实现照射范围中心照度恒定控制和跟随控制。LED用于显示当前实测照度和***统设定值,便于用户观察照明灯照度变化情况。同时可在存储器中储存最近10次使用的照度值,并将其中使用次数最多的照度值作为下次开机的照度值。用户可以通过键盘电路实现对照明灯照度的控制。
Claims (5)
1.一种自适应照度调节照明灯,其特征在于包括:单片机、用于显示当前实测照度和***设定值的 LED显示电路、键盘电路、用于测量当前光强的测光电路、数模转换电路、存储电路,单片机通过数模转换电路将计算的数字量转换为模拟量控制照明灯的照度,存储电路储存最近使用的照度值,单片机作为主控芯片,分别于LED显示电路、键盘电路、测光电路、数模转换电路和存储电路连接,统一协调控制其它各个模块工作。
2.一种自适应照度调节照明灯,其特征在于所述键盘电路中的键盘包括:
SET键:进入\退出照度设定状态;
UP键:按照1lux级别提高照度值;
DOWN键:按照1lux级别降低照度值;
用户通过键盘电路实现对照明灯照度的控制。
5.一种如权利要求4所述的自适应照度调节照明灯的控制方法,其特征在于所述的步骤⑸中存储器中储存最近10次使用的照度值,并将其中使用次数最多的照度值作为下次开机的照度值。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103619102A (zh) * | 2013-11-27 | 2014-03-05 | 江苏新可耐光电科技股份有限公司 | 一种基于模糊算法的恒光控制*** |
CN106793379A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-05-31 | 上海电机学院 | 一种实现恒等照度的路灯的控制方法 |
CN109162619A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-01-08 | 北京工业大学 | 一种基于节能的智能外窗优化调控方法 |
CN112220428A (zh) * | 2020-10-14 | 2021-01-15 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种洗碗机、洗碗机的亮度控制方法、装置及存储介质 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0317997A (ja) * | 1989-06-15 | 1991-01-25 | Omron Corp | 照明制御装置 |
JP2005332586A (ja) * | 2004-05-18 | 2005-12-02 | Calsonic Kansei Corp | 照明調光装置 |
CN201294666Y (zh) * | 2008-11-18 | 2009-08-19 | 宋北光 | 节电照明*** |
-
2010
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0317997A (ja) * | 1989-06-15 | 1991-01-25 | Omron Corp | 照明制御装置 |
JP2005332586A (ja) * | 2004-05-18 | 2005-12-02 | Calsonic Kansei Corp | 照明調光装置 |
CN201294666Y (zh) * | 2008-11-18 | 2009-08-19 | 宋北光 | 节电照明*** |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
席旸旸: "《基于AT89S52单片机的照度模糊控制器的设计》", 《南京信息工程大学学报(自然科学版)》 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103619102A (zh) * | 2013-11-27 | 2014-03-05 | 江苏新可耐光电科技股份有限公司 | 一种基于模糊算法的恒光控制*** |
CN106793379A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-05-31 | 上海电机学院 | 一种实现恒等照度的路灯的控制方法 |
CN109162619A (zh) * | 2018-08-31 | 2019-01-08 | 北京工业大学 | 一种基于节能的智能外窗优化调控方法 |
CN109162619B (zh) * | 2018-08-31 | 2020-06-16 | 北京工业大学 | 一种基于节能的智能外窗优化调控方法 |
CN112220428A (zh) * | 2020-10-14 | 2021-01-15 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种洗碗机、洗碗机的亮度控制方法、装置及存储介质 |
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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