研究背景与意义:

研究背景:

伴随着电子信息技术的高速发展以及移动互联网的快速普及,现代人的生活品质得到了明显的提高,人们对于智慧家居的需求越来越强烈,将家电、照明灯具、家庭影院、安全系统等模块通过无线或有线网络的方式集成到终端控制系统中,实现家居的智能管理和控制已经成为当今消费类电子的发展方向。智能家居的概念也逐渐从抽象变为具体,进入21世纪,智能家居的发展呈现多样化,技术实现方式也更加的丰富,依托物联网技术发展的智能家居更是越来越成为热点。

智能照明系统是智能家居中必不可少的重要组成部分,传统的照明系统功能简单,色彩显示单一,已经无法满足人们日益提高的照明品质要求。希望灯控系统能够自动适当前环境,做出相应的亮度调整,随插随用,尽量避免繁琐的布线操作等。面对人们的这种新的需求,传统的长明灯已经显得束手无策。于是智能照明系统设计得到越来越多的研究机构关注。

研究意义:

自从爱迪生发明白炽灯后,人们在日常的生活和工作中,越来越离不开照明。由于有了照明,城市的夜晚犹如白天,从太空中往地球上看,一个城市的发达程度可以从晚上地球的亮暗来区分。随着生活质量的不断提升,人们对于物质生活的追求不如以前强烈,更多的是在追求精神生活。人们愈来愈看重生活的质量,对照明的要求也越来越高。特别是在城市的一些高档建筑中,照明不再是单纯的获得一定的亮度,更赋予它深层次的内涵。要求照明设备具备更多的功能,能够使建筑更加生动,更具有艺术气息,能够满足人们视觉上的享受。同时人们还希望照明系统能够简便、易于控制。

主要内容:

设计了一个集成多种功能和多种控制方式于一体的智慧照明系统。智慧照明系统设计的总体目标是实现良好照明环境的构建,采用方便灵活的控制技术和达到节约能源的目的。

实现以下功能:

  1. 亮度调节:运用亮度调节模块对灯光进行多种亮度的调节,满足多种强度的光照需求。同时加入语音识别以实现通过语音来控制亮度的调节,使其更具智能化
  2. 灯光闹钟:运用定时模块对时间进行设定,可以根据时间的设定,照明设备在早晨慢慢变亮,让人们在舒适的灯光下被叫醒;在晚上慢慢变暗,让灯光提醒人们早点休息,更具人性化。
  3. 语音控制技术:,运用语音识别模块将人类语音指令转化为机器可识别和执行的指令的技术。通过语音识别技术来实现智慧照明系统的本地口令控制,实现用语音来控制灯光的亮起与熄灭。
  4. 灯光软启动:运用灯光软启动控制板模块在亮度调节时按照一定的梯度进行平滑过渡调节,使人眼感觉不到亮度跳变,消除光线骤变对人眼刺激的同时延长了灯具的使用寿命。如在开关灯的时候,灯光缓慢的亮灭。
  5. 红外感应:采用红外感应模块对基于人体红外传感的目标感应,实现人经过灯光亮起。

结合上述功能实现一个具有语音控制且能过进行亮度调节和闹钟及红外感应的灯光软启动照明系统,实现照明系统的智能化与人性化。主要运用32单片机与语音识别模块及照明模块来对系统进行设计与实验。

总体方案设计

   基于语音识别的照明系统设计主要由数据获取的检测模块、数据传输模块、数据显示模块、照明控制模块及照明模块等部分构成,数据检测模块包括红外检测(红外对管和红外热释电)及光照检测两部分;数据传输主要是数据在手机和系统无线通讯模块(蓝牙)之间通讯,数据显示分别通过本地LCD液晶屏和远程App两种方式实现,还可通过按键模块实现光照阈值下限的设定、模式的切换及手动照明控制等并可在定时模式下设定开/关时间等,引入语音模块可识别用户发布的照明控制指令而实现LED的开/关及亮度调节等并可通过App实现运行模式的切换、照明的手动控制等功能,系统的检测数据中光照数据用来为系统提供依据来实现台灯灯光的自动调节,人体检测信息可结合光照检测数据用来控制台灯灯光的点亮和亮度调节等,同时红外对管可通过对人体坐姿的监测而通过蜂鸣器提醒其调整姿态等。照明系统总体方案设计如图所示。

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