|
一、选题背景及依据（简述国内外研究状况和相关领域中已有的研究成果（文献综述），选题目的、意义，列出主要参考文献）
（一）选题背景与依据
1、选题背景：
随着全球能源危机日益严峻，能源节约已成为世界各国普遍关注的重大问题。我国作为一个人口众多、能源消耗量巨大的国家，能源问题尤为突出。在各类大、中专院校中，教室照明用电占据了相当大的比例，而由于管理不善、节能意识薄弱等原因，教室灯光往往存在不必要的浪费现象。因此，开发一种简便、实用的教室灯光自动控制系统，以提高用电效率、节约能源，具有重要的现实意义。
2、选题依据：
研究意义：教室灯光自动控制系统的研究与应用，能够实现对教室照明系统的人性化智能管理，有效避免电能浪费，降低学校用电成本，同时符合国家节能减排的号召，具有重要的经济价值和社会意义。
解决实际问题：该系统能够解决传统教室灯光控制中存在的不足，如管理不便、能源浪费等问题，通过智能化控制，提高教室用电效率，实现节能目标。
先进性和实用性：基于单片机的教室灯光自动控制系统，采用先进的传感器技术和智能控制算法，具有体积小、控制方便、可靠性高等优点，能够满足各类大、中专院校教室灯光控制的需求，具有很高的实用价值。
（二）国内外研究现状
1、国内研究现状：
近年来，我国在教室灯光控制系统方面取得了一定的研究成果。一些高校和研究机构针对教室照明需求，开发了基于单片机的智能灯光控制系统。这些系统通过采用热释红外人体传感器和环境光传感器，实现了对教室灯光的智能控制。然而，目前国内的教室灯光控制系统仍存在一些问题，如传感器与教室灯配合安装不便、环境光参数采集不准确、系统稳定性不足等。因此，需要进一步完善和优化系统设计，提高系统的可靠性和实用性。
通过阅读相关文献，发现国内在教室灯光控制系统方面的研究主要集中在以下几个方面：传感器技术、智能控制算法、系统硬件设计等。其中，传感器技术是系统实现智能控制的关键。一些文献对热释红外人体传感器和环境光传感器的选型、安装和调试进行了详细的研究和分析。此外，一些文献还提出了基于模糊控制、神经网络等智能控制算法的优化方案，以提高系统的控制精度和稳定性。然而，这些研究仍存在一些不足之处，如系统稳定性不足、传感器精度不高、系统成本较高等问题。
2、国外研究现状：
国外在教室灯光控制系统方面的研究起步较早，技术相对成熟。一些发达国家的高校和研究机构已经开发出了一系列高效、稳定的教室灯光控制系统。这些系统通常采用先进的传感器技术和智能控制算法，能够实现对教室灯光的精确控制和优化管理。同时，国外的研究还注重系统的可靠性和实用性，通过优化硬件设计和软件算法，提高了系统的稳定性和节能效果。
通过阅读国外相关文献，发现国外在教室灯光控制系统方面的研究主要集中在以下几个方面：传感器技术、智能控制算法、系统集成与优化等。其中，传感器技术是系统实现智能控制的基础。国外的研究人员通常选用高精度、高稳定性的传感器，以确保系统对教室灯光控制的准确性和可靠性。此外，国外的研究还注重系统的集成与优化，通过采用先进的嵌入式系统技术和网络通信技术，实现了对教室灯光控制系统的远程监控和管理。
（三）研究目的及其意义
1、研究目的：
本研究旨在开发一种基于单片机的教室灯光自动控制系统，实现对教室灯光的智能控制和管理。通过采用先进的传感器技术和智能控制算法，提高教室用电效率，降低能源浪费，实现节能目标。同时，该系统还应具备可靠性高、控制方便、易于维护等优点，以满足各类大、中专院校教室灯光控制的需求。
2、研究意义：
提高用电效率：通过智能控制教室灯光，避免不必要的电能浪费，降低学校用电成本。
推动节能减排：符合国家节能减排的号召，为构建绿色校园、实现可持续发展做出贡献。
提升技术水平：促进传感器技术、智能控制算法等相关技术的研发和应用，推动技术进步和创新。
提高生活质量：通过智能化控制教室灯光，改善教室照明环境，提高学生的学习舒适度和效率。
综上所述，本研究具有重要的经济价值和社会意义，能够为学校节能减排、提高用电效率提供有效的技术支持和解决方案。
（四）、主要参考文献
[1] 李春菊.基于施耐德KNX智能控制的教室智能照明系统设计研究[J].工业控制计算机, 2023, 36(7):14-16.
[2] 马舒.教学楼智能灯光控制系统设计分析[J]. 2024(10):49-52.
[3] 李继泽.智能控制在教室健康照明中的应用[J].光源与照明, 2022(002):000.
[4] 刘雅.基于霍尼韦尔WEBs系统的智能照明监控系统的设计与实现[J].光源与照明, 2022(002):000.
[5] 郭仕林.智慧教室能效管理系统设计[D].北京交通大学,2022.
[6] 彭意贺,霍春光,武浩宇,等.基于被动式定位的教室智能照明方法研究[J].中国科技论文在线精品论文, 2022(2):160-167.
[7] 孔青青,徐丽平,杜英玲.阶梯教室等大空间智能照明节能控制系统设计[J].建筑电气, 2023, 42(3):57-61.
[8] 余秋映.基于STM32的智能教室灯光控制系统设计[J].智库时代, 2022(39):204-207.
[9] 徐晓瑜,陈焰,涂志波,等.基于单片机的室内灯控系统设计[J].信息技术, 2022(006):000.
[10] 易慧.基于单片机的智能教室照明系统设计[J].无线互联科技, 2023.DOI:10.3969/j.issn.1672-6944.2023.10.015.
[11] 胡晓芳.教学楼教室灯光智能控制系统的设计[J].光源与照明, 2023(2):58-60.
[12] 张斌,胡江.基于S7-200PLC,MCGS的教室灯光智能控制系统设计与仿真运行[J].湖南工业职业技术学院学报, 2024(001):024.
[13] 凌明毅.基于AT89C52的智能照明控制系统设计[J].集成电路应用, 2024(7).
[14] 孙国荣,任炳昊,乔凌霄,等.基于STC12C5A60S2的教室照明节能控制系统设计[J].电子质量, 2023(10):21-24.DOI:10.3969/j.issn.1003-0107.2023.10.004.
[15] 张慧,魏建平,何林,等.基于Niagara的智能照明系统实验平台的设计与搭建[J].物联网技术, 2023, 13(2):157-162.
[16] 杨婕,胡澍山,曹洪武.基于无线网络和热释电人体红外的节能照明系统设计[J].无线互联科技, 2023, 20(22):44-46.DOI:10.3969/j.issn.1672-6944.2023.22.015.
[17] 李旻瀚.基于目标检测的智能照明系统设计与实现[D].华南理工大学,2022.
[18] Yue H , Tong L , Jin J ,et al.Design of plant intelligent lighting control system based on LED light source[J].Proceedings of the 7th International Conference on Cyber Security and Information Engineering, 2022.DOI:10.1145/3558819.3565235.
[19] Guo H , Zhuang C , Wang B ,et al.Design of Automatic Control System for Indoor Lighting[C]//International Conference on Computer Engineering and Networks.Springer, Singapore, 2022.DOI:10.1007/978-981-19-6901-0_119.
[20] Li L .Design and Application of Indoor Intelligent Light Emitting Diode Lighting[J].Journal of Nanoelectronics and Optoelectronics, 2024(5):19.
|
