1、電子技術在燈光照明控制中的應用畢業論文 電子技術在燈光照明控制中的應用摘要電子技術在當今世界發展迅猛，電子技術在燈光照明控制中的應用也越來越廣泛，從目前的形式來看，其必將一直的快速發展下去。本文即是在這樣一個前提背景下展開論述的。本論文主要結合了生活中的實際，從三個方面來論述電子技術在燈光照明控制系統中的應用。本文首先講的是電子技術在led的通用照明和智能控制中的應用，然后分析電子技術在小區樓宇燈光照明控制系統中的應用，最后簡單介紹了電子技術在舞臺燈光照明控制系統中的應用。這三個方面雖不能完全概括電子技術在燈光照明控制中的應用，但也極具代表性。本論文重點從節能、實用和便捷的角度論述了電子技術在

2、燈光照明控制系統中的應用，旨在讓大家了解電子技術在燈光照明控制中是如何實際應用的。關鍵字 控制系統，通訊模塊，led照明，智能目 錄摘要緒論1第1章 電子技術在led的通用照明和智能控制中的應用31.1 led照明基本概述31.2 led照明的兩大模型31.3 led照明的控制系統4第2章 電子技術在小區樓宇燈光照明控制中的應用72.1 電子技術在小區樓宇應用中的整體描述72.2 小區樓宇中電子開關的種類72.3 工作原理72.4 電子技術在燈光控制中的應用趨勢82.5 智能照明系統8第3章 電子技術在舞臺燈光照明控制中的應用113.1 內容概述113.2 舞臺照明方式113.3 舞臺燈光控制

3、系統結構的三個模塊113.4 接收通訊模塊：12總結語15致謝17參考文獻17附錄：19緒論1 選題背景當今的燈光藝術已經成為了一門走在時代前沿的時尚藝術。燈具的種類也由以前構造簡單、功能有限的白熾燈、熒光燈、聚光燈等,發展為今天的鏡片反射式電腦燈、搖頭式電腦燈、變色燈、電腦追光燈、激光燈等構造復雜、精密，功能豐富多樣的現代燈具。像我們經常在電視節目上看到的舞臺燈光、城市景觀燈、舞廳的各種閃光燈、街道上的霓虹燈等，其藝術性和表現力都產生了質的飛躍。在基本光滿足必要的照度和色調的基礎上，根據場景氣氛的需要，可以自由地組合出千姿百態、絢麗多彩、變幻無窮的燈光景觀。實現了藝術上的創新與突破，不斷創造

4、出令人驚嘆、叫絕的視覺藝術效果，給人們帶來了美的享受和心靈上的震撼。就連我們最常見的樓道燈也一改過去那種人不開不亮，不關不滅的形象。在我們生活的小區和工作的辦公樓等地，每到晚上我們上下樓梯時，只要我們用手輕輕一摸開關上的按鈕，燈就亮，人走后沒一會燈又自動熄滅；或是天黑走過樓梯通道時，當有腳步聲或其它聲音時，樓道燈會自動點亮，提供照明，當人們進入房內或離開樓梯，樓道燈延時幾分鐘后會自動熄滅。在白天，即使有聲音。樓道燈也不會亮。之所以出現這種效果，這要歸功于現代科學技術的發展，其中很重要的一點，就是現代電子技術的發展和創新。它主要是利用一些電子元件，應用數字電子技術的邏輯器件設計電路進行控制。像舞

5、臺上的燈光就是運用現代數字電子技術，按照場景的需要通過電腦程序進行控制；像樓道的燈就是通過安裝一些電子開關進行控制。 社會在不斷發展，技術也在不斷的進步，電子技術在燈光照明控制中的應用也越來越廣泛，越來越突出。電子技術在電子技術在燈光照明控制中的應用已成為必須研究的課題。在這里我主要從節能、便捷的角度，簡單地介紹一下人們日常生活中經常見到的利用電子技術控制燈光的一些實際應用。2 主要內容及研究意義 目前電子技術在燈光控制中的應用已是越來越廣泛。電子技術在led的通用照明和智能控制中的應用也是越來月明顯，led照明有許多獨特的地方，其照明不僅能實現亮度的調節，還能實現色彩與色溫的調節。此外，這種

6、照明比傳統照明方式更適合智能化與數字化的控制，組成復雜的照明系統。電子技術也在小區樓宇燈光照明控制中應用廣泛，現在國家正在大力提倡節能減排，雖然關燈在有些人看來是件小事，也省不了多少電，但如果全國所有公共場所及家庭都使用新型節能開關，這樣既避免了人們在黑暗中摸索開關的不便，又可以避免人們忘記關燈而造成浪費，聚少成多，那也將是個驚人的數字，也一樣能達到很好的節能目的。電子技術還有效應用在舞臺燈光照明控制系統中，舞臺燈光不僅要照亮演員，讓觀眾看清面部表情、神態和動作，更重要的是充分運用照明技術，調動燈光操作等手段來強化藝術效果，使觀眾有身臨其境之感。通過研究電子技術在燈光照明控制中的應用，使我們了

7、解到電子技術是一項很實用的技術、它既方便了我們的生活也節約了社會能源，使我們的世界變的多姿多彩。3 論文組織結構第一部分：緒論。介紹了論文的選題背景、主要內容和研究意義。第二部分：電子技術在led的通用照明和智能控制中的應用 。第三部分：電子技術在小區樓宇燈光照明控制中的應用。第四部分：電子技術在舞臺燈光照明控制中的應用。第五部分：總結語。第六部分：致謝語。第七部分：附錄。列舉論文中涉及的一些程序及原理圖。第1章 電子技術在led的通用照明和智能控制中的應用 1.1 led照明基本概述 led照明有許多獨特的地方，主要表現在：從結構上看，傳統照明的光源和燈具是分離的，而led照明在結構上可以實

8、現配光、散熱及燈具的一體化設計，從功能上看，只有少部分的傳統照明可以實現調光，而led照明不僅能實現亮度的調節，還能實現色彩與色溫的調節。此外，led照明比傳統照明方式更適合智能化與數字化的控制，組成復雜的照明系統。基于led照明的這些特性，大體上可以給出二種模型，分別針對led的通用照明、led照明的智能控制，來說明電子信息技術在led照明中一些應用。1.2 led照明的兩大模型1.2.1、模型一：電源+光源現代電光源的工作本質就是將電能轉化為光能，同時伴隨一定的散熱。所以，led的通用照明模型中就只包括電源和光源兩部分。在這種模型下，只能實現照明的開關控制，不能實現照明的調光、通信、反饋等

9、功能。電源具體是指ac-dc恒流型開關電源。ac-dc是指交流到直流的轉換，因為led實際上是一個半導體二極管，它是在直流電壓下工作的。led還有一個特性就是其工作電流近似值是工作電壓的指數函數，電壓的微小波動就會引起電流的巨大變化，嚴重時會直接燒毀led,所以要保證led的安全工作，必須使其工作電流恒定。通常家用電器的電源都是恒壓的，led的特性決定了它要采用恒流電源。為了提高led工作的可靠性，我們一般要采用隔離型的開關電源，實現led與市電電網的有效隔離。和開關電源相對應的，還有一類叫線性電源，現在已經很少使用了，因為開關電源在效率和體積上更占優勢。現在的開關電源技術，能將轉換效率做到8

10、5%甚至更高，功率因數0.95以上，總諧波在15%以內。這些指標也是我們選擇開關電源的基本要求。光源就是led芯片，這是led照明的核心元件。除了工作電流、管壓降等電學參數外，我們更關心的是它的光學指標，如光通量、光效、色溫、顯色指數、光衰等等。led的光學性能與其溫度密切相關，溫度的升高會引起光效降低、色溫漂移、壽命下降等問題，因此散熱技術在led照明中尤為重要。熱力學知識告訴我們，物體的散熱只有三種方式：傳導、對流和輻射。由于led芯片只是固定的發出某種波長的可見光，所以不存在紅外輻射散熱。在led中，主要是傳導散熱，同時伴隨一定的對流散熱。減少led的熱傳導環節和降低每個環節的熱阻，必要

11、時采用強制風冷，都是散熱設計中的考慮因素。1.2.2模型二：電源+控制+光源模型二比模型一多了一個控制模塊，這就大大豐富了led照明的功能。如果說模型一只是一個照明產品，那么模型二可以說是一個照明系統了。由于加入了控制模塊，電源就變成恒壓型開關電源了，但是led光源的工作還是需要恒流型電源，這部分（恒流驅動）我們放在控制模塊中一起實現了。下面，我們重點分析一下led照明的控制系統。1.3 led照明的控制系統1.3.1 led照明的控制系統概述led照明的控制系統，可大可小，功能豐富。如：無線遙控調光系統、色溫可調照明系統、rgb調光調色系統、模擬日光照明系統、帶dali協議的智能照明系統、基

12、于zigbee和gprs的無線路燈控制系統等。透過現象看本質，所有這些照明控制系統，都是利用電子技術領域中的嵌入式技術、通信技術、傳感器技術、計算機技術以及電力電子技術等發展建立起來的?？此萍姺睆碗s化，其實有據可循。為了理清脈絡，我們可以將led照明控制系統分為8個層次，逐層闡述。如果我們能夠把每個層次的技術方案做好，那么任何復雜的控制系統我們都可以像“搭積木”一樣，輕松的實現。1.3.2 led照明控制系統的8個層次led照明控制系統的8個層次由底向上依次為：供電層、驅動層、光層、感器層、議層、信層、作層、統實現層。1、供電層供電層為整個控制系統提供高效穩定的直流電源。與led光源工作需要的

13、恒流電源不同，控制系統的工作需要的是恒壓電源。供電層的電源獲得有兩個途徑：一是從led照明燈具上的恒壓電源上獲取，這是一個dc-dc（直流到直流）轉換，因為燈具上的恒壓電源的電壓通常很高，而控制系統的電壓很低，所以要做一個從直流到直流的降壓轉換；二是從交流市電獲取，這是一個ac-dc（交流到直流）轉換，為了安全，通常也要做成隔離型的開關電源，因為控制系統的功耗通常很低，所以這里的恒壓電源對轉換效率的要求就不是很高。2、驅動層前面提到，模型二中電源部分是恒壓源，而led光源的工作需要恒流源，因此，在控制系統中要有一個恒流驅動模塊，為led光源的正常工作提供恒流源。在恒流驅動的設計上，一般是采用專

14、用的驅動芯片，并配合一定的外圍電路。驅動芯片的輸出端通常是帶有一串led,輸出的恒定電流就是led的工作電流。輸出的電壓范圍越高，可帶的led數量就越多。也有例外的情況，輸出端要并聯多串led,這時，我們要給每串led串聯一個小電阻來實現電流的分流。驅動芯片一般還有一個pwm（脈沖寬度調制）的端口，用于實現調光控制，這是實現智能照明的基礎。恒流驅動方案的優劣，直接關系到led照明的可靠性和使用壽命。因此，對led驅動技術的研究，尤為重要。3、調光層led照明之所以容易實現智能控制，是因為它容易實現調光控制。所有智能化功能的體現，都是通過調光功能實現的。對于led照明調光的理解，不能只限于調節光

15、的亮度，還包括對led色溫和色彩的調節。這也正是led照明能夠顛覆傳統照明的一個主要因素。調光技術的實現方式，有模擬和數字兩種。其中，數字調光主要是通過pwm（脈沖寬度調制）技術實現的，它是現在led調光方案的主要手段。pwm信號可以通過對微控制器的編程實現，產生不同的占空比，從而實現led照明的調光。設計一款led“三調”（亮度、色溫、色彩）功能的集成方案，是這個層次的研究重心。4、傳感器層前面講到的驅動層和調光層，是從系統輸出的角度分析的。顯然，傳感器層就是智能系統的輸入了。它就像智能系統的眼睛和耳朵，能夠感受外部環境的變化，并把這些變化轉化成電學信號，傳遞給智能系統的大腦-中央處理器，進

16、行分析和處理。在照明控制領域，我們關心的傳感器主要有：光敏傳感器，采集自然光的亮度信息；人體傳感器，檢測燈具附近是否有人的存在；溫度傳感器，采集外部環境的溫度信息；還有對系統工作時的電流電壓等數據的采集和分析。5、協議層 沒有規矩不成方圓。要實現智能照明系統的內部各個模塊間的有序協調工作，必須有一套完善的“規章制度”,用來傳達指令和執行操作。這套制度就是智能系統的協議。在目前的照明行業中，有兩套比較成熟的協議，一是照明通信中的dali（數字可尋址照明接口）協議，另一是實現rgb色彩控制的dmx512協議。遺憾的是，這兩套協議都不是為led照明量身定做的。對于led照明控制相關協議的研究，現在也

17、是一個熱點，國際上還沒有統一的標準。這對我們來說，也許是個機遇！6、通信層在電子信息領域，協議的傳輸，是以通信技術為載體來實現的。led照明中通信，主要有三種方式：總線方式、電力線載波方式和無線射頻方式?？偩€方式，以其技術成熟，可靠性高，組網簡單，成本適中等優點，是目前應用最多的通信手段，如rs485總線。電力線載波方式，是通過交流電網來傳遞協議，免去了重復布線的成本，應該說是一種優秀的通信手段。但是，它對電網的質量要求很高，鑒于目前我國電網的諧波污染很嚴重，這種方式是否適合我國國情，還有待考證。無線射頻方式，現在最熱門的技術是zigbee.它是一種新興的短距離、低速率、低功耗無線網絡技術。7

18、、操作層這個層次實現了用戶和系統的信息交互。對于人機交互軟件的設計，操作簡單，界面友好，便于維護和升級，應該是首要考慮的因素。按照應用的場合不同，交互軟件可分為兩大類：一類運行于嵌入式系統；另一類運行于pc機。8、系統實現層在這個層次，我們是對控制系統做全局的分析和設計，利用前面7個層次的研究成果，完成整個系統的搭建。也就是說，這個層次的設計是以前面7個層次為基礎的，是對前7個層次研究成果的綜合。第2章 電子技術在小區樓宇燈光照明控制中的應用2.1 電子技術在小區樓宇應用中的整體描述在我們生活的小區和工作的辦公樓等地，每到晚上我們上下樓梯時，只要我們用手輕輕一摸開關上的按鈕，燈就亮，人走后沒一

19、會燈又自動熄滅；或是天黑走過樓梯通道時，當有腳步聲或其它聲音時，樓道燈會自動點亮，提供照明，當人們進入房內或離開樓梯，樓道燈延時幾分鐘后會自動熄滅。在白天，即使有聲音。樓道燈也不會亮。之所以出現這種效果，這要歸功于現代科學技術的發展，其中很重要的一點，就是現代電子技術的發展和創新。它主要是利用一些電子元件，應用數字電子技術的邏輯器件設計電路進行控制的。2.2 小區樓宇中電子開關的種類電子開關的種類很多，有觸摸式延時開關、聲光控延時開關、光電感應開關、紅外線感應開關等。前面講的樓道燈就是安裝了觸摸式延時開關和聲光控延時開關這兩種新型的電子開關。2.3 工作原理2.3.1 觸摸式延時開關 這種開關

20、的工作原理其實很簡單，它就是由電源電路、晶閘管（可控硅）開關電路、延時電路等幾部分組成一個自動開關控制電路。平時，整個電路處于斷開狀態，燈不亮。當人手觸摸一下電極（開關外殼上的金屬片）時，人體泄漏電流形成回路，產生一個觸發電壓，使得電路中的觸發器發生變化，開關開通，燈亮，同時給延時電路中的電容充電。人手拿開后，電路失去觸發電壓，開關斷開，此時電容向外放電，即延時電路發生作用，延長一段時間后，即電容電量放盡，燈滅。若要延長或縮短延時時間，可以增大或減小電容數值來實現。2.3.2 聲光控延時開關 顧名思義，聲光控延時開關就是利用聲音和光來控制開關的“開啟”，若干分鐘后延時開關“自動關閉”。這種開關

21、在電路中增加了一些與門電路、話筒和光敏電阻，由光控電路、聲控電路和延時電路三大部 分構成。簡單地說，就是利用話筒接收聲音信號（腳步聲、掌聲等）并轉換成電信號，經過耦合、放大等處理后，變為電子開關的開關動作。白天光線較強時，光敏電阻阻值很小，兩端電壓幾乎為零，整個電路不具備光控條件，電子開關呈斷開狀態，此時，即使有再大的聲響，燈也不會亮；夜晚光線較弱時，光敏電阻阻值很大，兩端電壓高，光控電路呈導通狀態，當有外界聲音信號時，經過聲控電路的處理，電子開關閉合，燈亮，然后通過延時電路的作用，持續一段時間后，開關斷開，燈滅。從聲光控開關的結構上分析，開關面板表面裝有光敏二級管，內部裝有柱極體話筒（或其它

22、樣式的放射）。而光敏二極管的敏感效應，只有在黑暗時才起到作用。也就說當天色變暗到一定程度，光敏二級管感應后會在電子線路板上產生一個脈沖電流，使光敏二級管一路電路處在關閉狀態，這時在樓梯口等處只要有響聲出現，柱極體話筒就會同樣產生脈沖電流，這時聲光控制開關電路就連通起作用。2.4 電子技術在燈光控制中的應用趨勢 長期以來，多數建筑物都是采用傳統的照明控制方式，部分樓宇也只是象前面所講的那樣，利用一些電子開關實現簡單的區域照明和定時開關功能。隨著社會的發展和經濟的進步，人們對工作和生活的環境要求越來越高，不再滿足于簡單的照明，而是力求舒適、節能、環保，從質量的層面提出了更高的要求，這就催生出了智能

23、照明系統這一全新的概念。2.5 智能照明系統 所謂智能照明系統， 概括地說就是利用電子等現代高科技技術，不斷改進燈具設備，利用電腦系統對整個照明系統實行智能化、人性化管理。為了適應各種建筑的結構布局以及不同燈具的選配，從而實現照明的多樣化控制?，F有的智能照明控制系統主要分為中央集中控制系統及區域式控制系統兩種。以我們日常工作的辦公樓為例，按照功能區域劃分，通常會有辦公區、廳、會議室、多功能廳等，各個功能區域的照明具有不同的特點。辦公區域照明使用的光源主要是熒光燈與白熾燈，其中熒光燈多用于一般照明，白熾燈多用于局部照明，照度水平的設計主要取決于視覺的需要。辦公區域的工作時間主要是在白天，可以考慮

24、利用自然光進行照度補償，不僅能節約能源，更能維持室內舒適的視覺環境。對于一個完整的辦公樓智能照明控制系統來說，辦公區是辦公樓的主要組成部分，采用智能照明控制系統，可使其照明系統工作在全自動狀態。通過配置的“樓層管理器”按照自身實際情況，可根據時序預先設置若干基本工作狀態，通常分為白天、午休、晚上和清掃等，根據預先設定的時間段可在各種狀態之間自動進行轉換。比如：上班時間到，通過智能傳感器，當有人進入室內時，系統自動將燈打開，并將光照度自動調節在設定的水平。天氣陰暗，自然光線較弱時，室內燈會自動調亮，以始終保持室內恒定的亮度；天氣晴朗，自然光線較強時，燈會自動調暗或關閉。午休時間，燈將自動變換到一

25、個舒適、柔和的燈光場景，使工作人員能夠很好地休息和放松，室內無人或自然光線較強時，燈自動關閉。當一個工作日結束時，在智能管理器的作用下，系統將自動地調暗（或關閉）各區域的燈光，進入晚間狀態，同時智能傳感器的動靜探測功能將自動生效。當有人進入樓層辦公時，人所到區域，燈自動調亮，無人區域或人離開后，燈自動調暗或關閉。系統處于清掃狀態時，需打掃區域的燈保持基本的亮度，當清掃人員掃到該區域時，智能傳感器的動靜探測功能自動生效，該區域的燈會亮起來，當清掃人員掃完該區域離開，延時一段時間后燈將自動關閉。隨著科技的發展，現代智能照明技術必將日趨成熟并體現出強大的優越性，它在智能建筑中的應用也將越來越廣泛。2

26、.5.1 智能照明系統的優勢1、實現了照明控制智能化。 采用智能照明控制可以使建筑照明系統工作在全自動狀態， 系統將按預先設定的若干基本狀態進行工作。這些狀態會按預先設定的時間自動進行切換，并將照度自動調整到合適的水平。無論在什么場所，什么時間，無論是晴天還是陰天，系統都會利用自然光，自動降低或是提高照度水平，以保證各區域照度維持在預先設定的水平，維持最合適的照度。2、能夠改善工作環境，提高工作效率。 良好的工作環境是提高工作效率的一個必要條件。良好的設計，合理地選用光源、燈具及優良的照明控制系統，都能提高照明質量。智能照明控制系統以調光模塊控制面板代替傳統的平開關控制燈具，可以有效地控制各房

27、間內整體的照度值，從而提高照度均勻性。同時，這種控制方式內所采用的電氣元件也解決了頻閃效應，不會使人產生不舒適、頭昏腦脹、眼睛疲勞的感覺。3、場景變換靈活。 采用智能照明控制系統可預先設置不同的場景于模塊中，在需要時只要對相應的控制面板進行操作既可調入相應的場景模式。用戶可以通過可編程控制面板對場景進行調節以適應不同的場景要求。另外，用戶還可以通過可編程接口用便攜式編程器進行不同場景的變換設置。4、延長燈具壽命，降低維修工作量。燈具損壞的主要原因是電網過壓，智能照明控制系統采用軟啟動的方式，控制電網沖擊電壓和浪涌電壓，使燈絲免受熱沖擊，使燈具壽命提高2 倍以上。5、 具有可觀的節能效果。智能照

28、明控制系統使用了先進電子技術，能對大多數燈具（包括白熾燈、日光燈、配以特殊鎮流器的鈉燈、水銀燈、霓虹燈等）進行智能調光，從而能夠充分利用自然光實現節能。將光電單元安裝在利用自然光的區域，當室外光強時，室內照度自動調暗，室外光弱時，室內照度則自動調亮，從而使室內的照度始終保持在設定值，實現可觀的節能效果。采用智能照明控制系統實現自動照明管理，可節約20%50%的能源，從而減輕供電壓力，減少了用戶電費支出。第3章 電子技術在舞臺燈光照明控制中的應用3.1 內容概述 自從舞臺產生，舞臺照明隨之成為舞臺組成的部分。舞臺照明，貴在突出視覺、寫實、審美和表現四大要素。經歷了多年演變。逐漸發展成今天比較完善

29、和先進的照明系統。 劇場照明設計是否成功，是以舞臺燈光的處理是否得當為標志。舞臺燈光不僅要照亮演員，讓觀眾看清面部表情、神態和動作，更重要的是充分運用照明技術，調動燈光操作等手段來強化藝術效果，使觀眾有身臨其境之感。舞臺燈光的安裝部位、功能及燈具配置都對舞臺的整體效果有很大影響。舞臺燈光按其使用功能主要分為兩種：可調光的調光回路；不可調光的直放回路。3.2 舞臺照明方式3.2.1 一般照明指頂光和伸出式舞臺作為部分頂光的吊點燈環，以及葡萄架上、天橋上的照明。3.2.2 重點照明指面光、耳光、柱光、側光、腳光、流動光和伸出式舞臺的低角度面光、內外側光、轉臺流動光以及樂池內設置的供接樂譜燈的低壓插

30、座。3.2.3 裝飾照明 指天排光、地排光和舞臺上使用的激光效果器、追光、流動音樂噴泉以及各式電腦燈。3.3 舞臺燈光控制系統結構的三個模塊 舞臺燈光如此重要，上面的敘述比較簡單，下面從技術的角度進行剖析：舞臺燈光控制系統結構可以大致分為三個模塊：人機界面模塊、主控機模塊和底層控制模塊。三大模塊相互間利用rs485總線通訊，以固定的波特率傳輸數據。3.3.1 人機界面模塊人機界面模塊的功能主要是接收控制人員的控制指令，一般可以用簡單的工控面板實現。該模塊接收到指令以后不作指令的翻譯，直接通過rs485總線傳輸按鍵信息到主控機模塊。3.3.2主控機模塊主控機是整個布光控制系統的核心部分，負責上層

31、控制界面和底層硬件控制模塊的聯系。主控機在收到控制模塊發來的按鍵信息后經過翻譯， 形成二進制的控制的指令； 然后主控機依據收的指令和相關的控制模塊地址組成一幀完整的數據，并通過rs485總線傳輸到下行總線上， 各底層控制模塊再按地址匹配獲取屬于自己的數據。3.3.3底層控制模塊底層控制模塊是直接控制舞臺燈光動作的硬件設備。由于舞臺燈光的數目一般比較多，因此控制模塊的數量一般也在10 20之間， 所有的控制模塊都掛靠在同一總線上，相互之間獨立編程。當主控機向總線上發送數據時， 所有控制模塊都接收到數據信息，并根據幀結構所包含的地址信息解析出屬于自己的指令并執行之。3.4 接收通訊模塊 舞臺燈光控

32、制系統控制模塊其主要的功能有兩方面： 一是和主控機的通訊，接收來自上層的指令。二是根據指令控制硬件電路實現對燈光動作的控制。下面分別就這兩個模塊進行介紹。 3.4.1 通訊方式選擇 由于控制信號相對簡單，這里采用的是串行通訊方式。這種方式運用起來比較方便， 對外圍器件要求不高，半全雙功方式可自由選擇。在異步方法中最重要的是波特率的設置。太高，會增加單片機的負擔，甚至不可實現；太低，會影響整個操作的響應速度。3.4.2傳輸標準選擇 目前各種傳輸標準很多，但各有優缺點。由于布光系統作于演播廳，各種音響，電器的干擾會很多，因此，所選的傳輸方式應是抗干擾比較強的。由此考慮，在通訊距離為幾十米到上千米時

33、，選用rs485總線傳輸是比較理想的。485總線利用兩條傳輸線，采取平衡發送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力，加上接收器具有高的靈敏度，能檢測低達200mv 的電壓， 因此可以大大增強傳輸時的抗干擾能力，傳輸信號在千米以外可得到恢復。rs485總線使用方便，用一對雙絞線即可實現多站聯網構成分布式系統。它設備簡單，價格低廉，能進行長距離通信，故在工程項目中獲得了廣泛的應用。3.4.3收發器選擇及使用 在485總線上傳輸的是485電平，而單片機和主控微機只能識別ttl電平。這樣，在兩者間就必須有專用芯片設計轉換電路，這就是收發器。收發器的種類很多，可根據需要轉換不同的電平，這里只需要485一

34、一ttl 電平間的轉換。通過比較，建議選用的是48x系列，和帶隔離的148x系列。在應用中，為減少通訊電路與其他電路間的干擾，必須要有隔離級。雖然可以直接使用較高檔的帶隔離級的485收發器，但從價格方面考慮，還是自行設計隔離電路更好。我們可以運用光電耦合器件，單獨電源供給等手段實現隔離。在使用m ax483時要注意使能端的控制。收發器處于接收狀態只有在 re 0時，并且具有可移植性，避免了不必要的重復工作。常用的舞臺收發器模塊功能管理層和硬件驅動以及基本功能函數接口層同屬于opentv中間件。模塊功能管理層是為方便編寫用戶應用程序，按照一定的中間件函數接口標準編寫的有關于音頻、視頻和頻道操作管

35、理和控制的函數。驅動與基本函數接口層是opentv 中間件的底層部分。這一層次的軟件編寫要根據具體的硬件驅動來進行相應的改動，目的是提供給模塊功能管理層統一的驅動接口函數。3.4.4操作系統和硬件驅動層 本系統所采用的操作系統是psos；硬件驅動層主要針對各硬件模塊，提供相應的驅動程序。主要的驅動包括：kernel模塊，主要負責提供對進程的操作，諸如進程的創建和刪除等；接口模塊，包括ic接口操作控制，rs一232 串口通信，智能卡的控制等；音頻模塊；視頻模塊；osd 模塊；解復用模塊；解碼模塊；flash 驅動模塊；tuner 驅動模塊。 最后一步是機頂盒系統的調試：本系統的軟件是在psos編

36、譯器的基礎上編譯完成的。系統利用了一個ts 碼流發生器作為機頂盒的調試ts 源。ts 流通過qam 調制器調制到信道中，qam 信號送到機頂盒的前端進行qam 解調，再送入系統板中進行信源解碼。ts流也可以直接通過系統板中的接口送入以對信源解碼進行單獨調試。系統個人電腦的測試是在pc + windows2000平臺上進行的。而系統運行軟件則在psos 實時操作系統環境下執行。編譯好的可執行文件通過仿真rom 從串口下裝到硬件平臺上的ram 中，然后系統將從ram 中的某一固定地址讀出并執行程序。由于本硬件平臺沒有提供網口，所以psos 自帶的在線調試功能并不能實現，調試信息只能通過執行程序過程

37、中的輸出信息得到。 因此，將硬件上的串口與個人計算機串口相連，程序運行過程中的調試信息可以顯示在個人電腦的屏幕上，從而，編程人員可以得到所需要的調試信息。 總結語2012年2月，我開始了我的畢業論文工作，時至今日，論文基本完成。從最初的茫然，到慢慢的進入狀態，再到對思路逐漸的清晰，整個寫作過程難以用語言來表達。歷經了幾個月的奮戰，緊張而又充實的畢業設計終于落下了帷幕?；叵脒@段日子的經歷和感受，我感慨萬千，在這次畢業設計的過程中，我擁有了無數難忘的回憶和收獲。3月初，在與導師的交流討論中我的題目定了下來，是：電子技術在燈光照明控制中的應用。當選題報告，開題報告定下來的時候，我當時便立刻著手資料的

38、收集工作中，當時面對浩瀚的書海真是有些茫然，不知如何下手。我將這一困難告訴了導師，在導師細心的指導下，終于使我對自己現在的工作方向和方法有了掌握。在搜集資料的過程中，我認真準備了一個筆記本。我在學校圖書館，大工圖書館搜集資料，還在網上查找各類相關資料，將這些寶貴的資料全部記在筆記本上，盡量使我的資料完整、精確、數量多，這有利于論文的撰寫。然后我將收集到的資料仔細整理分類，及時拿給導師進行溝通。 4月初，資料已經查找完畢了，我開始著手論文的寫作。在寫作過程中遇到困難我就及時和導師聯系，并和同學互相交流，請教專業課老師。在大家的幫助下，困難一個一個解決掉，論文也慢慢成型。 4月底，論文的文字敘述已

39、經完成。5月開始進行相關圖形的繪制工作和電路的設計工作。為了畫出自己滿意的電路圖，圖表等，我仔細學習了excel的繪圖技術。在設計電路初期，由于沒有設計經驗，覺得無從下手，空有很多設計思想，卻不知道應該選哪個，經過導師的指導，我的設計漸漸有了頭緒，通過查閱資料，逐漸確立系統方案。當我終于完成了所有打字、繪圖、排版、校對的任務后整個人都很累，但同時看著電腦熒屏上的畢業設計稿件我的心里是甜的，我覺得這一切都值了。這次畢業論文的制作過程是我的一次再學習，再提高的過程。在論文中我充分地運用了大學期間所學到的知識。 我不會忘記這難忘的幾個月的時間。畢業論文的制作給了我難忘的回憶。在我徜徉書海查找資料的日

40、子里，面對無數書本的羅列，最難忘的是每次找到資料時的激動和興奮；親手設計電路圖的時間里，記憶最深的是每一步小小思路實現時那幸福的心情；為了論文我曾趕稿到深夜，但看著親手打出的一字一句，心里滿滿的只有喜悅毫無疲憊。這段旅程看似荊棘密布，實則蘊藏著無盡的寶藏。我從資料的收集中，掌握了很多單片機、led的知識，讓我對我所學過的知識有所鞏固和提高，并且讓我對當今單片機、led的最新發展技術有所了解。在整個過程中，我學到了新知識，增長了見識。在今后的日子里，我仍然要不斷地充實自己，爭取在所學領域有所作為。 腳踏實地，認真嚴謹，實事求是的學習態度，不怕困難、堅持不懈、吃苦耐勞的精神是我在這次設計中最大的收

41、益。我想這是一次意志的磨練，是對我實際能力的一次提升，也會對我未來的學習和工作有很大的幫助。 在這次畢業設計中也使我們的同學關系更進一步了，同學之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學。 在此更要感謝我的導師和專業老師，是你們的細心指導和關懷，使我能夠順利的完成畢業論文。在我的學業和論文的研究工作中無不傾注著老師們辛勤的汗水和心血。老師的嚴謹治學態度、淵博的知識、無私的奉獻精神使我深受啟迪。從尊敬的導師身上，我不僅學到了扎實、寬廣的專業知識，也學到了做人的道理。在此我要向我的導師致以最衷心的感謝和深深的敬意。 致謝首先要感謝本

42、人的導師孔慧君老師，她仔細審閱了本文的全部內容并對我的畢業設計內容提出了許多建設性建議。老師淵博的知識，誠懇的為人，使我受益匪淺，在畢業設計的過程中，特別是遇到困難時，她給了我鼓勵和幫助，在這里我向她表示真誠的感謝！感謝我的母校?河南機電高等專科學校的辛勤培育之恩！感謝電子通信工程系給我提供很好的一個實驗室實驗環境，使我學到了許多新的知識和操作技能。最后，我非常慶幸在三年的學習、生活中認識了很多可敬的老師和可親的同學，并感激師友的教誨和幫助！ 還要衷心感謝電子技術通信工程系全體老師三年來對本人的教誨，他們不僅使本人的知識、能力得到提高，更重要的是教會了本人怎樣提高自己的自學能力，怎樣去適應社會

43、。愿母校明天更輝煌，全體老師身體健康、心想事成。參考文獻1 李海東建筑電氣科學技術出版社20022金長烈、柳得安、姚涵 舞臺燈光機械工業出版社 20043竇維平、馬英俊視覺設計色彩東南大學出版社 24張文杰影視照明 科技技術出版社 20055童林夙.顯示器件的現狀與展望.光電子技術,2001;211:1166汪琛,童林夙,屠彥.液晶顯示之外的其他平板顯示技術的發展概況及展望、電子器件,1995;183:1691757解慶紅,黃文日/山,賀蘊秋.摻鑭的鋯鈦酸鉛透明陶瓷材料在平板顯示器上的應用.玻璃與搪瓷,2000;286:42478電氣照明設計復旦大學出版社周太明、皇甫炳炎、周莉、姚夢明、朱克勤

44、編著。9室外景觀照明【美】蘭德爾。懷特希德/著王愛英李衛/譯 。10綠色照明led實用技術主編陳大華，副主編劉洋，居家奇，陳文成。11藍光led光引擎設計思考作者顏重光，安波。12 楊邦文.新編傳感器實用寶典m.北京：機械工業出版社，2005.13 羅海榮. 發光二極管的研究現狀與發展趨勢j. 半導體光電.1996vo1174:299303.14 高吉祥.模擬電子技術第二版m.北京：電子工業出版社，2007.15 larryacoldren，scottwcorzinemdiode lasersand photonic integrated circuit8，北京：北京郵電大學出版社，20061

45、6 鄔寬明單片機外圍器件實用手冊j北京：北京航空航天大學出版社，1998，163：16?2017 梁純基于mcs-51單片機的led點陣圖文顯示屏設計j工礦自動化，2005，111：07?2l18 謝宋和單片機在led顯示屏中的應用j電子與自動化，1998。172：01?2919 李愛國模塊化led電子大屏幕的設計與實現j計算機應用研究，1998，379：11?3020 kwangyong lee，chaedeok lim adesign and implemenration of a remote debugging environment for embeddedinterne softwarejlecturenotes in computerscience，200