2022年基于Matlab的智能家居照明控制系统的设计.docx
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1、精品学习资源内 容 摘 要随着科学技术地飞速进展,我们地家居生活越来越便利化、越来越智能化.而作为我们日常生活密不行分地照明系统在我们地生活中扮演着越来越重要地角色.所以对于照明掌握系统地争论对提高人们地生活质量、节约能源、提倡绿色照明等具有特别重要地意义.本论文使用了 MA TLABGUI 设计了可视化地智能照明掌握系统地界面.采纳了典型地客户/服务器地模型实现远程地掌握.论文主要实现了智能家居照明系统地一键全开全关功能、照明开关定时功能、场景区域地掌握、灯光调剂功能、多点操作等功能.本论文有两个创新点:( 1)模拟了现实中地卧房和客厅地真实情形对现实中地智能家居照明系统地争论具有肯定地借鉴
2、意义 .( 2)本论文预留了远程监控系统、可视对讲系统、门禁掌握系统、安防报警系统、家电掌握系统、窗帘掌握系统和背景音乐系统地争论,为以后智能家居地进展预留了空间.关键词MATLAB ;智能照明;可视化;远程通信欢迎下载精品学习资源Design of intelligent home lighting control system based on Matlab technologyAbstractWith the rapid development of science and technology, our home life more convenient, more and more
3、intelligent. As our daily life are inseparable lighting systems play an increasingly important rolein our lives . So the lighting control system for the study to improve the quality of life, energy saving , green lighting and other advocates of great importance.This paper uses the MATLAB GUI design
4、a visual interface to intelligent lighting control system .With a typical client / server model remote control . Paper mainly achieved full control of a key featureof smart home fullofflightingsystems , lightingswitch timing,scene area , lightingadjustment function , multi-point operation and other
5、functions.This paper has two innovations: 1 to simulate the real situation in reality bedroom and the livingroom has a certain significance for the study of the reality of the smart home lighting system . 2 This paper studies aside remote monitoringsystems, video intercomsystems, access control syst
6、ems, security alarm systems, home appliances control system, curtain control systems and background music systems for the development of future space reserved for the smart home .keywordMATLAB ,Intelligent lighting , Visualization , Remote communication欢迎下载精品学习资源目录第一章 绪论11.1 课题地争论背景和意义11.2 智能照明系统国内外
7、争论现状11.3 争论内容2其次章 开发系统简介22.1 MA TLAB 简介22.2 GUI 设计工具简介32.2.1 GUI 界面和控件介绍32.2.2 GUI 编辑器介绍4第三章 智能家居照明系统地设计43.1 模拟家居灯光地设计43.2 客户端 GUI 地设计53.2.1 灯光掌握界面地设计53.2.2 智能家居掌握系统界面地设计83.2.3 将 MA TLAB GUI程序转换成可执行地程序9第四章 总结104.1 总结10附录一:智能家居系统界面地程序代码12附录二:灯光掌握系统地程序代码15欢迎下载精品学习资源基于 Matlab 地智能家居照明掌握系统地设计第一章 绪论1.1 课题
8、地争论背景和意义近年来,随着国民经济和科学技术水平地提高,特殊是运算机技术、网络技术、通信技 术、掌握技术地快速进展,促使了社会信息化地加速,使人们地工作生活和通讯地关系日益紧密.信息化地社会在转变人们工作习惯与生活方式地同时,对传统住宅地自动化,信息化,环境舒服化、安全化提出了挑战.信息化影响了人们生活地各个方面,转变了人们地生活习惯,提高了人们地生活质量,家居智能化也正是在这种形势下应运而生.智能家居地概念起源于微软地智能家居系统,依据住房为平台,使用综合布线技术、网络通信技术、智能家居- 系统设计、安全技术、自动掌握技术、音频和视频技术将环绕设施一体化地家居生活,构建高效地住宅设施与家庭
9、事务治理制度议程,提高家庭安全、便利、舒服、 美观,实现环境环保地生活方式.照明灯光是生活中不行缺少地部分 .那么智能照明掌握系统也就是智能家居系统中不行缺少地一部分 .而且它仍是智能家居地一大亮点 .它既满意了我们进展科技地憧憬又满意了我们节能优先、进展低碳地要求 .以下是智能照明系统地特点:(1) 实现照明地人性化 .由于不同地区域和不同地人群对比明质量地要求不同 , 所以智能照明系统要求我们可以调整掌握照度,以完成场景掌握、定时掌握、多点掌握等种种方案掌握方案方案 .(2) 延长光源寿命 .智能照明系统具有软驱动和软关断技术,防止了打开灯具时电流对灯丝地过度地冲击,所以使得灯具地寿命得到
10、延长 .(3) 节约能源 . 使用智能传感器感受到室外外亮度来自动调理灯光,以保持室内适合地照度,既能使室内有正确照明情形,又能达到节能地效益 .依据各区域地劳动情形进行照度设定,并按时进行自动开、关照明,使照明体系能最大限度地节约能源 .(4) 提高治理水平 .将传统地手动地开关掌握照明灯具地通断,转变成智能化地掌握,使高素养地思维治理意识用于智能照明系统,以保证照明地质量,提高照明地效率.( 5)使用安全,可与其他报警系统联动.比如与火警系统地联动,当屋子里显现火灾地时候房间会自动报警 .从上世纪六十岁月开发了一般灯具、荧光灯具、高强度放电灯具所使用地电子调光器,到90岁月以来,国际以运算
11、机技术为基础研制出灯光自动调剂系统、定时开关系统和自动补偿系 统,也称 “智能照明 ”地新型智能照明掌握体系,并已有定型产品得以很好地推广和使用,使建筑照明由传统按键掌握走向运算机掌握或无人掌握地新领域.当今意义上地智能照明网络是从舞台灯光掌握系统进展起来地,1986年美国影视剧场技术协会( USITT )地工程委员会开头制定掌握灯光设备和附件地数字式传输协议议, 1990年公布正式文本基础上进展而来地.现在调光网络领域中影响较大地 DMX512 协CAN 协议和 ART-net 协议都是在此目前澳大利亚奇胜场景地智能照明掌握系统开发,可以对同一个场所中至多回路 进行供电掌握和亮度调剂.用户能
12、够调剂和预设每一个灯区地亮度以适应最多18个灯区 照明5种场景,1.2 智能照明系统国内外争论现状欢迎下载精品学习资源只需按一下按键就能够为你地行动挑选你自己中意地照明环境.国内开发地真善美智能照明系统拥有集中掌握和操纵、集中显示、断电自锁、免打搅功效、遥控功能等智能功能,使家居生活更加便利、舒服和快捷.1.3 争论内容随着科技地进展将来地家居照明系统确定会越来越智能、越来越便利,不仅能提高照明地治理效率而且仍能够舒缓人们地身心、提高住宅地防备才能.所以本论文争论智能家居地功能如下:(1) 一键全开全关功能 .整个家居地照明系统可以实现一键全开或全关地功能.所以当我们睡觉 或者上班去地时候可以
13、一键把全部房间地灯都关了,不用再跑每个房间关灯,节约了我们地时间.(2) 照明开关定时功能 .通过一些模块地设定来完成照明系统地定时开关功能.例如:在每天早上八点地时候让房间地灯光自动地打开,晚上十一点地时候让房间地灯光自动地关闭,有事出门地时候关灯,灯光延时五秒在关闭.(3) 场景区域地掌握 .通过 MATLAB地编程功能设定一些特定地照明模式,比如:回家模式、晚餐模式、工作模式、阅读模式等等.通过一次轻触地操作就可以随心所欲地切换各种模式来达到自己中意地成效.( 4 灯光调剂功能 .当我们在吃饭、会客、工作、阅读地时候可以依据自己地心情来调剂灯光地亮度 .用灯光为我们营造一个舒服、温馨地氛
14、围.当我们摸索地时候可以把灯光调地黑而暗来有利于我们地摸索,当我们和伴侣在房间里消遣地时候我们可以把灯光调地明而亮为我们营造一个活泼、欢乐、热闹地气氛.5 多点操作功能 .在任何一个地方地终端上均可掌握不同地方地灯,或者是在不同地方地终端可以掌握同一盏灯 .可以通过触摸屏或者电话等各种方式来治理照明系统.其次章 开发系统简介2.1 MA TLAB 简介MathWorks 公司地MA TLAB是美国地商业贸易数学软件,运算用于算法开发,数据可视化,数据剖析和数值运算地较高地技术运算语言和交互式情形,除了矩阵运算、绘制图形等经常使地用功能外,MATLAB仍可以用来建立用户界面及调用其余地语言(包括
15、C, C+ 和FORTRAN )编写地程序 .他包括 MA TLAB 和 Simulink 两部分 .MA TLAB 是 matrix&laboratory两个词地组合,意为矩阵工厂,是有美国mathworks 公司公布地通常面对科学运算、可视化和交互式程序设计地高科技运算环境.她地数值剖析、矩阵运算、科学数据以及建模和仿真非线性动力系统,以及很多其余地强大地功能地可视化集成在一个易于利用地 Windows 环境,并为争论和规划工程,以及需要有用数值繁多地科学领域供应了一个完备地解决方案.并在很大程度上摆脱了古板地非交互式语言编程(如C, Fortran 语言)地编纂形式,是科学规划地当今国际
16、特别出名地运算水平.MA TLAB地主要性能特点:( 1)语言简洁,语法限制不严,程序设计自由度大,可移植性好. Matlab 是一个高级地矩阵语言,它包含丰富地掌握语句、函数和数据结构.基于 MA TLAB地矩阵,无需预先定义地变量和矩阵(包括数组)维度,就可以很简洁地算术运算,关系运算和规律运算符等,但大多数这些操作符可以在不转变阵列之间地相关性被复制,只要在算术中增加“.就”可用于另一组操作符之间 .( 2)运算符、库函数丰富.MATLAB地一个重要特点是通过调用扩展系统和一组特定应用 程序地工具箱方案,每一个工具箱是一类学科和定制地应用程序.当有特地地库中地特定矩阵MATLAB函数,如
17、做鉴定在解决信号处理、建模、系统、掌握、优化和存在地问题等方面显得特别简洁、高效、便利.在此基础上,高版本地Matlab 已逐步扩展到科学及工程运算地其它领域 .欢迎下载精品学习资源( 3 )庞大地数值(矩阵)运算功能.MATLAB是一种包含运算机算法地大集合.它拥有超过600 个工程中使用地数学函数,用户可以很便利地实现所需地运算功能.算术函数用于科学和工 程运算、新地争论成果,以及可以进行各种优化和容错才能.在正常情形下,你可以用它来代替 基本地编程语言如C 和 C + +.在运算要求相同地情形下,利用MATLAB编程地将事半功倍.这些措施包括套简洁地MA TLAB函数中最基本地功能,如矩
18、阵、向量插图、快速傅立叶变换地复杂功能 .函数地功能:可以解决矩阵和通常地线性方程组、微分方程和求解偏微分方程、符号运算、统计数据地问题、傅立叶变换和数据分析、工程优化问题、稀有矩阵运算、一个复杂地各种运算、三角函数和其余地基本地数学运算多维数组与动态仿真建模.( 4)界面友好、编程效率高.写在无拘无束地势式,称为“草稿式 ”地语言地 MATLAB程序, 那是由于她地名字和功能更接近我们地思维来写地表达公式地方法,例如在写MATLAB程序地公式和解决问题地草稿纸,让你可以快速验证算法.此外 Matlab 是一种说明性语言且没有特殊地编译器 .具体来说,运行MA TLAB , MA TLAB地语
19、句直接输入行命令后,立刻处理,以完成设计地全过程,链接和运行系统.使用丰富地库函数,以防止复杂地编程任务子程序,压缩一切不必要地程序 .( 5)图形功能强大 .MA TLAB具有一个显示矩阵和图形地阵列,如坐标地线性、对数、半对 数坐标和极坐标只是调用不同地画图功能(命令),而它增加了很强地才能可以让这些注释地图形可以打印和标记 . MA TLAB图形技术,包括二维和三维可视化、图像处理、高层次地专业图形动画高级绘图功能(如光图形处理、颜色处理、和四个数据 - 维性能等) ,而且仍包括一些让用户可以做掌握地低级别地图形绘制命令地特性,你可以使用 MA TLAB 地图形处理技术来创建一个图形界面
20、 .即使一些视觉特殊地要求,例如图形对话, MATLAB 也有相应地功能地性能,以确保不同层次地用户地需求 . Matlab 地另一个新版本做了很大地改进争论生产地图形用户界面( GUI ) ,也可满意这方面用户特殊要求 .2.2 GUI 设计工具简介图形用户界面( Graphical User Interface,简称 GUI ,又称图形用户接口)是指采纳图形方式显示地运算机操作用户界面.与早期运算机使用地命令行界面相比,图形界面对于用户来说在 视觉上更易于接受.2.2.1 GUI 界面和控件介绍MatlabGUI地界面由菜单栏、工具栏、控件工具栏和图形对象设计区等四个功能区组成.GUI 地
21、菜单栏有 File、Edit 、View 、Layout 、Tools、和 Help 6 个菜单项 .使用其中地命令可以完成图形用户界面地设计操作.编辑工具在菜单栏地下方,供应常用地工具;设计工具区位于窗口地左半部分,供应设计GUI 过程中所用地控件;空间模板区是网格形式地用户设计GUI 地空白区域 .控件是实现用户与运算机交互地主要途径.表 2-1 列出来十种控件地特点和功能.控件名称功能Push Button启动运算Slider连续步进猎取数值Radio Button多项护持功能挑选Check Box多重挑选功能Edit Text数据传递表 2-1 控件特点及功能欢迎下载精品学习资源Pop
22、-up Menu单项挑选Listbox单项挑选功能Toggle Button两状态切换Axes绘图坐标系Static Text文本显示2.2.2 GUI 编辑器介绍在 GUI 地设计中我们需要用到各种地编辑器.比如:属性编辑器、对象浏览器、菜单编辑器、 Tab 次序编辑器、控件布置编辑器、网格标尺设置编辑器、GUI 应用属性设置编辑器 .属性编辑器( Properties Inspector):查询并设定属性值.控件布置编辑器( Alignment Objects ):调整各对象相互之间地几何关系和位置.对象浏览器( Object Browser ):用于猎取当前Matlab 图形用户界面程序
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