精选优质文档-倾情为你奉上内 容 摘 要随着科学技术的飞速发展，我们的家居生活越来越便捷化、越来越智能化。而作为我们日常生活密不可分的照明系统在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。所以对于照明控制系统的研究对提高人们的生活质量、节约能源、倡导绿色照明等具有十分重要的意义。本论文使用了MATLAB GUI设计了可视化的智能照明控制系统的界面。采用了典型的客户/服务器的模型实现远程的控制。论文主要实现了智能家居照明系统的一键全开全关功能、照明开关定时功能、场景区域的控制、灯光调节功能、多点操作等功能。本论文有两个创新点： （1）模拟了现实中的卧室和客厅的真实情况对现实中的智能家居照明系统的研究具有一定的借鉴意义。 （2）本论文预留了远程监控系统、可视对讲系统、门禁控制系统、安防报警系统、家电控制系统、窗帘控制系统和背景音乐系统的研究，为以后智能家居的发展预留了空间。关键词MATLAB；智能照明；可视化；远程通信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 intelligent. As our daily life are inseparable lighting systems play an increasingly important role in 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 a visual interface to intelligent lighting control system . With a typical client / server model remote control . Paper mainly achieved full control of a key feature of smart home full off lighting systems , lighting switch timing, scene area , lighting adjustment function , multi-point operation and other functions.This paper has two innovations: ( 1 ) to simulate the real situation in reality bedroom and the living room has a certain significance for the study of the reality of the smart home lighting system . ( 2 ) This paper studies aside remote monitoring systems, video intercom systems, access control systems, 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目 录专心-专注-专业基于Matlab的智能家居照明控制系统的设计第一章 绪论1.1课题的研究背景和意义近年来，随着国民经济和科学技术水平的提高，特别是计算机技术、网络技术、通信技术、控制技术的迅速发展，促使了社会信息化的加速，使人们的工作生活和通讯的关系日益紧密。信息化的社会在改变人们工作习惯与生活方式的同时，对传统住宅的自动化，信息化，环境舒适化、安全化提出了挑战。信息化影响了人们生活的各个方面，改变了人们的生活习惯，提高了人们的生活质量，家居智能化也正是在这种形势下应运而生。智能家居的概念起源于微软的智能家居系统，根据住房为平台，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、自动控制技术、音频和视频技术将围绕设施一体化的家居生活，构建高效的住宅设施与家庭事务管理制度议程，提高家庭安全、方便、舒适、美观，实现环境环保的生活方式。照明灯光是生活中不可缺少的部分。那么智能照明控制系统也就是智能家居系统中不可缺少的一部分。而且它还是智能家居的一大亮点。它既满足了我们发展科技的向往又满足了我们节能优先、发展低碳的要求。以下是智能照明系统的特点：(1)实现照明的人性化。因为不同的区域和不同的人群对照明质量的要求不同, 所以智能照明系统要求我们可以调整控制照度，以完成场景控制、定时控制、多点控制等种种计划控制方案计划。(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的过度的冲击，所以使得灯具的寿命得到延长。 (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，以保持室内适合的照度，既能使室内有最佳照明情况，又能达到节能的效益。按照各区域的劳动情况进行照度设定，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)提高管理水平。将传统的手动的开关控制照明灯具的通断，转变成智能化的控制，使高素质的思维管理意识用于智能照明系统，以保证照明的质量，提高照明的效率。 （5）使用安全，可与其他报警系统联动。比如与火警系统的联动，当屋子里出现火灾的时候房间会自动报警。1.2智能照明系统国内外研究现状从上世纪六十年代开发了普通灯具、荧光灯具、高强度放电灯具所使用的电子调光器，到90年代以来，国际以计算机技术为基础研制出灯光自动调节系统、定时开关系统和自动补偿系统，也称“智能照明”的新型智能照明控制体系，并已有定型产品得以很好的推广和使用，使建筑照明由传统按键控制走向计算机控制或无人控制的新领域。当今意义上的智能照明网络是从舞台灯光控制系统发展起来的，1986年美国影视剧场技术协会（USITT）的工程委员会开始制定控制灯光设备和附件的数字式传输协议DMX512协议，1990年公布正式文本。现在调光网络领域中影响较大的CAN协议和ART-net协议都是在此基础上发展而来的。 目前澳大利亚奇胜场景的智能照明控制系统开发，可以对同一个场所中至多18个灯区(照明回路)进行供电控制和亮度调节。用户能够调节和预设每一个灯区的亮度以适应最多5种场景，只需按一下按键就能够为你的行动选择你自己满意的照明环境。国内开发的真善美智能照明系统拥有集中控制和操纵、集中显示、断电自锁、免打扰功效、遥控功能等智能功能，使家居生活更加便利、舒适和快捷。1.3研究内容随着科技的发展未来的家居照明系统肯定会越来越智能、越来越便捷，不仅能提高照明的管理效率而且还能够舒缓人们的身心、提高住宅的防御能力。所以本论文研究智能家居的功能如下: (1)一键全开全关功能。整个家居的照明系统可以实现一键全开或全关的功能。所以当我们睡觉或者上班去的时候可以一键把所有房间的灯都关了，不用再跑每个房间关灯,节省了我们的时间。(2)照明开关定时功能。通过一些模块的设定来完成照明系统的定时开关功能。例如：在每天早上八点的时候让房间的灯光自动的打开，晚上十一点的时候让房间的灯光自动的关闭，有事出门的时候关灯，灯光延时五秒在关闭。(3)场景区域的控制。通过MATLAB的编程功能设定一些特定的照明模式，比如：回家模式、晚餐模式、工作模式、阅读模式等等。通过一次轻触的操作就可以随心所欲的切换各种模式来达到自己满意的效果。 （4)灯光调节功能。当我们在吃饭、会客、工作、阅读的时候可以按照自己的心情来调节灯光的亮度。用灯光为我们营造一个舒适、温馨的氛围。当我们思考的时候可以把灯光调的黑而暗来有利于我们的思考，当我们和朋友在房间里娱乐的时候我们可以把灯光调的明而亮为我们营造一个活泼、快乐、热烈的气氛。 (5)多点操作功能。在任何一个地方的终端上均可控制不同地方的灯，或者是在不同地方的终端可以控制同一盏灯。可以通过触摸屏或者电话等各种方式来管理照明系统。第二章 开发系统简介2.1 MATLAB简介MathWorks公司的MATLAB是美国的商业贸易数学软件，计算用于算法开发，数据可视化，数据剖析和数值计算的较高的技术计算语言和交互式情况，除了矩阵运算、绘制图形等经常使的用功能外，MATLAB还可以用来建立用户界面及调用其余的语言（包括C，C+和FORTRAN）编写的程序。他包括MATLAB和Simulink两部分。 MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合，意为矩阵工厂，是有美国公司公布的通常面向科学计算、可视化和交互式的高科技计算环境。她的数值剖析、矩阵计算、科学数据以及建模和仿真非线性动力系统，以及许多其余的强大的功能的可视化集成在一个易于利用的Windows环境，并为研究和规划工程，以及需要有用数值繁多的科学领域提供了一个完备的解决方案。并在很大程度上摆脱了古板的非交互式语言编程（如C，Fortran语言）的编纂形式，是科学规划的当今国际非常有名的计算水平。MATLAB的主要性能特点： （1）语言简单，语法限制不严，程序设计自由度大，可移植性好。 Matlab是一个高级的矩阵语言，它包含丰富的控制语句、函数和数据结构。基于MATLAB的矩阵，无需预先定义的变量和矩阵（包括数组）维度，就可以很容易地算术运算，关系运算和逻辑运算符等，但大多数这些操作符可以在不改变阵列之间的相关性被复制，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的一个重要特点是通过调用扩展系统和一组特定应用程序的工具箱方案，每一个工具箱是一类学科和定制的应用程序。当有专门的库中的特定矩阵MATLAB函数，如做鉴定在解决信号处理、建模、系统、控制、优化和存在的问题等方面显得非常简单、高效、便捷。在此基础上，高版本的Matlab已逐步扩展到科学及工程计算的其它领域。 （3）巨大的数值（矩阵）运算功能。MATLAB是一种包含计算机算法的大集合。它拥有超过600个项目中使用的数学函数，用户可以很方便地实现所需的计算功能。算术函数用于科学和工程计算、新的研究成果，以及可以进行各种优化和容错能力。在正常情况下，你可以用它来代替基本的编程语言如C和C + +。在计算要求相同的情况下，利用MATLAB编程的将事半功倍。这些措施包括套简单的MATLAB函数中最基本的功能，如矩阵、向量插图、快速傅立叶变换的复杂功能。函数的功能：可以解决矩阵和通常的线性方程组、微分方程和求解偏微分方程、符号运算、统计数据的问题、傅立叶变换和数据分析、工程优化问题、稀有矩阵运算