Nghiên Cứu và Thiết Kế Hệ Thống Chiếu Sáng Thông Minh Cho Khuôn Viên Trường Đại Học Quảng Nam

• Tác giả: Phan Hoài Sinh
• Người hướng dẫn: Th.S Bùi Xuân Diệu
• Trường học: Trường Đại Học Quảng Nam
• Chuyên ngành: Sư Phạm Vật Lý
• Đề tài: Nghiên Cứu Và Thiết Kế Hệ Thống Chiếu Sáng Thông Minh Cho Khuôn Viên Trường Đại Học Quảng Nam
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Quảng Nam

• MỞ ĐẦU
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.3. Nhiệm vụ nghiên cứu
• 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.5. Giả thuyết khoa học
• 1.6. Phương pháp nghiên cứu đề tài
• 1.6.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết
• 1.6.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
• 1.6.3. Phương pháp thực nghiệm
• 1.7. Cấu trúc đề tài
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 1.1. Bộ dao động thạch anh
• 1.2. Transistor
• 1.2.1. Về cấu tạo Transistor
• 1.2.2. Nguyên tắc hoạt động
• 1.2.2.1. Xét hoạt động của Transistor NPN
• 1.2.2.2. Xét hoạt động của Transistor PNP
• 1.2.3. Transistor C1815
• 1.2.4. Transistor A1015
• 1.3. Quang trở CDS cảm biến ánh sáng
• 1.4. Vi điều khiển AT89S52
• 1.4.1. Sơ lược phần cứng vi điều khiển-giao tiếp bên ngoài
• 1.4.2. Kết nối phần cứng
• 1.4.3. Cấu trúc bên trong của vi điều khiển
• 1.4.3.1. Bộ nhớ chương trình - bộ nhớ ROM
• 1.4.3.2. Bộ nhớ dữ liệu- bộ nhớ RAM
• 1.4.3.2.1. Các bank thanh ghi
• 1.4.3.2.2. Vùng RAM truy xuất từng bit
• 1.4.3.2.3. Vùng RAM bình thường
• 1.4.3.2.4. Các thanh ghi có chức năng đặc biệt
• 1.4.3.3. Con trỏ ngăn xếp SP
• 2. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG
• 2.1. Mạch điện thiết kế chi tiết
• 2.2. Thuật toán điều khiển
• 2.3. Nguyên lý điều khiển
• 2.4. Cấu trúc chương trình điều khiển
• 3. CHƯƠNG 3: MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỆN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG THÔNG MINH
• 3.1. Mô phỏng mạch điện
• 3.2. Mạch điện và mô phỏng
• 3.3. Kết quả mô phỏng
• 3.4. Thiết kế hệ thống bố trí chiếu sáng khuôn viên trường
• 3.5. Phương án bố trí
• 3.6. Đánh giá hiệu quả hệ thống
• KẾT LUẬN
• PHỤ LỤC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Về Hệ Thống Chiếu Sáng Thông Minh Tại Trường Đại Học Quảng Nam

Hệ thống chiếu sáng thông minh đang trở thành một phần quan trọng trong việc nâng cao chất lượng cuộc sống và tiết kiệm năng lượng. Tại Trường Đại Học Quảng Nam, việc áp dụng công nghệ này không chỉ giúp cải thiện môi trường học tập mà còn góp phần vào việc bảo vệ môi trường. Hệ thống chiếu sáng thông minh sử dụng các cảm biến ánh sáng và công nghệ điều khiển tự động, giúp tối ưu hóa việc sử dụng điện năng.

1.1. Lợi Ích Của Hệ Thống Chiếu Sáng Thông Minh

Hệ thống chiếu sáng thông minh mang lại nhiều lợi ích như tiết kiệm năng lượng, giảm chi phí điện, và nâng cao an toàn cho sinh viên. Việc sử dụng cảm biến ánh sáng giúp tự động điều chỉnh độ sáng theo điều kiện ánh sáng tự nhiên, từ đó giảm thiểu lãng phí điện năng.

1.2. Công Nghệ Đằng Sau Hệ Thống Chiếu Sáng

Công nghệ chiếu sáng thông minh bao gồm cảm biến ánh sáng, vi điều khiển và các mạch điện điều khiển. Những linh kiện này phối hợp với nhau để tạo ra một hệ thống hoạt động hiệu quả, tự động điều chỉnh ánh sáng theo nhu cầu thực tế.

II. Vấn Đề Chiếu Sáng Tại Trường Đại Học Quảng Nam

Mặc dù Trường Đại Học Quảng Nam đã có hệ thống chiếu sáng, nhưng vẫn còn nhiều vấn đề cần cải thiện. Việc bố trí ánh sáng không đồng đều và thiếu tính tự động hóa dẫn đến lãng phí điện năng. Nhiều khu vực trong trường vẫn sử dụng đèn chiếu sáng truyền thống, không đáp ứng được nhu cầu thực tế.

2.1. Thách Thức Trong Việc Tiết Kiệm Năng Lượng

Hệ thống chiếu sáng hiện tại tiêu tốn một lượng lớn điện năng, chiếm khoảng 15-20% tổng điện năng tiêu thụ. Việc thiếu các giải pháp tiết kiệm năng lượng là một thách thức lớn đối với nhà trường.

2.2. An Toàn Giao Thông Trong Khuôn Viên Trường

Chiếu sáng không đủ tại các khu vực quan trọng có thể dẫn đến nguy cơ tai nạn giao thông. Việc cải thiện hệ thống chiếu sáng sẽ góp phần nâng cao an toàn cho sinh viên và giảng viên trong khuôn viên trường.

III. Phương Pháp Thiết Kế Hệ Thống Chiếu Sáng Thông Minh

Để thiết kế một hệ thống chiếu sáng thông minh hiệu quả, cần áp dụng các công nghệ hiện đại và phương pháp nghiên cứu khoa học. Việc sử dụng cảm biến ánh sáng và vi điều khiển là những yếu tố quan trọng trong việc xây dựng hệ thống này.

3.1. Nghiên Cứu Cảm Biến Ánh Sáng

Cảm biến ánh sáng là thiết bị chính trong hệ thống chiếu sáng thông minh. Chúng có khả năng phát hiện mức độ ánh sáng xung quanh và tự động điều chỉnh độ sáng của đèn chiếu sáng, giúp tiết kiệm năng lượng.

3.2. Thiết Kế Mạch Điện Điều Khiển

Mạch điện điều khiển cần được thiết kế sao cho có thể kết nối với các cảm biến và vi điều khiển. Việc này đảm bảo rằng hệ thống có thể hoạt động một cách tự động và hiệu quả.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Hệ Thống Chiếu Sáng Thông Minh

Hệ thống chiếu sáng thông minh đã được triển khai tại một số khu vực trong Trường Đại Học Quảng Nam. Kết quả cho thấy sự cải thiện rõ rệt trong việc tiết kiệm năng lượng và nâng cao an toàn cho sinh viên.

4.1. Kết Quả Nghiên Cứu Tại Trường

Nghiên cứu cho thấy hệ thống chiếu sáng thông minh giúp tiết kiệm khoảng 30% điện năng so với hệ thống truyền thống. Điều này không chỉ giảm chi phí mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

4.2. Mô Hình Chiếu Sáng Thông Minh

Mô hình chiếu sáng thông minh được thiết kế để có thể mở rộng ra toàn bộ khuôn viên trường. Việc này sẽ giúp tối ưu hóa việc sử dụng điện năng và nâng cao trải nghiệm học tập cho sinh viên.

V. Kết Luận Về Hệ Thống Chiếu Sáng Thông Minh

Hệ thống chiếu sáng thông minh tại Trường Đại Học Quảng Nam không chỉ giúp tiết kiệm năng lượng mà còn nâng cao an toàn và tiện nghi cho sinh viên. Việc áp dụng công nghệ này là một bước tiến quan trọng trong việc hiện đại hóa cơ sở hạ tầng của trường.

5.1. Tương Lai Của Hệ Thống Chiếu Sáng

Trong tương lai, hệ thống chiếu sáng thông minh có thể được mở rộng và cải tiến hơn nữa với sự phát triển của công nghệ. Việc này sẽ giúp nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và cải thiện môi trường học tập.

5.2. Khuyến Khích Nghiên Cứu Thêm

Cần khuyến khích các nghiên cứu và sáng kiến mới trong lĩnh vực chiếu sáng thông minh. Điều này sẽ giúp Trường Đại Học Quảng Nam trở thành một trong những cơ sở giáo dục tiên tiến nhất trong việc áp dụng công nghệ.