前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的RGB多功能智能彩燈控制系統設計探析，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
摘要：本文設計的rgb多功能彩燈裝置可憑借外界環境中的聲音強度、溫度、光線強弱變化、人面部表情進行控制。裝置可伸縮以變換不同形狀；可根據信號進行燈內顏色變化；彩燈外圍裝有獨立增壓裝置，利用流動的空氣改變雨水運動軌跡，在裝置上方形成屏障，避免淋濕；可增設太陽能板或扇頁，利用太陽能和風能供電，實現綠色創新科學的設計理念。
1RGB裝置控制系統研究內容
（1）RGB多功能智能彩燈裝置的電路系統以及其含有的WiFi的串口模塊。（2）RGB多功能智能彩燈裝置的控制系統。因為該裝置中使用了光線、聲音以及溫度傳感器，所以采用51系列的單片機來處理從外界環境中所采集到的數據，根據處理后得到的數據結果來控制燈光的變換，形成各種各樣的色光。（3）RGB多功能智能彩燈的智能過程的控制。該功能模塊采用智能化遠程控制設計，遠程控制可以分為無人值守自動制和人工控制兩種模式。真正的實現RGB多功能智能彩燈的燈光色彩變換的精細化、智能化、可視化，達到對RGB多功能智能彩燈的精確管理、智能調節的目的。①無人值守自動控制模式。若系統根據實時的環境的情況產生預警的事件，系統將自動的發出后臺的指令，設備則按照預先設定有序的智能化依次開啟，對RGB多功能智能彩燈進行光線、聲音以及溫度等環境的因素進行調控作業，具有全自動行場頻自適應能力和信號的檢測能力，信源端信號的變化不需要用戶的調節，完全適合無人值守的應用。②人工控制模式。則由管理或者工作人員根據實際的需要，通過遠程控制RGB多功能智能彩燈中的環境調控的設備，適時調節RGB多功能燈籠外圍的光線、聲音的頻率以及溫度的變化，使該RGB燈籠的色光可以滿足不同場合、用戶的心理情感的需要。（4）RGB多功能智能燈籠的管理平臺。主要實現應用微信、微博公眾平臺進行遠程的管理以及監控，實現遠程監控RGB多功能智能彩燈所采集的外界環境的變化、外界環境因素變化的歷史數據等。
2RGB裝置控制系統方案設計
該RGB多功能燈籠的智能識別以及監測系統采用模塊化體系結構，總控制器通過采集各種傳感器的信號，與設定的外界中的指標參數進行對照，并通過外圍設備進行校正；其次，信號采集卡所形成的總控制器將外界環境中的目標參數傳送到WiFi無線模塊，通過無線傳輸功能，將環境參數傳輸到燈籠的總系統中的芯片中，用于圖像的存儲、編碼傳輸等要求。然后，通過采集VGA信號、標準以及非標準的RGB的分量等信號源，將收集到的模擬量形成高清的VGA視頻，最終可以使燈籠能夠隨著環境中的光線強度、聲音的頻率的變化以及檢測、識別人的面部的表情來使該RGB燈籠所呈現出各種各樣的色光。系統的總體方案設計圖如圖1所示。
3RGB裝置控制系統設計
3.1RGB裝置結構設計。本文設計的RGB彩燈的控制裝置，包括以木棉花，記憶合金材質所構成的傘面，路燈的內部設有多個控制器模塊，包括中央控制模塊、終端控制模塊、終端數據傳輸模塊顯示模塊，按鍵設置模塊、信息采集模塊、無線通信模塊以及空氣增壓裝置；同時可增設太陽能板或扇頁，用以收集太陽能和風能為其提供電能。整個系統利用太陽能，可分為兩個模式：晴天模式與雨天模式.該RGB彩燈默認狀態為晴天模式，燈籠上的木棉花材質的傘面以及外圍的空氣增壓裝置形成的雨傘默認關閉。當通過路燈上安裝傳感器感應路燈5米范圍內是否有人，雨傘便會自動打開，在太陽猛烈時為路人帶來一片蔭涼。如果感應到有雨滴落下，路燈便自動轉換成雨天模式，雨傘也將自動打開。這樣，路燈就不僅局限于夜晚發揮其功能，在雨天及高溫天氣下同樣可以發揮其作用，更是為城市帶來了一絲生氣。
3.2RGB裝置控制信號系統設計。彩燈內部所包括的中央控制模塊，中央控制模塊內部設有控制器和單片機硬件電路，控制器的第一輸入/輸出可以和終端的控制模塊進行雙向連接，可以直接利用按鍵設置模塊完成參數設置，應環境的所需，對RGB智能彩燈進行各項功能之間的變換，實現人機交互功能，內部控制器的第二輸入也可和彩燈智能裝置中的環境各方面實時信息采集模塊和智能化圖像的處理模塊的輸入端進行雙向連接。實時信息的采集模塊、智能化的圖像的識別處理模塊和終端輸入模塊雙向連接，通過模塊以及模塊環境中光照強度、聲音律動性以及場合中人的面部表情圖像的模擬、檢測，通過單片機處理將模擬量、圖像等信息轉變成數字化的信號，將計算機智能化和圖像識別技術，A/D轉換的有機融合。隨后將收集到的數據傳輸至模塊傳遞采集的實時信息，以完成無線網絡通信功能。顯示模塊可由信息實時采集模塊與終端控制模塊間接連接，實時顯示檢測參數數值及智能裝置的工作狀態；再由按鍵設置模塊對終端控制模塊進行一定參數設置，改變智能彩燈裝置的工作狀態。LED顯示裝置安裝在RGB智能彩燈的燈面的周圍。前端控制器和單片機硬件電路、環境各方面實時信息采集模塊、數據傳輸模塊以及裝置的中央控制模塊安裝在RGB智能彩燈的內部。RGB裝置控制信號示意圖如圖2所示。
3.3RGB裝置軟硬件設計。采用模塊化設計思想，完成智能環境監測系統硬件電路設計，主要包括:控制系統模塊電路設計、串口WiFi模塊電路設計、RGB和VGA信號采集模塊的電路設計、聲音頻率檢測模塊電路設計、光照強度檢測模塊電路設計、檢測、識別人的面部表情的模擬電路設計以及外圍設備模塊電路設計等。根據系統的功能要求，編寫軟件程序，主要包括軟件系統的總體架構設計、初始模塊設計、數據采集模塊設計和無線通信模塊設計等內容。利用C語言、SQLServer進行模塊化程序設計與開發，包括系統主程序、數據采集模塊、網絡通信模塊、數據存儲方式等。
4小結
本文設計的多功能RGB彩燈裝置可憑借外界環境中的聲音強度、溫度、光線強弱變化、人面部表情進行控制。RGB彩燈的控制裝置以低成本、高可靠的方式有效解決了傳統彩燈控制系統存在的問題，可以顯著地提升節日彩燈的控制水平，提升電力應用效率，提高智能彩燈監控管理的自動化、智能化和網絡化水平。但是由于各種條件限制，還需要進一步優化其外觀和程序，使該裝置更加人性化、智能化。
參考文獻
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[2]黃慧媛.試析電氣自動化控制中人工智能技術的應用[J].內燃機與配件,2019（02）.
作者:宋犇 姚姣姣 鄧淇文 紀源 單位:西京學院理學院