山西電子技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐2015年第3期章編號:16744578(2015)03-0007-02高校教室節(jié)能照明系統(tǒng)屈瑩,黃倩倩,楊起,秦鋒(貴州師范大學(xué)機(jī)械與電氣工程學(xué)院,貴州貴陽550059)摘要:本系統(tǒng)綜合教室人數(shù)及自然光照度等因素,以達(dá)到對教室節(jié)能照明的控制。將光照強(qiáng)度采集模塊、紅外信號檢測和計(jì)數(shù)模塊作為系統(tǒng)的信號檢測,對8S52單片機(jī)程序編程使其輸出信號驅(qū)動繼電器,從而實(shí)現(xiàn)對照明燈的節(jié)能控制?，F(xiàn)如今學(xué)校對用電的管理模式不夠科學(xué)規(guī)范,這種浪費(fèi)現(xiàn)象就數(shù)見不鮮了。所以,我們考慮有必要在以保證用電質(zhì)量為前提,最大幅度地降低用電的浪費(fèi),從而使電能得到充分的利用。關(guān)鍵詞:教室節(jié)能照明;單片機(jī);傳感器;人數(shù)檢測模塊中圖分類號:TP273文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A在生活中我們見到過各種各樣的節(jié)能照明產(chǎn)品,比如節(jié)客房、臥室、走廊等簡單視覺工作場所需要的照度為能燈、太陽能路燈、聲控?zé)舻?。雖然節(jié)能產(chǎn)品日益增多,但是X~75LX;辦公室、教室、商場等連續(xù)視覺工作場所需要能廣泛應(yīng)用于學(xué)校的卻是寥寥無幾。每當(dāng)學(xué)校的晚自習(xí)結(jié)的照度為200LX~500LX;營業(yè)廳、閱覽室、繪圖室等需集中束后教室的燈還是一直亮著的,有些教室只有少數(shù)人或者注意力的視覺工作場所需300X~750X(2。(附:是指單根本沒有人在自習(xí)。夏天在光線較強(qiáng)的環(huán)境能正常學(xué)習(xí)時(shí),位面積上所照射的光通量,照度單位為lux,符號為kx。)教室的燈也都是亮著的。這樣長年累月下來浪費(fèi)掉的電能光敏電阻是利用光電導(dǎo)效應(yīng)制作的元件,其工作原理是是非常巨大的。很多學(xué)校對用電的管理模式不夠科學(xué)規(guī)范,內(nèi)光電效應(yīng)。當(dāng)光照強(qiáng)度變強(qiáng),其電阻值就變小。光敏電阻這種浪費(fèi)現(xiàn)象就數(shù)見不鮮了。所以,我們考慮有必要在以保是沒有極性的純電阻器件,在兩端施加電壓后,會由于自然證用電質(zhì)量為前提,最大幅度地降低用電的浪費(fèi),從而使電光強(qiáng)度的變化,電阻兩端的電流也隨之變化,繼而實(shí)現(xiàn)光電能得到充分的利用。轉(zhuǎn)換。基于以上的優(yōu)點(diǎn)本系統(tǒng)選用光敏電阻實(shí)現(xiàn)對教室光目前國內(nèi)大多數(shù)學(xué)校教室的照明燈具控制一般都采用照強(qiáng)度的采集和處理。普通開關(guān),需要專門的人員進(jìn)行照明管理,這樣檢查和控制時(shí)間及工作量很大,而且要額外支付聘請費(fèi)用?，F(xiàn)有的聲控?zé)舻目刂菩枰欢ǚ重惖穆曇魜碛|發(fā)燈的控制部分使燈點(diǎn)亮,這樣產(chǎn)生的噪聲會影響室內(nèi)學(xué)生的正常學(xué)習(xí)。1系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案IM311光敏電源模塊人工控制光電傳感器模塊「~紅外信號處趣//繼圖2光照強(qiáng)度采集電路圖光照強(qiáng)度采集模塊~光強(qiáng)信號理軌「器婦器1.3紅外信號檢測部分計(jì)數(shù)模塊人數(shù)信號紅外信號檢測部分主要由傳感器及檢測模塊組成。系圖1系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖統(tǒng)采用光電傳感器。其原理是將光信號轉(zhuǎn)換成為電信號,再1.1AT89S52單片機(jī)簡介將檢測到的變化量轉(zhuǎn)換成電信號的變化量,以便于使用電子AT89s52是一種高性價(jià)比的單片機(jī),它具有8KB的片技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制和檢測。其工作原理是:直射式光電傳感器是內(nèi)ROM和256字節(jié)RAM使其應(yīng)用靈活有效。將傳感器的發(fā)射源與接收端部位對直,如果接收端應(yīng)接收的它的指令可以兼容80C51單片機(jī)的大部分產(chǎn)品。其片紅外信號被人進(jìn)門途中擋住,即削減了光通量,繼而將相應(yīng)內(nèi)程序存儲器在線編程較靈活且可以重復(fù)編程,其功能相當(dāng)?shù)拿}沖信號施加給外電路,最后通過放大器放大使計(jì)數(shù)器記于高效的微型計(jì)箅機(jī)且使用范圍廣,性價(jià)比高下削減的次數(shù)。1.2光照強(qiáng)度信號采集部分2系統(tǒng)電路圖不同的地方對光強(qiáng)的要求有不同的標(biāo)準(zhǔn)收稿日期:2015-04-15修回日期:2015-04-22中國煤化工基金項(xiàng)目:貴州師范大學(xué)大學(xué)生科研訓(xùn)練項(xiàng)目(20131501)CNMHG作者簡介:屈瑩(1993-),女,陜西漢中人,電氣工程及其自動化專業(yè)本科生。斯元》向:吧飛日化。山西電子技術(shù)2015年+5V+5VVUsB供電電源、P”差好差“y黑發(fā)LCD160210k排阻v閏」,9s52-PB-L圖3系統(tǒng)總電路圖3軟件設(shè)計(jì)加減運(yùn)算得到教室里的總?cè)藬?shù)3.3人數(shù)檢測及光照強(qiáng)度采集模塊軟件設(shè)計(jì)3.1光照強(qiáng)度采集模塊設(shè)計(jì)將計(jì)數(shù)電路部分與紅外信號檢測部分配合使用,其具體該模塊主要在于通過光敏電阻對教室內(nèi)的自然光照度進(jìn)行采集進(jìn)而運(yùn)用采集電路動態(tài)分析,傳送信號至單片機(jī)軟件流程如圖5所示。進(jìn)行處理。其步驟如圖4所示。[光電傳感器信號處理}單}心存儲電路開始光照檢測→照度處理機(jī)}心LCD顯示[光照采集圖5紅外信號檢測及光照強(qiáng)度采集模塊流程圖4結(jié)論照度是否適合書寫本設(shè)計(jì)對教室照明的控制部分進(jìn)行了研究。以自然光照度、人數(shù)等外界條件為控制器的輸入?yún)?shù),比傳統(tǒng)的人工管理更方便,并且節(jié)約了電能降低了教室燈光的資源浪費(fèi),同時(shí)還加入了人數(shù)檢測技術(shù),使教師能更快捷方便地了解出勤人數(shù)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)對于各類學(xué)校的教室照明控制具有重兌光照采集結(jié)束要的意義,便于推廣應(yīng)用圖4光照強(qiáng)度采集模塊圖參考文獻(xiàn)3.2人數(shù)檢測模塊軟件設(shè)計(jì)[1]高惠芳.單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版采用光電傳感器測量教室內(nèi)的實(shí)時(shí)學(xué)生學(xué)習(xí)人數(shù),不僅社,2010具有成本低、電路結(jié)構(gòu)清晰簡單等特點(diǎn);光電傳感器價(jià)格低[2]JGJ162008,民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國廉,采用非接觸式測量穩(wěn)定性較強(qiáng),壽命相對較長。將檢測建筑工業(yè)出版社,2008電路與單片機(jī)相連在門的里外兩邊各安裝一個(gè)光電傳感[3]江曉軍光電傳感與檢測技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出器,在兩個(gè)傳感器發(fā)射出紅外光被遮擋的先后順序中,如果版社,2011是進(jìn)入教室則門里面的傳感器先發(fā)出脈沖信號,顯示人數(shù)-1,[4]李永忠微機(jī)原理與接口技術(shù)[M]北京:電子工業(yè)出反之人數(shù)顯示+1。光通量變化被檢測到后再通過單片機(jī)的版社,2013Energy-saving Lighting System in ClassroomQuYing, Huang QiaCollege of Mechanical and Electronic Engineering, Guizhou Normal University, Guiyang Guizhou 550059, ChinaAbstract: This system integrates the number of people in classroom, the natural light and other factors to achieve the control forhe classroom lighting energy saving. The light intensity acquisition module, infrared signal detection and counting module as the sys-tem signal are detected, and the 89 S52 microcontroller program is programmed to output its signal to drive the relay, so as to realizethe energy saving control of lamp. Now the management mode of electricity中國煤化工 standardized,tiskind of waste phenomenon is common occurrence. So, with the premise that guarait is necessary togreatly reduce the waste of electricity, thus make the full use of electricityCNMHGKey words: classroom energy-saving lighting; microcontroller; sensors; the module of number detection