教室自動(dòng)照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案-wenkub
2023-05-21 00:54:28 本頁(yè)面
【正文】 一，也是將來(lái)教室照明系統(tǒng)應(yīng)用的趨勢(shì)。這種有形和無(wú)形的浪費(fèi)，給學(xué)校的電力支出帶來(lái)了沉重的負(fù)擔(dān)。再者，隨著現(xiàn)代自動(dòng)化程度不斷提高，計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，照明燈光的管理也在朝著自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。 教室自動(dòng)照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案1 緒論 課題背景及目的目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)照明系統(tǒng)燈光的自動(dòng)控制已經(jīng)開(kāi)始采用，但是我國(guó)教室燈光的智能控制并沒(méi)有普及。但是，過(guò)于精細(xì)的控制設(shè)備在教室的使用顯得成本高，維護(hù)難，于是，本設(shè)計(jì)的目的是開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)便、實(shí)用的教室燈光自動(dòng)控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)最基本的功能，比如人員檢測(cè)以及室內(nèi)光照強(qiáng)度的檢測(cè)與調(diào)節(jié)，最大限度的實(shí)現(xiàn)電能的節(jié)約以及管理的便捷化。雖然在部分大中城市中的部分院校已經(jīng)有了比較實(shí)用的智能照明系統(tǒng),但是,在許多中小城市中，教室智能照明系統(tǒng)并沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用，所造成的電能浪費(fèi)依然是相當(dāng)巨大的。隨著高等院校的擴(kuò)招，教室的需求量激增，教室管理人員需要實(shí)時(shí)監(jiān)控照明設(shè)備的正常工作，傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法達(dá)到這種要求，難以適應(yīng)最新技術(shù)發(fā)展的需要，在自動(dòng)照明系統(tǒng)中，不僅要求照明設(shè)計(jì)的參數(shù)應(yīng)當(dāng)達(dá)標(biāo)，還要達(dá)到教室中明亮、舒適的要求以方便師生更好地教學(xué)、自習(xí)。2)全自動(dòng)調(diào)光。智能照明控制系統(tǒng)可預(yù)先設(shè)置不同的場(chǎng)景模塊，需要時(shí)只要在相應(yīng)的控制面板上進(jìn)行操作即可調(diào)入所需的場(chǎng)景。及時(shí)關(guān)掉不需要的燈具，充分利用自然光，其運(yùn)行節(jié)能效果充分。 研究?jī)?nèi)容及論文構(gòu)成 本文介紹了將自動(dòng)照明控制技術(shù)運(yùn)用到高校教室的一個(gè)設(shè)計(jì),以達(dá)到節(jié)約能耗、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命、方便教學(xué)樓管理的目的，在本設(shè)計(jì)中，要實(shí)現(xiàn)的功能主要有：采用熱釋紅外人體傳感器人員是否出現(xiàn)在指定區(qū)域的檢測(cè)、采用光照度傳感器檢測(cè)周?chē)h(huán)境光照強(qiáng)度等，并且根據(jù)所檢測(cè)到的模擬量數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，輸入到STC89C52單片機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的控制，最后，通過(guò)LED燈模擬所在條件下教室照明燈開(kāi)閉狀況，并在1062液晶顯示器中顯示相應(yīng)的狀態(tài)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為硬件設(shè)計(jì)與軟件設(shè)計(jì)兩大部分，根據(jù)控制系統(tǒng)的工作原理和技術(shù)性能，將硬件與軟件分開(kāi)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 圖 系統(tǒng)設(shè)計(jì)總框圖 主要功能模塊設(shè)計(jì)方案 控制模塊方案設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的主控制器采用STC89C52單片機(jī)。另外此款單片機(jī)有32個(gè)I/O端口，方便了設(shè)計(jì)的需要，滿(mǎn)足本設(shè)計(jì)要求。眾所周知，人體恒溫為37176。由于方案一比方案二實(shí)現(xiàn)起來(lái)復(fù)雜得多，方案二更能簡(jiǎn)便、快捷的檢測(cè)到人體的存在，所以在解決人員檢測(cè)的問(wèn)題時(shí)，我選用熱釋電人體紅外傳感器。根據(jù)光照強(qiáng)度的不同使光敏電阻阻值變化引起兩段的電壓不同，從而使輸入電壓比較器正端的值不同，再與負(fù)端電壓相比較，達(dá)到正端電壓大于負(fù)端電壓的情況時(shí)，即能讓二極管正常發(fā)光。用干電池方便穩(wěn)定，但是電壓會(huì)隨著使用慢慢降低，使用時(shí)間也受到限制，需要經(jīng)常更換電池或給電池充電。該單片機(jī)指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機(jī)，工作頻率范圍080MHz，程序存儲(chǔ)器flash容量為8KB，隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM空間為512字節(jié)，完全滿(mǎn)足自動(dòng)照明系統(tǒng)的要求。在訪(fǎng)問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也可以提供低8位地址和8位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線(xiàn)。P1端口（～，1～8引腳）：P1口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P2端口（～，21～28引腳）：P2口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。P3端口（～，10～17引腳）：P3是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。RST（9引腳）：復(fù)位輸入。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。XTAL2（18引腳）：振蕩器反相放大器的輸入端。（4）用戶(hù)應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)，RAM512字節(jié)。（7）外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒。三端穩(wěn)壓集成電路7805的輸入必須大于輸出2V以上,所以輸入必須為7V以上，我們采用的是市場(chǎng)上現(xiàn)成的電源適配器，輸入220V的交流電壓，輸出9V的直流電壓，從電源適配器1端口獲得9V的直流電壓輸入到7805，經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓、濾波等處理，從3端口輸出為5V的直流電壓給系統(tǒng)供電，此外，我們用一個(gè)發(fā)光二極管DS1來(lái)作為電源指示燈，顯示系統(tǒng)是否通電。 數(shù)據(jù)采集模塊電路設(shè)計(jì)本系統(tǒng)總數(shù)據(jù)采集總共分為兩個(gè)部分，一個(gè)是關(guān)于光照強(qiáng)度的檢測(cè)，另一個(gè)是人員檢測(cè)，共同實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)所需的要求及功能。(2）光照度傳感器探測(cè)室內(nèi)光照度要用到光照度傳感器。表31 光照度變送器技術(shù)指標(biāo)主要技術(shù)指標(biāo)準(zhǔn)確度：177。 ADC0809引腳圖IN0－IN7：8條模擬量輸入通道。A，B和C為地址輸入線(xiàn)，用于選通IN0－IN7上的一路模擬量輸入。當(dāng)EOC為高電平時(shí)，表明轉(zhuǎn)換結(jié)束；否則，表明正在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。CLK為時(shí)鐘輸入信號(hào)線(xiàn)。此外，減少外部電路對(duì)芯片的影響。人體恒溫一般在37度左右，可以會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng)10μm左右的紅外線(xiàn)，被動(dòng)式紅外探頭就是靠探測(cè)人體發(fā)射的10μm左右的紅外線(xiàn)而進(jìn)行工作的。 紅外線(xiàn)熱釋電傳感器工作區(qū)示意圖其主要特性如下:1）熱釋電元件對(duì)人體所發(fā)射出的波長(zhǎng)為10μm左右的紅外輻射很敏感，元件的輻射照面通常安裝菲泥爾透鏡來(lái)明顯抑制環(huán)境溫度的干擾。(3）紅外熱釋電處理芯片BISS0001介紹BISS0001是一款具有較高性能的傳感信號(hào)處理集成電路芯片，它配以熱釋電紅外傳感器和少量外部元件構(gòu)成被動(dòng)式的熱釋電紅外開(kāi)關(guān)。 人員檢測(cè)模塊硬件電路原理圖 BISS0001是由運(yùn)算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時(shí)間定時(shí)器以及封鎖時(shí)間定時(shí)器等構(gòu)成的數(shù)模混合專(zhuān)用集成電路。 照明模塊電路設(shè)計(jì) 照明模塊連接電路圖 ，照明模塊采用四個(gè)發(fā)光二極管，輸入為STC89C52的光強(qiáng)控制信號(hào)，輸出為L(zhǎng)ED燈亮的個(gè)數(shù)。1062引腳及介紹如表32所示。： 總程序流程圖 人員檢測(cè)程序數(shù)字量采集模塊主要針對(duì)紅外人體感應(yīng)傳感器信號(hào)，紅外人體感應(yīng)傳感器輸出5V高電平(邏輯“1)和0V低電平(邏輯“0)，該輸出信號(hào)通過(guò)單片機(jī)的I／O
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1