教室自動(dòng)照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案-展示頁
2025-05-15 00:54本頁面
【正文】 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。目前，社會(huì)對(duì)高等教育的關(guān)注度越來越高，學(xué)校規(guī)模日益擴(kuò)大，教室的數(shù)量也隨著大幅度增加，為使師生有舒適的教學(xué)和學(xué)習(xí)的環(huán)境，校方在力所能及的范圍內(nèi)，相應(yīng)增加了教室的面積，然后，隨著教室數(shù)量的增加，照明設(shè)備的需求量也越來越大，但由于大學(xué)管理模式的開放型，師生節(jié)能意識(shí)的薄弱性，學(xué)校教室在白天周圍環(huán)境光線強(qiáng)度足夠的情況下，仍然普遍存在開燈上課或自習(xí)；即使室內(nèi)無人或人數(shù)較少的情況下，也全部開啟照明燈，晚上許多教室即使僅有幾個(gè)學(xué)生在教室自習(xí)，但室內(nèi)照明燈也全部開啟，很少有師生因?yàn)橹挥猩贁?shù)人而僅開幾盞燈，長(zhǎng)明燈比比皆是，人走燈不熄的現(xiàn)象普遍存在。但是，過于精細(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。隨著各類大、中專院校的擴(kuò)招，教室的擴(kuò)建，教室照明的需求也越來越多，教室用電管理不善，造成學(xué)校電能巨大浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)損失，這種的浪費(fèi)與當(dāng)今節(jié)約能源的理念相違背。 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，國內(nèi)外對(duì)照明系統(tǒng)燈光的自動(dòng)控制已經(jīng)開始采用，但是我國教室燈光的智能控制并沒有普及。雖然小部分發(fā)達(dá)地區(qū)開始沿用新的控制技術(shù)，但是，多數(shù)地方依然是傳統(tǒng)式的人工管理，或者照明控制智能化程度不高。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。 國內(nèi)外研究狀況及發(fā)展趨勢(shì)照明行業(yè)是20世紀(jì)80年代首先由美國興起并得以迅速發(fā)展的，90年代后期，由于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、現(xiàn)代信息處理技術(shù)在世界范圍內(nèi)的廣泛應(yīng)用，進(jìn)入了信息時(shí)代并對(duì)各行各業(yè)都帶來了巨大的影響，照明行業(yè)也隨之發(fā)生了巨大的革新，提出了照明自動(dòng)化的要求。這種有形和無形的浪費(fèi)，給學(xué)校的電力支出帶來了沉重的負(fù)擔(dān)。目前市場(chǎng)上使用較多的是一種利用門與光雙重控制的自動(dòng)照明開關(guān)，以往光控開關(guān)只能觸發(fā)一次，一旦延時(shí)電路開始工作，控制開關(guān)就不再起作用，這樣當(dāng)延時(shí)時(shí)間定的不合適或者使用時(shí)間發(fā)生改變時(shí)，就得等到延時(shí)電路工作結(jié)束后，才能重新開始定時(shí)，因而會(huì)出現(xiàn)中途斷電?！ 「鶕?jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)校教室照明強(qiáng)度白天不得低于350LUX，晚上不得低于150LUX，同時(shí)，從保護(hù)視力的角度出發(fā)，在低于150LUX和高于600LUX照度下長(zhǎng)時(shí)看書，有損于眼睛的健康，而我國大部分高校的教室照度都高于標(biāo)準(zhǔn)，加之人對(duì)照明設(shè)備的不規(guī)范使用，造成了不必要的支出和能源浪費(fèi)，從節(jié)約資源、節(jié)省高校經(jīng)費(fèi)支出、教學(xué)樓管理的便捷化等多種方面考慮，使用簡(jiǎn)便、高效的自動(dòng)照明系統(tǒng)成為校園節(jié)能的重要且主要的措施之一，也是將來教室照明系統(tǒng)應(yīng)用的趨勢(shì)?；趥鹘y(tǒng)照明工作效率低、照明管理困難、耗能巨大的特點(diǎn)，以及目前市場(chǎng)上自動(dòng)照明所能實(shí)現(xiàn)的基本控制功能，在將來，自動(dòng)照明系統(tǒng)必將成為全面實(shí)現(xiàn)校園節(jié)電的一個(gè)重大舉措，雖然目前自動(dòng)照明系統(tǒng)在全國消費(fèi)市場(chǎng)中還沒有形成一定的規(guī)模性，但大部分智能照明廠家還在極力引導(dǎo)消費(fèi)者，在渠道的建設(shè)上也一直在探索著適合這個(gè)行業(yè)的模式，接近現(xiàn)實(shí)需求的產(chǎn)品在不斷增加，產(chǎn)品的功能定位和穩(wěn)定性均已取得長(zhǎng)足的進(jìn)展。自動(dòng)照明系統(tǒng)中，不僅僅具有自動(dòng)調(diào)光的功能，還可以在需要的時(shí)候利用聲音控制燈具的開閉，用不同的指令控制不同的場(chǎng)景狀態(tài)，做到全自動(dòng)功能。智能照明控制系統(tǒng)可采用全自動(dòng)狀態(tài)工作。3）光環(huán)境場(chǎng)景智能轉(zhuǎn)換。用戶還可以通過可編程控制面板對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同要求。智能照明控制系統(tǒng)能對(duì)大多數(shù)燈具進(jìn)行智能調(diào)光，給需要的地方、在需要的時(shí)間以充分的照明。6）延長(zhǎng)光源壽命。總之，智能化與照明技術(shù)的結(jié)合，構(gòu)筑了充分的技術(shù)平臺(tái)，將節(jié)能、低耗、長(zhǎng)壽命、運(yùn)行節(jié)約、以人為本等綠色和可持續(xù)照明的理念充分演繹。 本文大致分為緒論、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論證、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)四大部分。2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論證 總體設(shè)計(jì) 本控制系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)基本的功能包括對(duì)檢測(cè)區(qū)域內(nèi)人員有無的自動(dòng)檢測(cè)、周圍環(huán)境光照強(qiáng)度的自動(dòng)檢測(cè)及調(diào)節(jié)、在特殊情況下通過按鍵對(duì)系統(tǒng)的手動(dòng)控制，以及在照明模塊輸出控制結(jié)果，在顯示模塊中顯示相應(yīng)的狀態(tài)等。硬件設(shè)計(jì)部分包括電路原理圖的繪制、元器件的合理選擇，硬件設(shè)計(jì)分模塊進(jìn)行，劃分為控制模塊、人員檢測(cè)模塊、光強(qiáng)檢測(cè)模塊、電源模塊、按鍵模塊、照明模塊、顯示模塊七個(gè)部分來進(jìn)行硬件電路的設(shè)計(jì)。，電源模塊給整個(gè)系統(tǒng)供電，由人員檢測(cè)模塊和光強(qiáng)檢測(cè)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，采集到的模擬信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸入到控制模塊進(jìn)行信號(hào)處理，然后輸出到照明模塊和顯示模塊顯示相應(yīng)的狀態(tài)。STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。其特點(diǎn)是外圍電路簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉、高可靠性，雖然此款單片機(jī)的工作頻率相對(duì)較低，但本設(shè)計(jì)對(duì)頻率要求不高，能夠滿足本設(shè)計(jì)的要求。 人員檢測(cè)模塊方案設(shè)計(jì)對(duì)于人員的檢測(cè)，常用的方法有兩種，一種是用紅外對(duì)管檢測(cè)進(jìn)出教室人員的數(shù)量，從而判斷教室有無人員，另一種是用熱釋電人體紅外傳感器，直接對(duì)教室有無人員進(jìn)行檢測(cè)，下面是兩種方案的比較：方案一：采用紅外對(duì)管對(duì)進(jìn)出教室人數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。 方案二：被動(dòng)紅外探測(cè)器可以探測(cè)到波長(zhǎng)為10μm左右的紅外線，從而進(jìn)行相應(yīng)工作。左右，會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng)10μm左右的紅外線，所以正好可以被紅外探測(cè)器所檢測(cè)到。由于熱釋電紅外傳感器本身檢測(cè)范圍過于狹小，所以，配合菲涅爾透鏡可將檢測(cè)范圍擴(kuò)大至十多米遠(yuǎn)。在教室里面，因?yàn)闊後岆娂t外傳感器檢測(cè)范圍有限，就算安裝上菲涅爾透鏡，也不能保證教室的每個(gè)地方都能檢測(cè)到人體的存在，所以，必須在教室里分區(qū)域各自安裝傳感器，分別控制各自區(qū)域的照明燈。 光照強(qiáng)度檢測(cè)模塊方案設(shè)計(jì)光照強(qiáng)度的檢測(cè)一般用的是光照傳感器，但是傳感器的種類性能不一，我們要選擇效果好，價(jià)格低廉的傳感器，下面就直接采用光敏電阻與現(xiàn)成
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