教室灯控制论文

中文摘要

单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹，电灯已是千家万户的必需生活用品，当夜晚来临时，人们摸黑去开灯，非常不方便，而当离开时，人们又经常忘记关灯而造成巨大的能源浪费。

本研究针对教室灯光的控制方法，尤其是教室灯光的智能控制方面的发展现状，分析了教室灯光智能控制的原理和实现方法，提出了基于单片机的教室灯光智能控制 系统的设计思路，并在此基础上开发了智能控制系统的硬件装置和相应软件。

主要是以红外热释电处理芯片BISS0001和单片机组成的红外传感控制电路。其原理是：以人体红外辐射（波长为9.5um）为传感信号，当人体在台灯的范围内且环境光强较弱时，自动感应开灯，省去黑夜摸灯的麻烦；当人离开台灯传感器检测范围，自动感应关灯。采用LM393电压比较器构成的电路检测环境光的强度；根据教室合理开灯的条件，系统通过对人体的存在信号和环境光信号的识别和智能判断，完成对教室照明回路的智能控制，避免了教室用电的大量浪费。采用模块化结构设计、条理清晰、通用性好，便于改进和扩充。该系统具有体积小，控制方便,可靠性高，专用性强，性价比合理等优点。

关键词：人体感应，教室灯，单片机，智能化

共 页 第 页

ABSTRACT

Microcontroller penetrated into every aspect of our lives, which is almost difficult to find traces of the field without MCU, the light is necessary for thousands of households living supplies, when night comes, people in the dark to light, very inconvenient, but when he dies, people often forget to turn off the lights and causing huge waste of energy. The research of control method for the classroom lighting, especiallyclassroom lighting intelligent control development present situation,analyzes the principle and realization method of the intelligent lighting control room, puts forward the design idea of classroom lightingintelligent control system based on single chip, hardware devicebased on the development of the intelligent control system and the corresponding software.

Mainly deal with infrared sensor chip BISS0001 and MCU control circuit for pyroelectric infrared. The principle is: to human body infrared radiation (wavelength 9.5um) as a sensing signal, when the body of the scope of the lamp and light intensity is weak, the automatic induction lamp, night lamp without touching the trouble;when people leave the lamp sensor detection range, automatic induction lights. The circuit testing environment LM393 voltage comparator strength; according to the condition of light conditions, theexistence of system identification and intelligent judgment signal and ambient light signal of human body, the classroom lighting intelligentloop control, to avoid the use of large amount of waste electricclassroom. Modularization structure design, clarity, good versatility,easy to improve and expand. The system has the advantages of small volume, convenient control, high reliability, strong specificity, has the advantages of reasonable price.

Keywords: The induction of the human body, the classroom lamp, MCU, intelligent

共 页 第 页

目 录

第一章 绪论 ......................................................................................................................... 5 1.1研究的背景 ..................................................................................................................... 5 1.2 研究的意义 .................................................................................................................. 5 1.3 研究内容与目标 ............................................................................................................ 7

1.3.1 研究内容 ........................................................................................................... 7 1.3.2 研究目标 ........................................................................................................... 7 第二章 系统总体方案设计 ................................................................................................. 8 2.1 系统总体框图 ................................................................................................................ 8 2.2 方案的选择 .................................................................................................................... 8

2.2.1 单片机的选择 ..................................................................................................... 8 2.2.2 感应器的选择 ..................................................................................................... 9 第三章 系统硬件电路设计 ............................................................................................... 11 3.1 系统硬件概述 .............................................................................................................. 11 3.2 主控模块设计 .............................................................................................................. 12

3.2.1 系统主控电路 ................................................................................................... 12 3.2.2 单片机的引脚功能 ........................................................................................... 12 3.2.3 单片机的主要特性 ........................................................................................... 12 3.2.4 单片机最小系统 ............................................................................................... 14 3.2 人体感应模块设计 ...................................................................................................... 15 3.3 光敏模块设计 .............................................................................................................. 17

3.3.1 光敏电阻介绍 ................................................................................................... 17 3.3.2 LM393电压比较器介绍 ................................................................................ 18 3.4 继电器驱动模块设计 .................................................................................................. 20 第四章 系统软件的设计 ................................................................................................... 22 第五章 系统分析与调试 ................................................................................................... 23 第六章 结论及展望 ........................................................................................................... 25

共 页 第 页

参考文献 ............................................................................................................................. 26 附录 A ................................................................................................................................ 27 致谢 ..................................................................................................................................... 27

共 页 第页

第一章 绪论

1.1研究的背景

社会在不断进步，人类在不断追求，市场在不断变化，高科技应用含量决定着产品发展的新趋势和前景，智能化技术在电子产品领域的应用意义深远。随着电子产品的快速发展，家用电器也越来越偏向智能化，已经应用于实际中的有智能洗衣机，智能电饭锅，智能电磁炉等，而所用的智能化家用电器都用一个共同的特点，都是利用单片机作为中央控制单元。结合了单片机的智能家用电器和普通家用电器相比，功能上更强，使用更方便，安全可靠性也更高，最重要的是更节省电能。

社会经济和科学技术的发展，人们的生活水平也不断提高，导致用电负荷的加剧，又由于世界性的能源危机，能源缺乏已成为世界所面临的严峻问题。而此问 题对我国来说尤为严重。随着各类大、中专院校的扩招，教室的扩建，教室照明的需求也越来越多，而教室照明的管理不到位，往往造成电能的巨大浪费，这样，提高教室用电效率就成为首要考虑的问题。

对灯光的智能控制，国内外已经开始采用，但对教室灯光的控制，尤其是我国教室灯光的智能控制尤为缺乏和不完善，依然是传统式的人工管理。各类大、中专院校不断扩招，教室不断扩建，教室的用电负荷不断加大，教室用电管理不善，造成学校电能浪费，经济损失，这种的浪费与当今的节约能源理念楣违背。再者，现代自动化程度不断提高，计算机技术的普及，灯光的管理也在朝着自动化、智能化方向发展。例如搂道灯光的自动控制等等。所有这些使得教室灯光控制也应该朝着智能的方向发展。所以说，开发简便，实用的教室灯光自动控制系统便具有重要的现实意义。

1.2 研究的意义

我国政府非常重视节能和节约。1997年11月1日我国颁布了《中华人民共和国节约能源法》，节能已经是法律上的规定，是我国重要国策之一。北京2008年奥运场馆建设，在“科技奥运，人文奥运，绿色奥运”三大理念的基础上，又提出“勤俭办奥运”的方针，充分体现政府节能，节约的决心！国家发改委提出了“电机系统节能工程”、“建筑节能工程”、“绿色照明工程”等十大重点节能工程，通过这十大工程，“十一五”期间将实现节约2.4亿吨标准煤的目标。2006年1月将实行国家建设部颁布的“民用建筑节能管理规定”，

共 页 第 页

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/e7fd.html