CN108811280A - 一种基于人体感应的智能教室照明及防盗装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于人体感应的智能教室照明及防盗装置。该装置包括电源模块、人体检测模块、光照强度检测模块、主控模块、照明驱动模块、报警模块、时钟模块和显示模块，人体检测模块包括热释电红外传感器，光照强度检测模块包括光敏电阻，主控模块包括AT89C52单片机，照明驱动模块包括继电器和继电器驱动电路；报警模块包括蜂鸣器和蜂鸣器驱动电路；电源模块与AT89C52单片机连接，人体检测模块、光照强度检测模块和时钟模块与主控模块的输入端连接，照明驱动模块、报警模块和显示模块与主控模块的输出端连接。本发明能检测教室内是否有人，结合教室内的光照条件，判断是否开灯。当处于防盗时段，若检测到有人闯入，会自动报警，提示安保人员。
Description
技术领域
本发明属于电子技术领域，特别涉及一种基于人体感应的智能教室照明及防盗装置。
背景技术
当今社会倡导节能减排，传统教室照明开关需要手动控制，而很多同学节能环保意识较差，晚上学习离开教室时经常忘记关灯，造成了电能不必要的浪费。申请号为CN205812478U的专利公布了一种基于人体感应的公共教室智能照明控制装置，该装置可以通过传感器得到当前条件下的光照强度并且根据是否有人判断是否开灯。但教室在不同的时间段具体情况不同，例如在上课时间，教室内一定是有人的，这时可以不再进行人体检测以节省能源。而且该装置没有防盗报警功能。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种基于人体感应的智能教室照明及防盗装置。
本发明的技术方案：
一种基于人体感应的智能教室照明及防盗装置，包括电源模块、人体检测模块、光照强度检测模块、主控模块、照明驱动模块、报警模块、时钟模块和显示模块，其中电源模块包括直流蓄电池和降压电路，人体检测模块包括热释电红外传感器，光照强度检测模块包括光敏电阻，主控模块包括控制芯片，控制芯片采用AT89C52单片机，照明驱动模块包括继电器和继电器驱动电路；AT89C52单片机的I/O口连接继电器驱动电路，继电器驱动电路连接继电器；报警模块包括蜂鸣器和蜂鸣器驱动电路；AT89C52单片机的I/O口连接蜂鸣器驱动电路，蜂鸣器驱动电路连接蜂鸣器，电源模块与AT89C52单片机相连接，人体检测模块、光照强度检测模块和时钟模块与主控模块的输入端相连接，照明驱动模块、报警模块和显示模块与主控模块的输出端相连接。
所述人体检测模块的安装位置根据教室内的实际情况分布式安装，具体为离地2~3米的墙面，用于判断周围是否有人。
所述光照强度检测模块的安装位置根据教室内实际情况分布式安装，应避免灯光直射位置，用于对周围光照强度进行检测。
本发明的基于人体感应的智能教室照明及防盗装置通过设定程序，并根据当前时间判断工作模式，主要有三种工作模式：第一种为上课模式，在该模式下默认教室内有人，光照强度检测模块工作，人体检测模块不工作，报警模块不工作，当光照强度检测模块检测到当前光照强度不满足学习条件时，自动开灯，否则，自动关灯；第二种为自习模式，在该模式下光照强度检测模块工作，人体检测模块工作，报警模块不工作，当光照强度检测到当前光照强度不满足学习条件时，如果人体检测模块检测到人体，则开灯，否则自动关灯；第三种为防盗模式，在该模式下光照强度检测模块不工作，人体检测模块工作，报警模块工作，当人体检测模块检测到有人存在，认为有人未经允许进入教室，报警模块发出信号提醒安保人员及时进行检查。
本发明装置结构简单，能够真正实现全时段运行工作，节省能源，提高效率，智能化程度高，具有重要的推广前景。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为本发明实施例中的供电电路图。
图3为本发明实施例中的光照强度检测模块电路图。
图4为本发明实施例中的人体检测模块电路图。
图5为本发明实施例中的照明驱动模块电路图。
图6为本发明实施例中的报警模块电路图。
图7为本发明实施例中的主程序流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例：
为更好地揭示本发明，下面结合附图对本发明作详尽的描述。如图1所示，一种基于人体感应的智能教室照明及防盗装置，包括电源模块、人体检测模块、光照强度检测模块、主控模块、照明驱动模块、报警模块、时钟模块和显示模块，其中电源模块包括直流蓄电池和降压电路，人体检测模块包括热释电红外传感器，光照强度检测模块包括光敏电阻，主控模块包括控制芯片，控制芯片采用AT89C52单片机，照明驱动模块包括继电器和继电器驱动电路；AT89C52单片机的I/O口连接继电器驱动电路，继电器驱动电路连接继电器；报警模块包括蜂鸣器和蜂鸣器驱动电路；AT89C52单片机的I/O口连接蜂鸣器驱动电路，蜂鸣器驱动电路连接蜂鸣器，电源模块与AT89C52单片机相连接，人体检测模块、光照强度检测模块和时钟模块与主控模块的输入端相连接，照明驱动模块、报警模块和显示模块与主控模块的输出端相连接。
所述人体检测模块的安装位置根据教室内的实际情况分布式安装，具体为离地2.5米的墙面，用于判断周围是否有人。
所述光照强度检测模块的安装位置根据教室内实际情况分布式安装，避免灯光直射位置，用于对周围光照强度进行检测。
采用上述结构，本发明通过光照强度检测模块对周围光照强度进行检测，通过人体检测模块对周围是否有人进行检测。通过设定程序，根据当前时间判断工作模式，主要有三种工作模式：第一种为上课模式，在该模式下默认教室内有人，光照强度检测模块工作，人体检测模块不工作，报警模块不工作。当光照强度检测模块检测到当前光照强度不满足学习条件时，自动开灯，否则，自动关灯；第二种为自习模式，在该模式下光照强度检测模块工作，人体检测模块工作，报警模块不工作。当光照强度检测到当前光照强度不满足学习条件时，如果人体检测模块检测到人体，则开灯，否则自动关灯；第三种为防盗模式，在该模式下光照强度检测模块不工作，人体检测模块工作，报警模块工作。当人体检测模块检测到有人存在，认为有人未经允许进入教室，报警模块发出信号提醒安保人员及时进行检查。
如图2所示，为本发明供电电路图，主要功能是用于给控制模块中的AT89C52单片机及外围电路供电。装置采用12V蓄电池经稳压电路得到的5V电压给控制模块、人体检测模块、光照强度检测模块、显示模块、报警模块和照明驱动模块供电。系统开始工作时，12V直流电经过电容C1和C2的滤波，再经一个LM7805芯片，即可得到5V电压，用于给系统各个模块供电电容C3和C4的目的是将得到的5V电压滤波，使之平稳。
如图3所示，为本发明光照强度检测模块电路图，主要功能是为检测教室内的光照强度。电容C5的作用是对5V电压进行滤波，电阻R1的作用是分压。光敏电阻R2的阻值会根据光照强度的变化而变化，会导致Vout变化，Vout输入控制模块的AD转换部分，可以得到当前条件下教室内的光照强度。
如图4所示，为本发明人体检测模块电路图，主要功能是检测教室内是否有人存在。人体检测传感器的1号引脚为供电引脚，需要接5V电源。3号引脚为接地端，与系统的地端相连。2号引脚为信号输出引脚，为了使传感器信号稳定，在输出引脚与地端接入电容C6。2号引脚接主控模块的AT89C52单片机I/O口， 即可检测到是否有人存在。
如图5所示，为本发明照明驱动模块电路图，主要功能是起到电器隔离的作用，控制模块的AT89C52单片机I/O口输出电流不足以驱动继电器线圈，因此采用NPN型三极管0805作为继电器驱动元件。系统上电后AT89C52单片机I/O口为高电位状态，三极管截止，继电器处于释放状态。当AT89C52单片机检测到需要开灯时，相应AT89C52单片机I/O口变为低电平，三极管导通，继电器吸合，使点灯接入220V交流电。
如图6所示，为本发明报警模块电路图，主要功能是通过NPN型三极管0805驱动控制蜂鸣器的开关。系统上电后AT89C52单片机I/O口为高电位状态，三极管截止，蜂鸣器处于关闭状态。当AT89C52单片机检测到有人非法闯入教室时，相应AT89C52单片机I/O口变为低电平，三极管导通，蜂鸣器2号引脚接地构成回路，蜂鸣器发声以提醒安保人员。
如图7所示，为本发明主程序流程图。主要功能是协调各个模块同步工作，共同完成照明控制和防盗报警功能。系统上电后初始化，然后时钟模块根据当前时间确定工作模式，人体检测模块和光照强度模块工作，将检测到的信息输入到AT89C52单片机，AT89C52单片机经过运算后判断是否开灯，是否报警。如果开灯则控制照明驱动模块，如果报警则驱动报警模块。在一个工作周期结束后，自动回到时钟模块确定时间，进入下一个工作周期。
以上所述，近似本设计的实施实例，并非对本技术方案作任何形式上的限制，虽然技术方案已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定技术方案，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本技术方案的范围内。
Claims (1)
1.一种基于人体感应的智能教室照明及防盗装置，其特征在于该装置包括电源模块、人体检测模块、光照强度检测模块、主控模块、照明驱动模块、报警模块、时钟模块和显示模块，其中电源模块包括直流蓄电池和降压电路，人体检测模块包括热释电红外传感器，光照强度检测模块包括光敏电阻，主控模块包括控制芯片，控制芯片采用AT89C52单片机，照明驱动模块包括继电器和继电器驱动电路；AT89C52单片机的I/O口连接继电器驱动电路，继电器驱动电路连接继电器；报警模块包括蜂鸣器和蜂鸣器驱动电路；AT89C52单片机的I/O口连接蜂鸣器驱动电路，蜂鸣器驱动电路连接蜂鸣器，电源模块与AT89C52单片机相连接，人体检测模块、光照强度检测模块和时钟模块与主控模块的输入端相连接，照明驱动模块、报警模块和显示模块与主控模块的输出端相连接；
所述人体检测模块的安装位置根据教室内的实际情况分布式安装，具体为离地2~3米的墙面，用于判断周围是否有人；
所述光照强度检测模块的安装位置根据教室内实际情况分布式安装，应避免灯光直射位置，用于对周围光照强度进行检测；
所述基于人体感应的智能教室照明及防盗装置通过设定程序，并根据当前时间判断工作模式，主要有三种工作模式：第一种为上课模式，在该模式下默认教室内有人，光照强度检测模块工作，人体检测模块不工作，报警模块不工作，当光照强度检测模块检测到当前光照强度不满足学习条件时，自动开灯，否则，自动关灯；第二种为自习模式，在该模式下光照强度检测模块工作，人体检测模块工作，报警模块不工作，当光照强度检测到当前光照强度不满足学习条件时，如果人体检测模块检测到人体，则开灯，否则自动关灯；第三种为防盗模式，在该模式下光照强度检测模块不工作，人体检测模块工作，报警模块工作，当人体检测模块检测到有人存在，认为有人未经允许进入教室，报警模块发出信号提醒安保人员及时进行检查。
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