CN202514118U - 宿舍灯具节能装置 - Google Patents

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Abstract

宿舍灯具节能装置，涉及一种学校宿舍内照明节能设备，解决了现有的学生宿舍照明的电能浪费问题。该宿舍灯具节能装置包括STC89S52型总控单片机(U1)、MY2NJ型欧姆龙继电器(K1)、HK4100F型固态继电器(K2)、DM-08-V型拨码开关(S1)，电阻器(R1)的型号为RJ71-0.125-1k-II，手动开关(S2)，功能开关(S3)。总控单片机(U1)的21号管脚与欧姆龙继电器(K1)的9号管脚连接，其5号管脚连接到+5V，其线圈的两端接220V。固态继电器(K2)的线圈的两端接总控单片机(U1)的22号管脚和地，其1号和6号管脚分别通过(S2)和(D1)接220V两端。总控单片机(U1)的1号至8号管脚经拨码开关(S1)与地连接。使用51系列单片机，无任何复杂电路和元器件，成本极低，节能效益好。

Description

宿舍灯具节能装置
技术领域
本实用新型属于电子领域，具体涉及一种宿舍灯具照明节能装置。
背景技术
目前我国高校学生宿舍实行夜间断电制度。在大多数高校，工作日晚上23:00断电，周末24:00断电。断电后灯光熄灭，而学生常常忘记关灯；而第二天早上六点恢复供电时，往往绝大部分学生都还在睡觉，通常七点以后才起床。因此，在来电后的这一个多小时，灯具打开，久而久之既造成了巨大的电能浪费，也影响同学们的睡眠质量。
中国专利CN2325642公开了一种集体宿舍照明调控装置。它通过光电控制器、时间控制器、中间继电器、交流接触器及其对应设置的主触点、辅助触点等组成的电路装置反复连锁动作实现自动控制按需要定时定量向宿舍卫生间和走廊等处照明送电。
上述专利设计方案主要针对宿舍内走廊、卫生间等公共场所灯具照明进行控制，并没有考虑到宿舍内存在的夜间断电后因学生忘记关闭灯具而造成的第二天恢复供电后的电能浪费情况，因此无法解决宿舍内灯具照明浪费问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的是现有的高校宿舍内照明灯具的电能浪费问题，提供一种宿舍灯具节能装置。
本实用新型解决其技术问题的技术方案：
通过继电器检测宿舍楼照明系统供电状况。每天夜间在检测到宿舍楼照明系统断电后，将宿舍灯具所在回路切断。当第二天凌晨该设备检测到宿舍楼照明系统恢复供电后，自动延时一段时间后再将宿舍灯具所在回路接通。延时时长可以由用户通过拨码开关自由调整。
一种宿舍灯具节能装置，该节能装置包括STC89S52型总控单片机、MY2NJ型欧姆龙继电器、HK4100F型固态继电器、DM-08-V型拨码开关，电阻器R1的型号为RJ71-0.125-1k-II，手动开关S2，功能开关S3。
总控单片机的21号管脚与欧姆龙继电器的9号管脚连接。总控单片机的21号管脚与电阻器的一端连接，电阻器的另一端接地。欧姆龙继电器的5号管脚连接到+5V电源。总控单片机的22号管脚与固态继电器的3号管脚连接。固态继电器的4号管脚接地。欧姆龙继电器的13、14号管脚分别连接到220V交流电源的两端。固态继电器的1号管脚连接手动开关的一端，手动开关的另一端连接到灯具的一端，灯具的另一端连接到220V交流电源的一端，220V交流电源的另一端连接到固态继电器的6号管脚。功能开关的一端连接到固态继电器的1号管脚，功能开关的另一端连接到固态继电器的6号管脚。
总控单片机的1号管脚与拨码开关的1号管脚连接；总控单片机的2号管脚与拨码开关的2号管脚连接；总控单片机的3号管脚与拨码开关的31号管脚连接；总控单片机的4号管脚与拨码开关的4号管脚连接；总控单片机的5号管脚与拨码开关的51号管脚连接；总控单片机的6号管脚与拨码开关的6号管脚连接；总控单片机的7号管脚与拨码开关的7号管脚连接；总控单片机的8号管脚与拨码开关的8号管脚连接。拨码开关的9-16号管脚全部接地。
本实用新型与现有技术相比所具有的有益效果：通过自动检测宿舍楼内照明系统供电断电情况来控制宿舍各房间内灯具的启动，使得灯具需要在宿舍楼照明系统恢复供电后延时一段时间再启动，避免了早上宿舍楼照明系统恢复供电时带来的灯具照明浪费。延时时间可以用户自行定义，方便实用。使用51系列单片机，无任何复杂电路和元器件，成本极低，节能效益好。本装置结构简单、管理方便、节电效果显著，消除了“常明灯”现象，一次性投资少，有较好的推广应用前景。
附图说明
图1宿舍灯具节能装置控制电路图。
具体实施方式
结合附图对本实用新型作进一步说明：
宿舍灯具节能装置包括STC89S52型总控单片机U1、MY2NJ型欧姆龙继电器K1、HK4100F型固态继电器K2、DM-08-V型拨码开关S1，电阻器R1的型号为RJ71-0.125-1k-II型，手动开关S2，功能开关S3。
总控单片机U1的9、18、19、31号管脚所连接的电阻、电容、晶振、开关、+5V电源等均为单片机工作的基本外围电路。
总控单片机U1的21号管脚与欧姆龙继电器K1的9号管脚连接。总控单片机U1的21号管脚与电阻器R1的一端连接，电阻器R1的另一端接地。欧姆龙继电器K1的5号管脚连接到+5V电源。总控单片机U1的22号管脚与固态继电器K2的3号管脚连接。固态继电器K2的4号管脚接地。欧姆龙继电器K1的13、14号管脚分别连接到220V交流电源的两端。固态继电器K2的1号管脚连接手动开关S2的一端，手动开关S2的另一端连接到灯具D1的一端，灯具D1的另一端连接到220V交流电源的一端，220V交流电源的另一端连接到固态继电器K2的6号管脚。功能开关S3的一端连接到固态继电器K2的1号管脚，功能开关S3的另一端连接到固态继电器K2的6号管脚。
总控单片机U1的1号管脚与拨码开关S1的1号管脚连接；总控单片机U1的2号管脚与拨码开关S1的2号管脚连接；总控单片机U1的3号管脚与拨码开关S1的3号管脚连接；总控单片机U1的4号管脚与拨码开关S1的4号管脚连接；总控单片机U1的5号管脚与拨码开关S1的5号管脚连接；总控单片机U1的6号管脚与拨码开关S1的6号管脚连接；总控单片机U1的7号管脚与拨码开关S1的7号管脚连接；总控单片机U1的8号管脚与拨码开关S1的8号管脚连接。拨码开关S1的9-16号管脚全部接地。
本节能装置的安装十分方便，只需将每个灯具所在交流电源回路的电线断开，把两个断开的节点分别连接到本装置中固态继电器的1号管脚与6号管脚，再将欧姆龙继电器的13、14号管脚分别连接到220V交流电源两端(即火线与零线)。
宿舍灯具节能装置的工作：
总控单片机U1通过欧姆龙继电器检测宿舍楼照明系统供电状况。每天夜间在检测到宿舍楼照明系统断电后，欧姆龙继电器K1的线圈失电，切断其9号管脚与5号管脚的连接，使总控单片机的21号管脚与+5V电源断开，使总控单片机21号管脚由高电平变为低电平。
由于220V交流电电源已经断掉，所有灯具都会熄灭。同时，总控单片机检测到其21号管脚由高电平变为低电平后，会立即将其22号管脚由高电平变为低电平，导致固态继电器线圈失电，使得固态继电器K2的1号管脚与6号管脚断开，即宿舍灯具所在回路断开。
当第二天凌晨宿舍楼照明系统恢复供电后，欧姆龙继电器K1线圈得电，使其9号管脚与5号管脚连接，使总控单片机的21号管脚与+5V电源直接相连，使总控单片机21号管脚由低电平变为高电平。总控单片机检测到其21号管脚由低电平变为高电平后，自动延时一段时间，然后再将总控单片机的22号管脚由低电平变为高电平，导致固态继电器线圈得电，使得固态继电器K2的1号管脚与6号管脚连接在一起，宿舍灯具所在回路接通，灯具打开。这样，就实现了灯具的延时打开。
灯具延时时长可以由用户通过拨码开关S1自由调整。拨码开关的每位开关拨到ON位置时，与其相连的总控单片机管脚为低电平；拨码开关的每位开关拨到OFF位置时，与其相连的总控单片机管脚为高电平。总控单片机通过判断与拨码开关相连的总控单片机的八个管脚的电平状态来确定延时时长。拨码开关从第一位到第八位分别代表延时时长为1min、2min、4min、8min、16min、32min、64min、128min。比如用户想要设定延时时长为90分钟，只需要将拨码开关的第二、四、五、七位开关拨到ON位置，其他四位留在OFF位置，这样延时时长就为2+8+16+64＝90min。通过此拨码开关，用户可以自定义0-255分钟范围内任意时长的延时，精确到1分钟，完全可以满足用户的各种延时需求。
手动开关是灯具先有的开关，可以直接控制灯具打开与熄灭。功能开关并联在固态继电器1号管脚与6号管脚之间，闭合功能开关后，本宿舍灯具节能系统失效，不再对灯具起控制作用。可在一些特殊、紧急情况下使用。

Claims (1)

1.一种宿舍灯具节能装置，其特征在于：
该宿舍灯具节能装置包括STC89S52型总控单片机(U1)、MY2NJ型欧姆龙继电器(K1)、HK4100F型固态继电器(K2)、DM-08-V型拨码开关(S1)，电阻器(R1)的型号为RJ71-0.125-1k-II，手动开关(S2)，功能开关(S3)；
总控单片机(U1)的21号管脚与欧姆龙继电器(K1)的9号管脚连接；总控单片机(U1)的21号管脚与电阻器(R1)的一端连接，电阻器(R1)的另一端接地；欧姆龙继电器(K1)的5号管脚连接到+5V电源；
总控单片机(U1)的22号管脚与固态继电器(K2)的3号管脚连接；固态继电器(K2)的4号管脚接地；欧姆龙继电器(K1)的13、14号管脚分别连接到220V交流电源的两端；固态继电器(K2)的1号管脚连接手动开关(S2)的一端，手动开关(S2)的另一端连接到灯具(D1)的一端，灯具（D1）的另一端连接到220V交流电源的一端，220V交流电源的另一端连接到固态继电器(K2)的6号管脚；功能开关(S3)的一端连接到固态继电器(K2)的1号管脚，功能开关(S3)的另一端连接到固态继电器(K2)的6号管脚；
总控单片机(U1)的1号管脚与拨码开关(S1)的1号管脚连接；总控单片机(U1)的2号管脚与拨码开关(S1)的2号管脚连接；总控单片机(U1)的3号管脚与拨码开关(S1)的3号管脚连接；总控单片机(U1)的4号管脚与拨码开关(S1)的4号管脚连接；总控单片机(U1)的5号管脚与拨码开关(S1)的5号管脚连接；总控单片机(U1)的6号管脚与拨码开关(S1)的6号管脚连接；总控单片机(U1)的7号管脚与拨码开关(S1)的7号管脚连接；总控单片机(U1)的8号管脚与拨码开关(S1)的8号管脚连接；拨码开关(S1)的9-16号管脚全部接地。 
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