CN206963151U - 一种教室照明节能控制系统 - Google Patents

Abstract

一种教室照明节能控制系统，该控制系统包括信号接收模块、处理模块和执行模块；所述信号接收模块包括人体感应模块和光敏模块，所述执行模块包括LED指示模块和继电器模块，所述处理模块包括单片机、复位电路模块和晶振电路模块；所述单片机的输入端分别与人体感应模块和光敏模块电连接，所述单片机的输出端分别与LED指示模块和继电器模块电连接，所述复位电路模块和晶振电路模块与单片机相连构成单片机最小系统。本实用新型实现对照明系统的智能化管理，提高用电效率，保障生活品质。使自动灯光控制代替手动灯光控制，降低人工成本，方便管理。

Description

一种教室照明节能控制系统

技术领域

本实用新型涉及照明领域，具体涉及一种教室照明节能控制系统。

背景技术

随着人类科技水平和生活水平的提高，导致用电电器的增多，从而导致用电负荷变大。能源消耗日渐倍增，现今能源缺乏问题已成为世界上所面临的几个严峻问题最主要的问题。这个问题对我国来说尤其严重。因为越来越多的学校正在修建，然后需求的照明灯也越来越多，由于管理者不注意管理，所以造成了大量的用电浪费。

教室灯的智能化光线控制，国内已经开始大量使用，而且国外也逐渐普及。但是我国对教室灯的管理依然停留在人工管理方面，而人工管理不能保证是否每个灯都确认已经关掉。所以这造成了大量的用电浪费和经济损失。我国正崇尚节约能源创造绿色文明社会。随着智能化的普及，现代出现了越来越多的智能化电器。并且出现了越来越多的智能化控制系统和研究。例如搂道灯光的自动控制，教师灯的光线控制，交通灯的智能化控制等。教室灯的控制越来越智能化，所以，研究简单方便的智能化控制系统对我们的校园用电具有重要作用。

发明内容

根据现有技术的不足，提供一种控制稳定，结构简单，实现自动开关灯，避免电能浪费的教室照明节能控制系统。

本实用新型按以下技术方案实现：

一种教室照明节能控制系统，该控制系统包括信号接收模块、处理模块和执行模块；所述信号接收模块包括人体感应模块和光敏模块，所述执行模块包括LED指示模块和继电器模块，所述处理模块包括单片机、复位电路模块和晶振电路模块；所述单片机的输入端分别与人体感应模块和光敏模块电连接，所述单片机的输出端分别与LED指示模块和继电器模块电连接，所述复位电路模块和晶振电路模块与单片机相连构成单片机最小系统；所述LED指示模块包括发光二极管D3；所述继电器模块包括线圈、常开触点、三极管Q1和电阻R6；所述三极管Q1的发射极与电源相连，所述三极管Q1的基极与电阻R6相连，所述三极管Q1的集电极依次与电阻R7、发光二极管D3相连，所述线圈与电阻R7、发光二极管D3相并接，常开触点与负载相串接。

优选的是，所述单片机采用STC89C51型单片机。

优选的是，所述人体感应模块采用HP208型传感器，该传感器的引脚1为电源信号端，引脚2为信号采集信号的输出端子，引脚3为接地信号端子；

所述LED指示模块还包括发光二极管D2，所述发光二极管D2的正极与引脚1相连，发光二极管D2的负极通过电阻R1与STC89C51型单片机的引脚P1.5相连。

优选的是，所述光敏模块采用光敏电阻；所述光敏电阻的一端与电源相连，光敏电阻的另一端与电压比较器相连；所述LED指示模块还包括发光二极管D1，所述发光二极管D1的正极与电源相连，发光二极管D1的负极通过电阻R2与STC89C51型单片机的引脚P1.0相连。

优选的是，所述电压比较器采用LM393型电压比较器，所述光敏电阻的另一端与LM393型电压比较器的引脚3相连，可调节电阻R10的电阻丝一端与LM393型电压比较器的引脚4相连，可调节电阻R10的电阻丝另一端与电源相连，可调节电阻R10的滑动端与LM393型电压比较器的引脚2相连。

本实用新型有益效果：

本实用新型实现对照明系统的智能化管理，提高用电效率，保障生活品质。使自动灯光控制代替手动灯光控制，降低人工成本，方便管理。通过对教室灯的研究达到节约能源，管理方便，的目标。通过人体感应模块和光敏模块以及继电器模块对教室灯灯进行一体化管理，从而大大节省了学校用电消耗费用。实现在无人时自动关灯，并且根据环境照度自动调节灯光亮度，达到对人体眼睛能接受的最佳水平。

附图说明

图1为本实用新型控制原理框图；

图2为单片机最小系统电路图；

图3为人体感应模块电路图；

图4为光敏模块电路图；

图5为继电器模块电路图；

图6为本实用新型整体电路图。

具体实施方式

以下结合附图，通过具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，一种教室照明节能控制系统，该控制系统包括信号接收模块、处理模块和执行模块；信号接收模块包括人体感应模块10和光敏模块20，执行模块包括LED指示模块30和继电器模块40，处理模块包括单片机50、复位电路模块60和晶振电路模块70；单片机50的输入端分别与人体感应模块10和光敏模块20电连接，单片机50的输出端分别与LED指示模块30和继电器模块40电连接，复位电路模块60和晶振电路模块70与单片机50相连构成单片机最小系统。

感应输入是人体的存在信号和环境的光信号。当环境光的强度达到一定的数值时，不开灯，在环境光的强度达到一定值时，而且有人经过时，开灯。当人离开灯光感应范围时，关灯。

教室灯安装时应考虑教室面积的大小，以及灯光是否能覆盖教室的各个角落，一般教室大概放置4-6盏教室灯。这样既保证了教室灯光的供应，又节省了成本。

如图2、图6所示，单片机50采用STC89C51型单片机。STC89C51单片机有两种方式，能产生时钟信号：第一种内部震荡，第二种外部震荡。它的振荡电路中的单芯片，只是在的模块三法销连接石晶体（称为晶体）外，构成的自振荡器和产生时钟冲信号。

当STC89C51单片机在引脚中，引入一个高电平并保持2个周期，在复位动作的内部微控制器（如果引脚继续保持较高的水平，微控制器是在一个周期复状态）。

复位电路有两种复位方式，自动复位和按钮复位，复位电路的自动复位。由外部复位电路的电容来实现的。只要在2秒内电源复位升高，就可以可实现复。位自动。时钟频率为C2μF的时候采取6MHZ采取2K调电阻。这样的设计是采用手动位按钮。手动位有一个电方式。和一个脉冲波方式工两种。其中，电平复位是通过引脚的输出端电阻和电源输出端实现。

如图3、图6所示，所述人体感应模块10采用深圳市haoote电子有限公司研发的HP208型传感器，该传感器的引脚1为电源信号端，引脚2为信号采集信号的输出端子，引脚3为接地信号端子；为了使人体传感器工作更牢固，提高在传感器的输出信号的存在的晶体管驱动器的可靠性，并可以驱动一个发光二极管D2充当指示。所述发光二极管D2的正极与引脚1相连，发光二极管D2的负极通过电阻R1与STC89C51型单片机的引脚P1.5相连。

人体温度正常为37度左右，它会发出十纳米的左右红外线，被动红外探测器对人体的检测的特定波长为十纳米通过的红外光，人体内的排放的被称为它们通过红外线光器聚集到，红外感源的左和右红外线。红外感应源使用热电件，在接收器处对人体的红外线辐射射温度变化的元件将失去电平衡，处理可被人体中的信号的存在产生后向外释放电和随后的电路。

如图4、图6所示，所述光敏模块20采用光敏电阻；电压比较器采用LM393型电压比较器。LM393是一个宽带设备，像大多数比较，如果输出到输入与电容耦合，发生时，记忆可能产生振荡。这种现象只有在比较器改变状态，输出电压发生。

所述光敏电阻的一端与电源相连，所述光敏电阻的另一端与LM393型电压比较器的引脚3相连，可调节电阻R10的电阻丝一端与LM393型电压比较器的引脚4相连，可调节电阻R10的电阻丝另一端与电源相连，可调节电阻R10的滑动端与LM393型电压比较器的引脚2相连。所述发光二极管D1的正极与电源相连，发光二极管D1的负极通过电阻R2与STC89C51型单片机的引脚P1.0相连。

通过使用光敏电阻和分压器电阻的变化，该电压值与LM393电压比较器进行比较，单片机控制10K可调电阻的电阻调整。无论是否光线感应太弱，信号传送到单片机处理。

如图5、图6所示，所述继电器模块40包括线圈、常开触点、三极管Q1和电阻R6；所述三极管Q1的发射极与电源相连，所述三极管Q1的基极与电阻R6相连，所述三极管Q1的集电极依次与电阻R7、发光二极管D3相连，所述线圈与电阻R7、发光二极管D3相并接，常开触点与负载相串接。

单片机50控制电路在线圈加上一定的电压时，线圈电流流过时，衔铁以克服弹簧的拉力返回到核心，从而常开触点闭合将导通负载电路。当线圈失电时，电磁感应消失，衔铁在弹簧的反作用力被拉返回原来的位置将断开负载电路。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种教室照明节能控制系统，其特征在于：该控制系统包括信号接收模块、处理模块和执行模块；

所述信号接收模块包括人体感应模块（10）和光敏模块（20），所述执行模块包括LED指示模块（30）和继电器模块（40），所述处理模块包括单片机（50）、复位电路模块（60）和晶振电路模块（70）；

所述单片机（50）的输入端分别与人体感应模块（10）和光敏模块（20）电连接，所述单片机（50）的输出端分别与LED指示模块（30）和继电器模块（40）电连接，所述复位电路模块（60）和晶振电路模块（70）与单片机（50）相连构成单片机最小系统；

所述LED指示模块（30）包括发光二极管D3；

所述继电器模块（40）包括线圈、常开触点、三极管Q1和电阻R6；

所述三极管Q1的发射极与电源相连，所述三极管Q1的基极与电阻R6相连，所述三极管Q1的集电极依次与电阻R7、发光二极管D3相连，所述线圈与电阻R7、发光二极管D3相并接，常开触点与负载相串接。

2.根据权利要求1所述的一种教室照明节能控制系统，其特征在于：所述单片机（50）采用STC89C51型单片机。

3.根据权利要求2所述的一种教室照明节能控制系统，其特征在于：所述人体感应模块（10）采用HP208型传感器，该传感器的引脚1为电源信号端，引脚2为信号采集信号的输出端子，引脚3为接地信号端子；

所述LED指示模块（30）还包括发光二极管D2，所述发光二极管D2的正极与引脚1相连，发光二极管D2的负极通过电阻R1与STC89C51型单片机的引脚P1.5相连。

4.根据权利要求2所述的一种教室照明节能控制系统，其特征在于：所述光敏模块（20）采用光敏电阻；

所述光敏电阻的一端与电源相连，光敏电阻的另一端与电压比较器相连；

所述LED指示模块（30）还包括发光二极管D1，

所述发光二极管D1的正极与电源相连，发光二极管D1的负极通过电阻R2与STC89C51型单片机的引脚P1.0相连。

5.根据权利要求4所述的一种教室照明节能控制系统，其特征在于：所述电压比较器采用LM393型电压比较器，所述光敏电阻的另一端与LM393型电压比较器的引脚3相连，可调节电阻R10的电阻丝一端与LM393型电压比较器的引脚4相连，可调节电阻R10的电阻丝另一端与电源相连，可调节电阻R10的滑动端与LM393型电压比较器的引脚2相连。