CN207253504U - 一种教室智能定时消毒系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型主要涉及一种消毒系统，更具体地，涉及一种教室智能定时消毒系统。教室智能定时消毒系统的红外传感器、时钟模块的输出端连接着单片机的输入端；紫外线传感器的输出端连接着放大模块的输入端；放大模块的输出端连接着单片机的输入端；电源模块、按键模块的输出端连接着单片机的输入端；单片机的输出端连接着继电器的输入端；继电器的输出端连接着电子镇流器的输入端；电子镇流器的输出端连接着紫外线灯的输入端；单片机的输出端连接着报警模块、显示模块的输入端。本实用新型一种教室智能定时消毒系统，根据时钟模块提供的时间信号控制紫外线灯亮进行杀毒杀菌，当检测到教室有人进入时，使紫外线灯灭，防止紫外线对人的眼睛造成伤害。

Description

一种教室智能定时消毒系统

技术领域

本实用新型主要涉及一种消毒系统，更具体地说，涉及一种教室智能定时消毒系统。

背景技术

教室作为学生学习生活的场所，学生每天在教室中至少呆6个小时，而且一个教室内至少有40个学生，有的学校甚至达到60个学生。人群多得地方细菌、传染源就会增多，教室中的细菌、传染源会危害学生的身体健康，为了消灭教室内的细菌，设置一种智能消毒系统，每天在学生放学后进行消毒，为学生提供一个良好的生活环境。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种教室智能定时消毒系统，其结构简单，根据时钟模块提供的时间信号控制紫外线灯亮进行杀毒杀菌，当检测到教室有人进入时，使紫外线灯灭，防止紫外线对人的眼睛造成伤害。

为解决上述技术问题，本实用新型一种教室智能定时消毒系统包括红外传感器、时钟模块、紫外线传感器、放大模块、电源模块、单片机、按键模块、继电器、电子镇流器、紫外线灯、报警模块、显示模块，其结构简单，根据时钟模块提供的时间信号控制紫外线灯亮进行杀毒杀菌，当检测到教室有人进入时，使紫外线灯灭，防止紫外线对人的眼睛造成伤害。

其中，所述红外传感器的输出端连接着单片机的输入端；所述时钟模块的输出端连接着单片机的输入端；所述紫外线传感器的输出端连接着放大模块的输入端；所述放大模块的输出端连接着单片机的输入端；所述电源模块的输出端连接着单片机的输入端；所述按键模块的输出端连接着单片机的输入端；所述单片机的输出端连接着继电器的输入端；所述继电器的输出端连接着电子镇流器的输入端；所述电子镇流器的输出端连接着紫外线灯的输入端；所述单片机的输出端连接着报警模块的输入端；所述单片机的输出端连接着显示模块的输入端。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种教室智能定时消毒系统所述单片机采用AT89C51单片机。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种教室智能定时消毒系统所述红外传感器采用BIS0001热释电红外线传感器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种教室智能定时消毒系统所述时钟模块采用DS1302时钟芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种教室智能定时消毒系统所述紫外线传感器采用PNO36PD紫外线传感器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种教室智能定时消毒系统所述显示模块采用LCD1602。

控制效果：本实用新型一种教室智能定时消毒系统，其结构简单，根据时钟模块提供的时间信号控制紫外线灯亮进行杀毒杀菌，当检测到教室有人进入时，使紫外线灯灭，防止紫外线对人的眼睛造成伤害。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型一种教室智能定时消毒系统的硬件结构图。

图2为本实用新型一种教室智能定时消毒系统的单片机的电路图。

图3为本实用新型一种教室智能定时消毒系统的电子镇流器、紫外线灯的电路图。

图4为本实用新型一种教室智能定时消毒系统的红外传感器的电路图。

图5为本实用新型一种教室智能定时消毒系统的时钟模块的电路图。

图6为本实用新型一种教室智能定时消毒系统的电源模块的电路图。

图7为本实用新型一种教室智能定时消毒系统的显示模块的电路图。

图8为本实用新型一种教室智能定时消毒系统的继电器的电路图。

图9为本实用新型一种教室智能定时消毒系统的报警模块的电路图。

图10为本实用新型一种教室智能定时消毒系统的紫外线传感器、放大模块的电路图。

具体实施方式

具体实施方式一：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，本实施方式所述一种教室智能定时消毒系统包括红外传感器、时钟模块、紫外线传感器、放大模块、电源模块、单片机、按键模块、继电器、电子镇流器、紫外线灯、报警模块、显示模块，其结构简单，根据时钟模块提供的时间信号控制紫外线灯亮进行杀毒杀菌，当检测到教室有人进入时，使紫外线灯灭，防止紫外线对人的眼睛造成伤害。

其中，所述红外传感器的输出端连接着单片机的输入端，红外传感器用于检测教室内是否有人，红外线传感器采用BIS0001热释电红外线传感器，热释电红外传感器通过目标与背景的温差来探测目标，利用热释电效应，在钛酸钡一类晶体的上、下表面设置电极，在上表面覆以黑色膜，若有红外线间歇地照射，其表面温度上升△T，其晶体内部的原子排列将产生变化，引起自发极化电荷，在上下电极之间产生电压△U，根据上下电极之间产生电压差确定传感器检测到红外信号。智能定时消毒系统一般在晚上教室没人时进行工作，没人时检测不到红外信号，当有人进入教室时传感器检测到红外线，红外传感器检测到红外信号从OUT1口输出低电平信号到单片机的P1.0引脚。

所述时钟模块的输出端连接着单片机的输入端，时钟模块采用DS1302时钟芯片，用于为系统提供标准的时间信号，VCC1为后备电源、VCC2为主电源， DS1302芯片由VCC1或VCC2两者中的较大者供电。X1、X2是振荡源，外接 32.768kHz晶振。RST是复位/片选线，通过RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。SCK为时钟输入端，I/O为串行数据输入输出端(双向)。时钟模块的SCLK端与单片机的P3.5引脚相连接，时钟模块的I/O端与单片机的P3.6 引脚相连接，时钟模块的RST端与单片机的P3.7引脚相连接。

所述紫外线传感器的输出端连接着放大模块的输入端，紫外线传感器采用PNO36PD紫外线传感器，用于检测教室中紫外线的强度，利用光敏元件D1通过光伏模式和光导模式将紫外线信号转换为可测量的电信号，由于检测到的电信号较小，需要通过放大模块将微小的电信号进行放大。

所述放大模块的输出端连接着单片机的输入端，放大模块采用MAX4218 芯片，MAX4218采用单电源3.3V供电，单电源工作与低压工作相同，将电源由±15V或±5V变为单5V或3V，缩小了可用信号范围，输出放大后的电信号经过VOUT口传送到单片机的P1.1引脚。

所述电源模块的输出端连接着单片机的输入端，电源模块用于为教室智能定时消毒系统进行供电，通过电源模块将标准220V电源进行降压、滤波、稳压等处理，从VCC口输出15V电源为单片机进行供电。

所述按键模块的输出端连接着单片机的输入端，按键模块采用单一按键进行控制，按键通过手动控制的方式控制紫光灯进行发光，按键通过P0.3口输入紫光灯闭合信号到单片机，单片机输出控制继电器驱动紫光灯进行发光。

所述单片机的输出端连接着继电器的输入端，继电器采用LY2NJ小型继电器，由于紫光灯的工作电压为220V，单片机输出小电压信号，输出的电信号无法控制紫光灯进行发光，单片机输出的电压信号经过继电器，继电器接收小电压信号控制大电压的紫光灯进行控制，单片机与继电器通过P1.6相连接。

所述继电器的输出端连接着电子镇流器的输入端，电子镇流器采用 DD.74-ES-GNB电子镇流器，由于气体放电灯是一种具有V-I特性的负阻性电光源，即为负值，当灯电流上升时，灯管的工作电压下降，但是供电电压不会下降，多出的这点电压加到灯管后会使灯电流进一步上升，如此循环，最终烧坏灯管或灯管熄灭，所以要使灯管正常工作，应配以镇流器限制和稳定灯电流。

所述电子镇流器的输出端连接着紫外线灯的输入端，紫光灯采用低压气体放电灯，紫光灯利用汞灯发出的254nm的短波紫外线，这种UVC紫外线波长较短，携带的能量较大，所以可以实现消毒杀菌。

所述单片机的输出端连接着报警模块的输入端，报警模块采用警铃和发光二极管组成简单的声光报警电路，当自然状态下，P0.0引脚输出高电平，Q1截止，警铃和发光二极管处于不工作状态，当检测到报警信号，P0.0引脚输出低电平，Q1导通，警铃发出声音，发光二极管发光，进行声光报警。

所述单片机的输出端连接着显示模块的输入端，显示模块采用LCD1602液晶显示屏，显示模块用于显示时间、紫外线灯状态，显示模块的D0、D1、D2、 D、D4、D5、D6、D7端与单片机的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、 P2.7引脚相连接，用来显示数据；显示模块的RS端与单片机的P3.0引脚相连接，用来控制数据命令；显示模块的R/W端与单片机的P3.1引脚相连接，用来控制读写操作；显示模块的使能端E与单片机的P3.2引脚相连接；单片机的P3.0、 P3.1、P3.2引脚用于控制显示模块中的数码管的选通状态。

具体实施方式二：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述单片机采用AT89C51单片机。所述AT89C51单片机从它内部的硬件到软件都有一套完整的按位操作系统，片内RAM区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间，十六个字节，单元地址20H～2FH，它既可作字节处理，也可作位处理。51单片机的I/O脚的设置和使用非常简单，当该脚作输入脚使用时，只须将该脚设置为高电平(复位时，各I/O口均置高电)。当该脚作输出脚使用时，则为高电平或低电平均可。

具体实施方式三：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述红外传感器采用BIS0001热释电红外线传感器。BIS0001热释电红外传感器是一款具有较高性能的传感器信号处理集成电路。它配以热释电红外传感器和少量外界元器件就可构成被动式的热释电红外开关、报警用人体热释电传感器等。它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机和自动洗手池等装置，特别适用于企业、宾馆、商场、库房及家庭的过道、走廊等敏感区域，或用于安全区域的自动灯光、照明和报警系统。BIS0001热释电红外传感器具有数模混合、独立的高输入阻抗运算放大器、双向鉴幅器可有效抑制干扰、内设延迟时间定时器和封锁时间定时器、采用16脚DIP封装等特点。

具体实施方式四：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述时钟模块采用DS1302时钟芯片。DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与单片机进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。

具体实施方式五：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述紫外线传感器采用PNO36PD紫外线传感器。紫外线传感器是利用光敏元件将紫外线信号转换为电信号光伏探测器的伏安特性的传感器，它的工作模式通常分为两类：光伏模式和光导模式。所谓光伏模式是指不需要串联电池，串联电阻中有电流，而传感器相当于一个小电池，输出电压，但是制作比较难，成本比较高；光导模式是指需要串联一个电池工作，传感器相当于一个电阻，电阻值随光的强度变化而变化，这种制作容易，成本较低。

具体实施方式六：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述显示模块采用LCD1602。LCD1602也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5×7或者5×11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形。LCD1602显示屏是指显示的内容为16×2，即可以显示两行，每行16个字符液晶模块。

本实用新型一种教室智能定时消毒系统的工作原理为：为了给学生营造一个良好无菌的生活环境，采用紫外线灯进行消毒杀菌，所述一种教室智能定时消毒系统根据时钟模块提供的标准时间信号控制紫光灯进行发光，由于学生的上学和放学时间是固定的，在学生放学后和上学前的这段时间内，单片机输出小电压信号通过继电器转换成220V电压，220V电压经过电子镇流器进行稳压起辉后输出电压信号使紫外线灯亮，开始进行消毒杀菌操作，紫外线传感器检测紫外线灯光的强度，将检测到的信号转换为微弱的电信号，经过放大模块放大后传送到单片机，实现闭环控制。由于紫外线灯光对人的眼睛会造成损害，通过红外传感器检测人体红外信号，当检测到红外信号，立即控制紫外线灯停止发光，并控制报警模块进行报警，提醒人危险不要靠近，按键模块可以通过手动输入的方式控制紫外线灯亮，显示模块显示时钟模块提供的时间信号以及紫外线传感器检测到的紫外线强度。整个系统通过电源模块将220V电压进行降压稳压后输出到单片机进行供电。

虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (6)

1.一种教室智能定时消毒系统，其特征在于，所述教室智能定时消毒系统包括红外传感器、时钟模块、紫外线传感器、放大模块、电源模块、单片机、按键模块、继电器、电子镇流器、紫外线灯、报警模块、显示模块，所述红外传感器的输出端连接着单片机的输入端；所述时钟模块的输出端连接着单片机的输入端；所述紫外线传感器的输出端连接着放大模块的输入端；所述放大模块的输出端连接着单片机的输入端；所述电源模块的输出端连接着单片机的输入端；所述按键模块的输出端连接着单片机的输入端；所述单片机的输出端连接着继电器的输入端；所述继电器的输出端连接着电子镇流器的输入端；所述电子镇流器的输出端连接着紫外线灯的输入端；所述单片机的输出端连接着报警模块的输入端；所述单片机的输出端连接着显示模块的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种教室智能定时消毒系统，其特征在于：所述单片机采用AT89C51单片机。

3.根据权利要求1所述的一种教室智能定时消毒系统，其特征在于：所述红外传感器采用BIS0001热释电红外线传感器。

4.根据权利要求1所述的一种教室智能定时消毒系统，其特征在于：所述时钟模块采用DS1302时钟芯片。

5.根据权利要求1所述的一种教室智能定时消毒系统，其特征在于：所述紫外线传感器采用PNO36PD紫外线传感器。

6.根据权利要求1所述的一种教室智能定时消毒系统，其特征在于：所述显示模块采用LCD1602。