CN211019387U - 一种多功能教室照明装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多功能教室照明装置，包括灯电源和多组连接于所述灯电源以由所述灯电源供电的负载组，所述负载组之间相互并联连接，每组负载组与所述灯电源之间串联有继电器触点，所述继电器触点相应的继电器线圈连接于控制器，所述控制器连接有感应单元，所述感应单元包括光敏电路和人体感应器，所述人体感应器包括设置在教室门口并用于教室内人数计数的人数检测装置。自动感应周边环境亮度，且同时根据环境亮度和室内是否有人半自动控制教师照明亮度，即手动开灯自动灭灯，满足用户开灯及具体开灯数量和开灯位置的需求，同时在室内无人的情况下将所有照明灯自动熄灭以避免能源浪费，并且具有人数计数功能，增加照明装置的用途。

Description

一种多功能教室照明装置

技术领域

本实用新型属于智能照明控制技术领域，尤其是涉及一种多功能教室照明装置。

背景技术

目前高校或其他学校的教室照明开关都是手动开关，手动开灯并且手动关灯，手动开灯能够满足用户开灯位置和开灯数量的要求，但是手动关灯却很容易出现人走灯未关的问题，耗费电能。在其他的应用场合，例如公共走廊，虽然使用了自动开关，在有行人经过的时候，自动亮灯，一段时间后又自动灭灯，但是这种自动照明灯无法适用于教室等室内可能长期有人的场景，且没有人数统计等辅助功能。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种多功能教室照明装置。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：

一种多功能教室照明装置，包括灯电源和多组连接于所述灯电源以由所述灯电源供电的负载组，所述负载组之间相互并联连接，每组负载组与所述灯电源之间串联有继电器触点，所述继电器触点相应的继电器线圈连接于控制器，所述控制器连接有感应单元，所述感应单元包括光敏电路和人体感应器，所述人体感应器包括设置在教室门口并用于教室内人数计数的人数检测装置。

在上述的多功能教室照明装置中，所述的人数检测装置包括设置在教室门口处的至少两个先后设置且均连接于控制器的红外对管以使控制器能够获取人员的出入信息。

在上述的多功能教室照明装置中，所述红外对管包括红外发射器和红外接收器，所述红外发射器连接于所述控制器，所述红外接收器连接于用于判断人员出或入并对室内人数进行计数的判断电路，所述判断电路连接于所述控制器。

在上述的多功能教室照明装置中，所述判断电路包括锁存电路和连接于所述锁存电路的计数电路，所述计数电路连接于所述控制器。

在上述的多功能教室照明装置中，所述人数检测装置包括分别先后设置在教室门口处的第一红外对管和第二红外对管。

在上述的多功能教室照明装置中，所述锁存电路包括第一锁存芯片和第二锁存芯片，所述计数电路包括至少一个计数芯片，第一红外对管的接收器连接有第一反相器，第二红外对管的接收器连接有第二反相器，所述第一反相器的输出端分别连接于第一锁存芯片的复位端和第二锁存芯片的时钟端，第二反相器的输出端分别连接于第二锁存芯片的复位端和第一锁存芯片的时钟端，第一红外对管设置在第二红外对管远离教室室内的一端，且第一锁存芯片和第二锁存芯片的输出端分别连接于计数芯片加计数端和减计数端，所述计数芯片的数据输出端连接于所述控制器。

在上述的多功能教室照明装置中，教室内分布有多个分别用于控制各负载组通断电的手动开关，且手动开关处具有延时灯，所述手动开关和延时灯均连接于所述控制器。

在上述的多功能教室照明装置中，所述控制器连接有用于显示计数数据和/或当前时间的显示屏。

在上述的多功能教室照明装置中，所述控制器连接有温度传感器，通过所述显示屏显示温度数据。

在上述的多功能教室照明装置中，每组负载组均包括一盏或多盏相互串联/并联的照明灯，且每组负载组对应的继电器触点位于组内干路上以通过所述继电器触点同时通断组内所有照明灯。

本实用新型的优点在于：通过光敏电阻感应周边环境亮度以根据周围环境亮暗自动亮灭灯；通过人数检测装置对室内人员进行计数并显示以便人数统计；通过人数检测装置的计数结果控制延时灯以便于第一个进入室内的人员手动开灯，通过继电器控制负载组的亮灭，能够实现在计数结果为零时，通过继电器熄灭各负载组照明灯从而实现自动灭灯，手动开灯自动灭灯的方式满足用户开灯及具体开灯数量和开灯位置的需求，同时在室内无人的情况下将所有照明灯自动熄灭以避免能源浪费。

附图说明

图1是本实用新型多功能教室照明装置的电路结构原理框图；

图2是本实用新型负载组与控制器之间的连接电路图；

图3是本实用新型判断电路的电路结构图。

附图标记：照明灯101；手动开关102；控制器1；显示屏2；温度传感器3；继电器4；负载组5；光敏电路7；人体感应器8；人数检测装置81；温度传感器3；第一红外对管U1；第二红外对管U2；第一锁存芯片IC1；第二锁存芯片IC2；计数芯片IC3；第一反相器U3A；第二反相器U4A。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

本实施例公开了一种多功能教室照明装置，包括灯电源和多组连接于所述灯电源以由所述灯电源供电的负载组5，负载组5之间相互并联连接，灯电源为一般的220V市电。

特别地，如图1所示，每组负载组5由控制器1通过继电器4控制通断电，具体为如图2所示，灯电源与负载组5之间串联有继电器触点，继电器触点相应的继电器线圈通过三极管连接于控制器1。同时，控制器1连接有感应单元，感应单元包括用于感应光线强度的光敏电路7和用于感应室内人员的人体感应器。这里的控制器1可以采用型号为STC89C52或ATMEGA16的单片机，光敏电路7包括光敏电阻，光敏电阻连接单片机，不同光照强度导致光敏电阻值变化并将变化结果传输给单片机。本实施例除了应用于教室，还可以应用于图书馆室、办公室室内等场地。这里三组继电器4分别连接在单片机的P2.2、P2.1、P2.0引脚处，用较小的电路板电流控制220V下较大电流，对该系统电路起到安全保护等作用。当需要打开负载组5时，控制器1相应端口P2.2、P2.1、P2.0输出高电平，三极管导通，继电器线圈通电，继电器触点闭合，负载组5的照明灯101通电亮灯。每组负载组5均包括一盏照明灯101或多盏相互串联/并联的照明灯101，图2以三盏相互并联的照明灯101为例，每组负载组5对应的继电器触点位于组内多盏照明灯101的干路上以通过继电器触点同时通断组内所有照明灯101。

此外，教室内分布有多个分别用于控制各负载组5通断电的手动开关102，这里每组负载组5均对应有一个手动开关102，三组负载组5设置三个手动开关102，三个手动开关102分别连接在控制器的三个端口，该三个端口分别与P2.2、P2.1、P2.0三个端口相关联，通过相应手动开关102分别控制该三个端口处的高低电平来分别控制P2.2、P2.1、P2.0端口的输出电平从而进行手动开关灯的控制，通过单片机一个端口的高低电平来控制另一个端口的高低电平采用现有技术的方式即可，具体不在此进行赘述。这里给出了一种同时通过自动和手动控制用电器-照明灯通断电的方式，本领域技术人员还可以采用其他方式实现自动和手动同时控制用电器通断电的方式，具体不在此进行赘述。

另外，每个手动开关102处均具有延时灯，每个延时灯均连接于控制器1，多个延时灯可以连接于控制器1的同一端口或不同端口，当人体感应器8感应到室内来人时，点亮延时灯，以引导室内人员手动开灯，延时灯被设置为延时关灯。当人体感应器感应到室内无人时，P2.2、P2.1、P2.0三个端口均输出低电平以控制所有照明灯101熄灭。这里通过手动开灯，自动灭灯的方式满足用户开灯及具体开灯数量和开灯位置的需求，同时在室内无人的情况下将所有照明灯自动熄灭以避免能源浪费。

具体地，本实施例的人体感应器8包括设置在教室门口并用于教室内人数计数的人数检测装置81。这里人数检测装置81包括分别先后设置在教室门口处的第一红外对管U1和第二红外对管U2。

具体地，两个红外对管均包括红外发射器和红外接收器，红外发射器连接于控制器1，以由控制器1控制红外对管的开启或关闭，红外接收器连接于用于判断人员出或入的判断电路，判断电路连接于控制器1。

其中，如图3所示，判断电路包括锁存电路和连接于锁存电路的计数电路，计数电路连接于控制器1。锁存电路包括第一锁存芯片IC1和第二锁存芯片IC2，计数电路包括至少一个计数芯片IC3，第一红外对管U1的接收器连接有第一反相器U3A，第二红外对管U2的接收器连接有第二反相器U4A，第一反相器U3A的输出端分别连接于第一锁存芯片IC1的复位端和第二锁存芯片IC2的时钟端，第二反相器U4A的输出端分别连接于第二锁存芯片IC2的复位端和第一锁存芯片IC1的时钟端，第一红外对管U1设置在第二红外对管U2远离教室室内的一端，且第一锁存芯片IC1和第二锁存芯片IC2的输出端分别连接于计数芯片IC3加计数端和减计数端，计数芯片IC3的数据输出端连接于控制器1以将计数结果发送给控制器1。

如果有人进入室内，首先经过第一红外对管U1，这时第一红外对管1的接收器导通输出低电平，经过第一反相器U3A反相后加到第一锁存芯片IC1的复位端，解除了对第一锁存芯片IC1的复位，但由于其时钟端无上升沿输入，所以其输出端仍然为低电平；随着人进入并经过第二红外对管U2，两个红外对管均被遮挡，第二反相器U4A输出高电平，使第一锁存芯片IC1的时钟端产生一个上升沿的脉冲，使第一锁存芯片IC1输出高电平，由于此时第二锁存芯片IC2仍然无上升沿脉冲输入，故第二锁存芯片IC2的输出仍然为低电平。第一锁存芯片IC1输出端由低变高产生一个上升沿，给计数芯片IC3的加计数端一个上升沿，计数芯片IC3加1。这里需要说明的是，采用一个计数芯片时，输出二进制计数结果，可以由控制器1将二进制计数结果转换为日常生活中常用的十进制显示在显示屏2上，或者也可以由两个计数芯片级联构成十进制计数器，此时上升沿信号输出给前级计数芯片IC3，由级联计数芯片计数加1并输出给控制器1或同时直接输出给显示屏2。然后，人继续向室内前进，只有第二红外对管U2遮挡，第一反相器U3A输出由高电平变为低电平将第一锁存芯片IC1复位，输出端变为低电平。最后第二红外对管U2也不被遮挡，第二反相器U4A输出由高变低，第二锁存芯片IC2输出端仍然保持不变。同理，当有人离开室内时，第二红外对管U2先被遮挡，第一红外对管U1后被遮挡，第一锁存芯片IC1的输出为低电平，第二锁存芯片IC2的输出为一个上升沿。

进一步地，控制器1还连接有温度传感器3，温度传感器3用于检测室内温度，显示屏2采用LCD1602液晶屏，可以用于显示人数数据、当前时间和温度等数据。

本实施例能够实现对教室内的人员计数，并将计数结果显示在显示屏2上以便于管理人员获知当前室内的人员总数，同时，控制器还连接于延时灯，可用于在室内亮度不够且计数人员大于零的情况下点亮延时灯以为室内人员提供一定的亮度便于其手动开灯；使控制器通过继电器连接各负载组，能够实现在监测到室内无人时自动关闭照明灯，从而避免人走灯未关的问题，减少能源的浪费。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围，本实用新型的连接指直接连接或间接连接。

尽管本文较多地使用了照明灯101；手动开关102；控制器1；显示屏2；温度传感器3；继电器4；负载组5；光敏电路7；人体感应器8；人数检测装置81；温度传感器3；第一红外对管U1；第二红外对管U2；第一锁存芯片IC1；第二锁存芯片IC2；计数芯片IC3；第一反相器U3A；第二反相器U4A等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种多功能教室照明装置，其特征在于，包括灯电源和多组连接于所述灯电源以由所述灯电源供电的负载组(5)，所述负载组(5)之间相互并联连接，每组负载组(5)与所述灯电源之间串联有继电器触点，所述继电器触点相应的继电器线圈连接于控制器(1)，所述控制器(1)连接有感应单元，所述感应单元包括光敏电路(7)和人体感应器(8)，所述人体感应器(8)包括设置在教室门口并用于教室内人数计数的人数检测装置(81)。

2.根据权利要求1所述的多功能教室照明装置，其特征在于，所述的人数检测装置(81)包括设置在教室门口处的至少两个先后设置且均连接于控制器(1)的红外对管以使控制器(1)能够获取人员的出入信息。

3.根据权利要求2所述的多功能教室照明装置，其特征在于，所述红外对管包括红外发射器和红外接收器，所述红外发射器连接于所述控制器(1)，所述红外接收器连接于用于判断人员出或入并对室内人数进行计数的判断电路，所述判断电路连接于所述控制器(1)。

4.根据权利要求3所述的多功能教室照明装置，其特征在于，所述判断电路包括锁存电路和连接于所述锁存电路的计数电路，所述计数电路连接于所述控制器(1)。

5.根据权利要求4所述的多功能教室照明装置，其特征在于，所述人数检测装置(81)包括分别先后设置在教室门口处的第一红外对管和第二红外对管。

6.根据权利要求5所述的多功能教室照明装置，其特征在于，所述锁存电路包括第一锁存芯片和第二锁存芯片，所述计数电路包括至少一个计数芯片，第一红外对管的接收器连接有第一反相器，第二红外对管的接收器连接有第二反相器，所述第一反相器的输出端分别连接于第一锁存芯片的复位端和第二锁存芯片的时钟端，第二反相器的输出端分别连接于第二锁存芯片的复位端和第一锁存芯片的时钟端，第一红外对管设置在第二红外对管远离教室室内的一端，且第一锁存芯片和第二锁存芯片的输出端分别连接于计数芯片加计数端和减计数端，所述计数芯片的数据输出端连接于所述控制器(1)。

7.根据权利要求6所述的多功能教室照明装置，其特征在于，教室内分布有多个分别用于控制各负载组(5)通断电的手动开关(102)，且手动开关(102)处具有延时灯，所述手动开关(102)和延时灯均连接于所述控制器(1)。

8.根据权利要求7所述的多功能教室照明装置，其特征在于，所述控制器(1)连接有用于显示计数数据和/或当前时间的显示屏(2)。

9.根据权利要求8所述的多功能教室照明装置，其特征在于，所述控制器(1)连接有温度传感器(3)，通过所述显示屏(2)显示温度数据。

10.根据权利要求1-8任意一项所述的多功能教室照明装置，其特征在于，每组负载组(5)均包括一盏或多盏相互串联/并联的照明灯(101)，且每组负载组(5)对应的继电器触点位于组内干路上以通过所述继电器触点同时通断组内所有照明灯(101)。

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