單片機下的智能校園照明設計

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【摘要】本文是基于AT89C52單片機的智能校園照明設計。用兩個熱釋電紅外傳感器分別放在教室前后門來感應學生進來和出去的數(shù)量來以此來實現(xiàn)照明的智能化，并根據(jù)環(huán)境光通過照度傳感器調(diào)節(jié)室內(nèi)燈的照明亮度，為學生提供一個舒適的學習光照環(huán)境。該系統(tǒng)用于校園內(nèi)各種教室，在一定程度上也節(jié)約電力資源的消耗，且較傳統(tǒng)照明控制可節(jié)電20%以上。

【關鍵詞】AT89C52;熱釋電紅外傳感器;照度傳感器

隨著時代的日益發(fā)展，能源的消耗越來越嚴重，對節(jié)能的要求也越來越高。校園內(nèi)用電更是能源消耗巨大，人們對照明系統(tǒng)的節(jié)能和智能管理都有了更高的要求［1］。白天自然光充足，處在教室內(nèi)的學生很難注意無意間打開的電燈，以至于下課后不能做到第一時間的關閉燈源，而管理員也只能等到巡視時才能關閉電源，從而造成電力的浪費［2］;對于學生來說，一個舒適的光度更能使他們?nèi)硇耐度雽W習。為此，設計一種基于單片機的智能照明系統(tǒng)能夠很大程度上節(jié)約學校能源的消耗。在系統(tǒng)工作期間，采用熱釋電紅外傳感器來感應學生的進出數(shù)量;利用紅外線原理自動識別教室內(nèi)是否有人以此實現(xiàn)自動化控制開關燈的功能;檢測周圍環(huán)境光的強弱利用照度傳感器將接收到的信號發(fā)送到單片機以此來自動調(diào)節(jié)室內(nèi)光照強度，給室內(nèi)的人提供一個學習光舒適的環(huán)境;并且該系統(tǒng)也可手動控制。

一、硬件設計

基于單片機的智能校園照明設計的結(jié)構其中主要由以下7個模塊組成:熱釋電紅外傳感器、照度傳感器、動態(tài)傳感器、電話通訊裝置、可編程開關、照明控制器、電源模塊和單片機主控模塊。結(jié)構圖如圖1所示。

(一)熱釋電紅外傳感器。熱釋電紅外傳感器是基于熱電效應原理的熱電型紅外傳感器，能以非接觸的形式檢測到人體輻射的紅外線，并將其轉(zhuǎn)換為電信號發(fā)送給單片機，單片機及時作出反應打開或關閉燈的控制裝置;且熱釋電紅外傳感器本身不發(fā)任何類型的輻射、器件功耗很小、隱蔽性好、價格低廉等優(yōu)點［3］。在教室前后可以通過熱釋電傳感器和動態(tài)傳感器來檢測教室內(nèi)進出人數(shù)，從而做到人來燈滅、人走燈滅，大大降低耗電情況。

(二)照度傳感器。根據(jù)照度傳感器檢測到的環(huán)境光的變化，將檢測到的可見光轉(zhuǎn)換為電信號發(fā)送給單片機，單片機接收后從而實現(xiàn)智能化的控制，保證了學生周圍光照的舒適度。當學生周圍的的照度高于預設的照度值，關閉或調(diào)暗采光系統(tǒng);當學生周圍的照度低于預設的照度值，開啟或調(diào)亮所在學生的照度。如圖2所示智能照明監(jiān)控系統(tǒng)。

二、軟件設計

圖3所示為系統(tǒng)軟件的流程圖，單片機通電后系統(tǒng)自動進行初始化，之后判斷是否為自動模式還是手動模式;如果是手動模式則根據(jù)室內(nèi)人為設定;如果是自動模式，則根據(jù)傳感器傳輸?shù)男畔ⅲ鶕?jù)室內(nèi)人數(shù)進出的判定來自動開啟燈的控制裝置，根據(jù)周圍環(huán)境光的強弱來判定學生周圍的照度強弱從而來增強或減弱當前學生位置的照度強弱。

三、結(jié)語

基于AT89C52單片機的智能照明設計，可以通過熱釋電紅外傳感器、照度傳感器等多個傳感器來檢測室內(nèi)人數(shù)，從而向計算機發(fā)送數(shù)據(jù)使教室做到“人來燈亮，人走燈滅”;還可以由計算機整體的監(jiān)測環(huán)境光以便時時為學生提供一個智能化的舒適的照度環(huán)境，減少了額外的耗電，大大節(jié)約了能耗。

【參考文獻】

［1］韓江洪．智能家居系統(tǒng)與技術［J］．合肥工業(yè)大學出版，2005，6

［2］馬小軍．智能照明控制系統(tǒng)［M］．南京:東南大學出版社，2009

［3］熱釋電紅外傳感器的結(jié)構和應用前景［J］．傳感器之家．2012－11－23

作者：武潔雅 沈靜靜 闞港輝 陳慧敏 單位：安徽新華學院