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【摘要】本文是基于AT89C52單片機(jī)的智能校園照明設(shè)計。用兩個熱釋電紅外傳感器分別放在教室前后門來感應(yīng)學(xué)生進(jìn)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(xué)生提供一個舒適的學(xué)習(xí)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(guān)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(yán)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(xué)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(guān)閉燈源,而管理員也只能等到巡視時才能關(guān)閉電源,從而造成電力的浪費(fèi)[2];對于學(xué)生來說,一個舒適的光度更能使他們?nèi)硇耐度雽W(xué)習(xí)。為此,設(shè)計一種基于單片機(jī)的智能照明系統(tǒng)能夠很大程度上節(jié)約學(xué)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(yīng)學(xué)生的進(jìn)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(guān)燈的功能;檢測周圍環(huán)境光的強(qiáng)弱利用照度傳感器將接收到的信號發(fā)送到單片機(jī)以此來自動調(diào)節(jié)室內(nèi)光照強(qiáng)度,給室內(nèi)的人提供一個學(xué)習(xí)光舒適的環(huán)境;并且該系統(tǒng)也可手動控制。
一、硬件設(shè)計
基于單片機(jī)的智能校園照明設(shè)計的結(jié)構(gòu)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(guān)、照明控制器、電源模塊和單片機(jī)主控模塊。結(jié)構(gòu)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(yīng)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(jī),單片機(jī)及時作出反應(yīng)打開或關(guān)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(diǎn)[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(jìn)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(jī),單片機(jī)接收后從而實現(xiàn)智能化的控制,保證了學(xué)生周圍光照的舒適度。當(dāng)學(xué)生周圍的的照度高于預(yù)設(shè)的照度值,關(guān)閉或調(diào)暗采光系統(tǒng);當(dāng)學(xué)生周圍的照度低于預(yù)設(shè)的照度值,開啟或調(diào)亮所在學(xué)生的照度。如圖2所示智能照明監(jiān)控系統(tǒng)。
二、軟件設(shè)計
圖3所示為系統(tǒng)軟件的流程圖,單片機(jī)通電后系統(tǒng)自動進(jìn)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(shè)定;如果是自動模式,則根據(jù)傳感器傳輸?shù)男畔?,根?jù)室內(nèi)人數(shù)進(jìn)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(qiáng)弱來判定學(xué)生周圍的照度強(qiáng)弱從而來增強(qiáng)或減弱當(dāng)前學(xué)生位置的照度強(qiáng)弱。
三、結(jié)語
基于AT89C52單片機(jī)的智能照明設(shè)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(jī)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(jī)整體的監(jiān)測環(huán)境光以便時時為學(xué)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(xiàn)】
[1]韓江洪.智能家居系統(tǒng)與技術(shù)[J].合肥工業(yè)大學(xué)出版,2005,6
[2]馬小軍.智能照明控制系統(tǒng)[M].南京:東南大學(xué)出版社,2009
[3]熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)和應(yīng)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(xué)院