教室智能节能防盗控制系统课程设计

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1、山东大学控制科学与工程学院课程设计报告书课程设计名称：教室节能防盗控制系统班级：测控二班学号：201000171姓名：时间：2013.11.08教室节能控制系统一、摘要：基于AT89S52单片机设计的一个教室节能系统。该系统有三种工作模式，夜间防盗、自习模式和上课模式。系统日光灯受光线强度以及是否有人员在教室里的控制。三种模式转换自如，每个模块交替工作，保证了整个系统的节能，延长了设备的使用寿命。Abstract：AT89S52microcontrollerbaseddesignofaclassroomsavingsystem.The

2、systemhasthreeoperatingmodes,nightsecurity,studymodeandgotoschoolmode.Systemfluorescentlampwithlightintensityandwhetherhavepersonnelcontrolintheclassroom.Threekindsofmodeconversion,eachmoduleworkalternately,ensurestheenergyconservationofthewholesystem,extendtheserviceli

3、feoftheequipment.二、关键词：AT89S52；热释电红外传感器；照度探测器；节能Keyword：AT89S52；Pyroelectricinfraredsensor；Illuminationdetector;Energyconservation三、背景随着经济社会的发展，能源问题日益突出。中国是个能源消费大国，随着工业化进程的加快，对能源的依赖性也越来越大，从而导致能源的缺口也随之增大。因此，在开发清洁环保的新能源的同时，节能也同时引起了人们的重视。教室作为高等院校主要教学和学习交流场所，为了便于学生间进行知识学习的相

4、互动态交流，通常采用分时段开放式自由管理模式，也就是说教室资源没有像高中、初中等学校那样将其特定到某个班级，这样教室资源的调配、卫生、以及治安维护等工作均由教室管理人员进行静态的管理。教室资源的开放式管理虽然给学生进行学习交流提供了便捷的场所，但由于缺乏对应的高效调配管理自动化系统，很多教室能源浪费十分严重，经常出现一两个人，甚至无人情况下，教室照明灯具、风扇等长期处于运行状态；或者在光线强度、温湿度等条件满足学习要求时，照明、风扇等耗能电器依然处于额定运行工况，从而造成大量的电能资源浪费。按照教室等公共区域的照明设计规范可知，教室照

5、明功率密度通常按照10W/m2进行设，也就是说如果一个标准教室按照96m2进行设计，则按照其照明系统从早晨8点到晚上9点正常运行13个小时，每个教室每个教学年度按160kw·h，整个学校共有210间教室进行计算，如果采用相关先进控制技术手段将其照明系统的节电能力提高30%，则全年大约可以节约电能资源2.28×105kw·h，如果按照单位电能0.5元进行计算，则全年可以节约电费额为12万元左右，而且上述估算分析中还没有考虑教室照明系统的线损、灯具使用寿命等因素，因此，对教室照明系统等进行节能技术升级改造，其所获得的经济效益十分可观，是学

6、校教室建筑节能降耗研究的一个重要内容。四、系统功能概述系统有三种工作模式：夜间防盗、自习模式和上课模式。1、防盗模式：每天23:00次日7:00自动启动。在此模式下系统分支模块自动启动热释电红外传感模块和红外报警装置，达到对整个教室的安全状况的监控。别的模块相应自动关闭，不但减少了能耗，也延长了设备的试用寿命。热释电红外传感器一旦检测到有人进入教室，警报器会自动启动报警，保证教室财产安全。2、上课模式：上课模式的启动由导入的教室课程表决定。课程表有课的时候，启动上课模式，上课模式启动时，只有光照度检测模块启动，当光强低于设定值后，启动

7、电灯。3、自习模式：其他时间段启动。在此模式下人体检测模块、光照度感器、温度传感器工作，此时我们将对教室中是否有人以及光强进行检测，并根据检测结果对电灯实施控制，起到节能的作用。五、系统组成整个系统以AT89S52为控制中心，加上温度、光强检测模块、红外传感模块、报警模块、控制模块等组成。具体如图1所示。单片机时钟电路光照检测电路热释电传感器信号处理电路报警输出装置控制电路温度检测、补偿电路~220V图1系统结构框图1、主控芯片采用atmel公司的AT89S52，其功能特性为：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看

8、门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。可选择节电模式和掉电模式。另外，支持ISP功能，这给调试系统带来极大的便利。温度传感器可采用美国DALLAS公