基于单片机的教室照明节能控制系统

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。基于单片机的教室照明节能控制系统　　【摘要】教室的照明系统是教室能源消耗的主要形式。国家提倡节约型社会建设，节能减排已经摆在学校后勤部门的面前，教室的照明能耗的降低，减少不必要的能源浪费势在必行，照明节能的智能控制最优的选择就是单片机，利用传感器接受收集信号，反馈给单片机，再由它发出指令控制照明系统的开关，有效的解决了教室照明节能的系统控制。　　【

2、关键词】单片机；照明；节能控制；传感器　　0.引言　　随着社会的发展，人们对能源的消耗越来越大，能源的缺口也越发增加，节约型社会建设成为大家的共识，可持续发展是我们转变发现模式的终极目标，绿色能源号角已经吹起。学校是一个人口密集的公共场所，能源消耗大，转变传统的能源使用方式，有效地降低能源浪费，是摆在学校物业管理人员面前的一个重要课题，教室的照明是一个主要的能源消耗方式，没人的时候自动关闭，白天光线好的时候不必开启，人少且集中在一块的时候局部开启等等这种智能的教室照明节能控制系统主要依靠的是单片机作为核心。　　1.单片机设

3、计的基本方案[1]为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　教室照明节能控制系统的基本设计方案是：软件的成本远远低于购买各种硬件，在可能的情况下，多设计软控制，少设计硬控制，将有效降低该控制系统的运行使

4、用成本。各个设计模块接收中断信息和调取各段分指令程序来实现各种任务。　　首先，阳光光线较好的白天里，传感装置中的光敏传感器密切关注阳光的强度，遇到阴雨天是，光敏传感器将发出光线不好的信号数据，反馈为单片机，单片机调取预想设计好的程序，加以执行，控制教室里的照明电源开启。　　其次，白天晚上的区分依靠的是单片机中的时钟模块，到了晚上6点钟单片机中的始终模块调取程序，发出指令定时开启教室中的照明电源，到了10点晚自习结束的时候，时钟模块定时发出指令关闭教室中的照明电源，时钟模块设计时考虑的不光是自动控制开关，还要给人工操作留好系

5、统后门，因为晚自习的时间是随着学期的不同而变化的，夏季天黑的晚，冬季天黑的早，晴天天黑的晚，阴雨天天黑的早这些也是要考虑在时钟模块的设计之中的。　　最后，正常模式时先检测是否光照度能满足学习的条件，白天当光照度低于学习条件时开启照明灯，到晚上时利用门口的激光管来检测进入教室的人数，来判断需要开的照明灯的盏数。低功耗模式时，则需要通过外部中断来唤醒微控制器，从而使单片机启动并开始工作，进入读取检测循环。[1]　　2.硬件设计组成[2]为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用

6、系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　教室照明节能控制的单片机系统设计主要包括单片机本身、传感器部分、显示和模拟灯部分，传感器部分是监测室内光线和室内人员多少的前端，传感器将监测的数据信号传输给单片机的控制部分，控制部分对数据进行分析处理，发出指令控制教室照明电路的开关，并显示执行结果，设

7、计的重难点在于传感器的精确程度。　　传感装置的设计，该系统的传感装置包括发射信号的装置和接受信号装置，激光传感器扫描进出教室的人员数量，从而判断教室里人员多少的传感装置，这种激光传感器发射装置是一块时基集成电路NE555为主构成，电位器用于调整红外线遥控发射器的振荡频率和信号的占空比，用NE555定时器连接2个占空比可调电路，通过两个NE555分别产生一个38kHz的红外线发射电路和100左右的调制电路。[2]该电路用电位器代替其中的一个电阻，改变电位器来实现感应的程度；接受信号装置监测到物体挡住了激光束，便发出信号，再计

8、数，有效提高计数的精度和准确度。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。