教室燈光控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種教室燈光控制系統(tǒng)，包括單片機AT89S51，所述單片機AT89S51分別與光強檢測模塊、紅外傳感器、復(fù)位監(jiān)控芯片X5045、時鐘電路、顯示模塊、存儲模塊、RS232接口、ISP接口、電源模塊和超時報警模塊連接，所述單片機AT89S51還通過手動/自動切換模塊與燈光驅(qū)動模塊連接。本實用新型可節(jié)約電能。
【專利說明】
教室燈光控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型設(shè)及一種設(shè)備，特別設(shè)及一種教室燈光控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前對燈光的智能控制，國內(nèi)外己經(jīng)開始采用，但對教室燈光的控制，尤其是我國 教室燈光的智能控制尤為缺乏和不完善，依然是傳統(tǒng)式的人工管理。各類大、中專院校不斷 擴招，教室不斷擴建，教室的用電負荷不斷加大，教室用電管理不善，造成學(xué)校電能浪費，經(jīng) 濟損失，運種的浪費與當(dāng)今的節(jié)約能源理念相違背。再者，現(xiàn)代自動化程度不斷提高，計算 機技術(shù)的普及，燈光的管理也在朝著自動化、智能化方向發(fā)展。例如樓道燈光的自動控制等 等。所有運些使得教室燈光控制也應(yīng)該朝著智能的方向發(fā)展。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型提供了一種教室燈光控制系統(tǒng)。
[0004] -種教室燈光控制系統(tǒng)，包括單片機AT89S51，所述單片機AT89S51分別與光強檢 測模塊、紅外傳感器、復(fù)位監(jiān)控忍片X5045、時鐘電路、顯示模塊、存儲模塊、RS232接口、ISP 接口、電源模塊和超時報警模塊連接，所述單片機AT89S51還通過手動/自動切換模塊與燈 光驅(qū)動模塊連接;所述復(fù)位監(jiān)控忍片X5045的復(fù)位引腳RESET與AT89S51的復(fù)位引腳相連， AT89S51的口13、口15、口16、口17引腳分別與復(fù)位監(jiān)控忍片乂5045的石客、50、51、5化1(引腳相連。
[0005] 可選的，所述光強檢測模包括光敏二極管D6,光敏二極管D6的一端與Ξ極管Q12的 基極連接，Ξ極管Q12的基極通過可調(diào)電阻R26接地，Ξ極管Q12的集電極一路通過電阻R25 與巧V電源連接，另一路與單片機AT89S51的P3.7腳連接，Ξ極管Q12的發(fā)射極接地。
[0006] 可選的，所述超時報警模塊包括蜂鳴器，所述單片機AT89S51的P3.4端口外加一個 10K的上拉電阻，再經(jīng)過限流電阻R4與Ξ極管Q9的基極相連，Ξ極管Q9的集電極與所述蜂鳴 器連接。
[0007] 本實用新型的有益效果是：W環(huán)境光、人體存在狀況等外界環(huán)境為控制器的輸入 參數(shù)，有效的降低教室燈光的資源費用，同時還加入了時間控制參數(shù)，使教室燈光的控制更 加符合學(xué)校的作息時間，節(jié)約了電能。
【附圖說明】
[000引圖1是本實用新型教室燈光控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009] 圖2是復(fù)位監(jiān)控忍片X5045的電路連接圖；
[0010] 圖3是光強檢測模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011] 圖4是超時報警模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012] 為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本 實用新型的【具體實施方式】做詳細的說明，使本實用新型的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢將 更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按比例繪制附圖，重點 在于示出本實用新型的主旨。
[0013] 如圖1所示，本實用新型的教室燈光控制系統(tǒng)主要包括單片機AT89S51，所述單片 機AT89S51分別與光強檢測模塊、紅外傳感器、復(fù)位監(jiān)控忍片X5045、時鐘電路、顯示模塊、存 儲模塊、RS232接口、ISP接口、電源模塊和超時報警模塊連接，所述單片機AT89S51還通過手 動/自動切換模塊與燈光驅(qū)動模塊連接。
[0014] 本實用新型的教室燈光控制系統(tǒng)可實現(xiàn)有效的教室燈光智能控制。其輸入?yún)?shù)主 要是人體存在信號和環(huán)境光信號等的外界因素，環(huán)境光的強度達到一定值時不開燈，環(huán)境 光強度在一定闊值W下且有人存在時開燈，理論和實驗證明用運種方式來對教室燈進行智 能控制可W實現(xiàn)上述目標(biāo)。
[0015] 本系統(tǒng)的主控模塊主要采用Atmel公司的AT89S51作為主控忍片，它是一種低功 耗，8位CMOS工藝處理器，具有8K在線可編程Flash存儲器，片內(nèi)的Flash可多次編程，為在線 編程提供了方便。片內(nèi)有128字節(jié)的RAM，4KB的邸PROM，由于合理的安排使用片內(nèi)RAM空間， 所W沒有擴展的片外RAM,使電路結(jié)構(gòu)簡捷。因為設(shè)備的設(shè)置參數(shù)是根據(jù)實際需要進行更改 的，又要求是斷電能夠保存下來，所W本設(shè)備用一片EEPR0M來存儲系統(tǒng)的設(shè)置參數(shù)。
[0016] AT89S51忍片支持在線編程(ISP)功能，用戶可W通過AT89S51在線編程ISP接口直 接對電路板上的CPU進行在線編程，方便了程序的修改燒寫工作。通過RS232接口可W實現(xiàn) 與遠程監(jiān)控計算機的通信，單片機可W將當(dāng)前燈光狀態(tài)發(fā)送給遠程監(jiān)控計算機。
[0017] 請參閱圖2,復(fù)位監(jiān)控忍片X5045把上電復(fù)位控制、看口狗定時器、電源監(jiān)控和塊鎖 存保護的串行的EEPR0M四種功能集成在單個封裝內(nèi)，從而提高了自身可靠性，降低了系統(tǒng) 成本，并減少了對電路板空間的要求。上電復(fù)位控制的功能是在電源穩(wěn)定和振蕩器可靠振 蕩條件下允許處理器執(zhí)行代碼?？纯诠范〞r器對CPU(或MCU)提供了獨立的保護機制。當(dāng)在 可選的超時周期之內(nèi)控制器不能重啟定時器時，復(fù)位監(jiān)控忍片X5045看口狗激活RESET信 號，使系統(tǒng)重新復(fù)位，退出故障?？蛇x的Ξ個超時周期有Ξ個預(yù)置值（1.4s、600ms、200ms)， 其預(yù)置方法是給狀態(tài)寄存器的看口狗位賦值的方式完成，賦值為00則看口狗定時周期為 1.4s，賦值為01則看口狗定時周期為600ms，賦值為10則看口狗定時周期為200ms，賦值為11 則禁止看口狗功能。一旦通過編程預(yù)置，運個超時值將保持不變。復(fù)位監(jiān)控忍片X5045的電 源監(jiān)控電路提供在VCC低于限值時，響應(yīng)RESET信號的功能，可使系統(tǒng)在開機、關(guān)機過程中穩(wěn) 定可靠，不出意外。復(fù)位監(jiān)控忍片X5045的存膽器部分是CMOS的4K位串行趾PR0M，結(jié)構(gòu)為 512*8的十六字節(jié)，串口協(xié)議為SPI，簡單易行，數(shù)據(jù)可保存100年。復(fù)位監(jiān)控忍片X5045的復(fù) 位引腳RESET與AT89S51的復(fù)位引腳相連為AT89S51提供復(fù)位信號，從而起AT89S51單片機 的看口狗電路的作用。AT89S51的？13、？15、？16、？17引腳分別與復(fù)位監(jiān)控忍片乂5045的恐、 S0、SI、SCLK引腳交換數(shù)據(jù)。寫保護引腳與電源相連。
[0018] 如圖3所示，光強檢測模塊采用光電傳感器完成，光敏二極管D6的一端與Ξ極管 Q12的基極連接，Ξ極管Q12的基極通過可調(diào)電阻R26接地，Ξ極管Q12的集電極一路通過電 阻R25與巧V電源連接，另一路與單片機AT89S51的P3.7腳連接，Ξ極管Q12的發(fā)射極接地。當(dāng) 自然光強大于一定程度時，光敏二極管D6呈現(xiàn)底阻狀態(tài)<1千歐，Ξ極管Q12的基極電壓升 高，Q12管飽和導(dǎo)通，集電極輸出低電平。當(dāng)自然光強小于一定程度時，光敏二極管D6呈現(xiàn)高 阻狀態(tài)100千歐，使Ξ極管Q12截止，集電極輸出高電平。其中可變電阻R26可調(diào)節(jié)，調(diào)R26阻 值的大小，使912Ξ極管受環(huán)境光影響在適當(dāng)?shù)牧炼认聦?dǎo)通。
[0019] 人體存在傳感器主要采用了紅外傳感器的原理，它是目前在防盜報警、火災(zāi)檢測、 自動Π 、自動水龍頭、自動電梯、自動照明等場合，及非接觸溫度測量等領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的 傳感器。人體都有恒定的體溫，一般在37度，所W會發(fā)出特定波長1 ΟμΜ左右的紅外線，被動 式紅外探頭就靠探測人體發(fā)射的ΙΟμΜ左右的紅外線而進行工作的。人體發(fā)射的ΙΟμΜ左右的 紅外線通過菲泥爾濾光片增強后聚集到紅外感應(yīng)源上。紅外感應(yīng)源采用熱釋電元件，運種 元件在接收到人體紅外福射溫度發(fā)生變化時就會失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路 經(jīng)檢測處理后就能產(chǎn)生由人體存在的信號。
[0020] 請參閱圖4,在教室中，若采用手動方式控制時，一方面由于學(xué)生及管理人員的疏 忽，教室里沒有人而燈還亮著，導(dǎo)致教室燈工作超時，能源浪費，于是本系統(tǒng)采用超時報警 模塊，W聲音的方式來提醒管理人員是否關(guān)閉電源。Ρ3.4端口外加一個10Κ的上拉電阻，再 經(jīng)過限流電阻R4( 100歐)與Ξ極管C945的基極相連。當(dāng)Ρ3.4端口為低電平，即基極為低電平 時，Ξ極管導(dǎo)通，驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出聲音，W示教室燈工作超時。若P3.4端口為高電平，即基極 為高電平時，Ξ極管截止，蜂鳴器不工作，教室燈工作正常。本系統(tǒng)采用超時報警電路方便 了管理人員對教室的管理，能夠更好地、及時地管理教室。
[0021] 在W上的描述中闡述了很多具體細節(jié)W便于充分理解本實用新型。但是W上描述 僅是本實用新型的較佳實施例而已，本實用新型能夠W很多不同于在此描述的其它方式來 實施，因此本實用新型不受上面公開的具體實施的限制。同時任何熟悉本領(lǐng)域技術(shù)人員在 不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述掲示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本實用新 型技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。凡是未脫離本 實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對W上實施例所做的任何簡單修 改、等同變化及修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種教室燈光控制系統(tǒng)，其特征在于包括單片機AT89S51，所述單片機AT89S51分別 與光強檢測模塊、紅外傳感器、復(fù)位監(jiān)控芯片X5045、時鐘電路、顯示模塊、存儲模塊、RS232 接口、ISP接口、電源模塊和超時報警模塊連接，所述單片機AT89S51還通過手動/自動切換 模塊與燈光驅(qū)動模塊連接;所述復(fù)位監(jiān)控芯片X5045的復(fù)位引腳RESET與AT89S51的復(fù)位引 腳相連，AT89S51的？13、？15、？16、卩17引腳分別與復(fù)位監(jiān)控芯片父5045的〇3、30、31、3〇^引腳 相連。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的教室燈光控制系統(tǒng)，其特征在于，所述光強檢測模包括光敏二 極管D6,光敏二極管D6的一端與三極管Q12的基極連接，三極管Q12的基極通過可調(diào)電阻R26 接地，三極管Q12的集電極一路通過電阻R25與+5V電源連接，另一路與單片機AT89S51的 P3.7腳連接，三極管Q12的發(fā)射極接地。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的教室燈光控制系統(tǒng)，其特征在于，所述超時報警模塊包括蜂鳴 器，所述單片機AT89S51的P3.4端口外加一個10K的上拉電阻，再經(jīng)過限流電阻R4與三極管 Q9的基極相連，三極管Q9的集電極與所述蜂鳴器連接。
【文檔編號】H05B37/02GK205430727SQ201521057458
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月18日
【發(fā)明人】趙怡哲
【申請人】趙怡哲