摘 要

目前,制约现代社会发展中的重要因素是能源紧缺,建设"节约型"社会,走可持续发展的道路普遍得到了大家的认可。目前国内大部分学校教室都使用手动开关控制灯光,因此经常出现教室无人时灯亮、亮灯数量多而教室内人少、白天仍然亮灯等现象,导致电能大量浪费,灯具寿命大大缩短，因此,现代照明更加趋于智能化和绿色化。

本次研究科学分析了教室用途和学生作息规律,坚持以人为本、环保节能的理念,提出了一个以单片机为控制核心的智能照明控制方案,以自然光源为辅助保证了教室的基本照明要求,检测室内人数自动开启灯具并根据统计数量控制开启个数,有效避免了能源浪费,延长了灯管寿命,有利于建设节约型校园。本控制系统需要实现室内人员有无检测以及数量统计、室内光照强度的检测、特殊情况下通过按键切换自动/手动模式、在显示模块中显示相应状态等基本功能。

关键词：单片机；教室节能；智能控制；人数检测

Design of intelligent lighting control system in classroom

ABSTRACT

At present, restricting the development of modern society is an important factor in the energy shortage, building a conservation-minded society, the road to sustainable development has been universally recognized. At present, most of the schools in the classroom use manual switch to control the lights, so often appear in the classroom when no one lights, the number of lights and the classroom less, daytime still lights and other phenomena, resulting in a large amount of waste electricity, lamp life greatly shortened. Therefore, modern lighting is more intelligent and green. This study scientifically analyzed the classroom use and student rest and rest law, adhere to the people-oriented, environmental protection and energy-saving concept, in light of the current lighting system deficiencies, the classroom lighting energy saving and environmental protection and student learning life combined, the classroom in the traditional lighting system for intelligent transformation to single-chip microcomputer for the control of the core, the most efficient use of energy, The design of energy-saving and Environmental protection lighting control system, to the natural light source as the auxiliary to ensure the basic lighting requirements of the classroom, the need to achieve indoor personnel have no detection and statistics, indoor light intensity detection, under special circumstances through the key switch automatic manual mode, display in the display module corresponding status and other basic functions, effectively avoid energy waste , which prolongs the life of the lamp, and is advantageous to the construction of conservation campus.

Key words: Single Chip Microcomputer；Classroom Energy Saving；Intelligent Control；Number Of People Testing

目 录

1 绪论 1

1.1 课题研究的目的及意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1智能照明控制系统的兴起及趋势 2

1.2.2研究现状 3

1.3 本课题研究内容 4

1.4 章节安排 4

2 教室智能照明控制系统方案设计与论证 5

2.1 教室智能照明控制系统整体设计方案 5

2.2主要功能模块设计方案 6

2.2.1控制模块设计方案 6

2.2.2光线检测模块设计方案 6

2.2.3人数检测模块设计方案 6

3 教室智能照明控制系统硬件设计 7

3.1 教室智能照明控制系统总体设计 7

3.2 单片机最小系统电路 8

3.3 电源电路模块 9

3.4 时钟电路模块 9

3.5 光线检测模块 10

3.6 人数检测模块 11

3.7其他电路 14

3.7.1按键电路 14

3.7.2自动/手动模式切换电路 15

3.7.3显示电路 15

4 教室智能照明控制系统软件设计 16

4.1 教室智能照明控制系统工作过程 17

4.2光线检测模块部分子程序 18

4.3人数检测光电发射接收部分子程序 19

4.4 LED显示部分子程序 20

5 实验结果 21

5.1 系统硬件电路调试 22

5.2 系统软件调试 22

5.3系统运行结果 23

6 结论与展望 26

6.1 结论 26

6.2 展望 27

致 谢 28

参考文献 29

附 录 30