一种教室照明灯智能控制装置的制作方法

本实用新型涉及照明灯控制技术领域，特别是一种教室照明灯智能控制装置。

背景技术：

在生活中我们常会因为天气较亮的时候经常忘记关灯，有时为了局部需要又往往不得不大面积的开灯，因此致使大量电能被浪费。这种现象在大学自习室内特别明显，而解决这一问题较好的办法通常是采用照明自动控制系统。如采用超声波开关系统或微机自动控制系统及优化开关控制路数，以满足灯开、关的数量和事先设定的照度要求，以期合理用电，例如楼道、厕所、门厅等地方的光控、声控自动开关。在大学自习室内，有时候天气很好、室内光线充足或者是自习室仅有1个或两个人在自习，然而全部的灯都在紧张地做着无用的工作，照亮教室的每一个空洞的角落；或者几位同学零零星星的占据了各个方位，使得教室的任何一盏灯都没法休息；更令人感到心痛的是有些自习室空无一人，而电灯却在明亮的照着...这种现象造成了电能的大量浪费。

随着社会经济的发展，人民生活水平的不断提高，导致用电量的急剧增加，又因为世界性的能源危机，能源缺乏已成为世界所面临的严峻问题。这个问题对我国来说尤为严重。随着许多大、中专院校的扩招，教室的扩建，教室照明的用电量也就越来越多，对大多高校来说教室照明的管理不到位，往往会造成电量的巨大浪费，因此，提高教室用电效率就成为非常重要的问题。

现在对灯光的智能控制，国内外己经开始采用，但对教室灯光的控制，还没有普及，由于我国教室灯光的控制不完善，依然是传统式的人工管理。教室用电管理不善，会造成学校电量浪费和经济损失，这样的浪费与当今的节约能源理念相违背。然而，现代自动化程度不断提高，计算机技术的普及，灯光的管理也在朝着自动化、智能化方向发展。除了应该满足为人们在工作、学习、生活时对视觉环境的要求以外，还应该利用照明设备的不同类型及光线的变换为人们提供一个舒适的学习和生活环境。所以研究新型智能照明控制系统，对减少这部分能源消耗，同时能更好的满足人们对照明质量的要求，都有极其重要的意义。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种教室照明灯智能控制装置，可有效解决教室照明灯合理利用的问题。

本实用新型解决的技术方案是，一种教室照明灯智能控制装置，包括教室本体，教室本体上设置有用于进入教室本体内的入户门，教室本体内设置有课桌和课椅，课桌和课椅的上方设置有用于照明其所在区域的多个第一照明灯，每个课椅上均设置有用于感应课椅是否受压的第一压力传感器，每个课桌上均设置有光传感器，第一压力传感器的输出端和光传感器的输出端均与设置在教室本体内的控制器相连，控制器的输出端分别与各个第一照明灯相连，构成第一照明灯感应控制开关结构，入户门的两侧分别设置有相对应的红外发射管和红外接收管，红外接收管的输出端与控制器的输入端相连，构成用于监测进入教室人数的红外对管结构。

所述的教室本体内，在课桌和课椅的正前方设置有讲台，讲台的上方设置有用于照明其所在区域的第二照明灯，讲台内设置有用于感应讲台是否受压的第二压力传感器，第二压力传感器的输出端与控制器相连。

所述的教室本体的墙体上设置有透光窗，透光窗上方的教室本体墙体的内壁安装有卷帘机构，卷帘机构包括卷帘电机、卷帘驱动辊、卷帘及支撑轴承，支撑轴承固定安装在透光窗的上方，卷帘驱动辊转动安装在支撑轴承中，卷帘驱动辊上裹设有卷帘，卷帘驱动辊的一端套装有从动带轮，卷帘电机的电机轴上套装有驱动带轮，驱动带轮和从动带轮通过传动带转动连接，卷帘电机与控制器相连，控制器与设置在讲台上的讲台手动操作面板相连，构成卷帘机构、第一照明灯和第二照明灯的手动操作结构。

所述的课桌上设置有与控制器相连的座位手动操作面板，构成第一照明灯的手动操作结构。

本实用新型结构新颖独特，简单合理，易生产，易操作，可根据实际情况进行照明灯的使用，并且防止了在光照充足或无人情况下照明灯依旧点亮的情况，大大降低了能耗，有效解决教室照明灯合理利用的问题，使用方便，效果好，有良好的社会和经济效益。

附图说明

图1为本实用新型教室本体的剖面俯视图。

图2为本实用新型教室本体的剖面仰视图。

图3为本实用新型卷帘机构的结构示意图。

图4为本实用新型红外对管的结构示意图。

图5为本实用新型第一压力传感器的电路原理图。

图6为本实用新型电路连接框式图。

图7为本实用新型红外发射管沿入户门进门方向的布置图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1-6给出，本实用新型包括教室本体1，教室本体1上设置有用于进入教室本体内的入户门2，教室本体1内设置有课桌3和课椅4，课桌3和课椅4的上方设置有用于照明其所在区域的多个第一照明灯13a，其特征在于，每个课椅4上均设置有用于感应课椅是否受压的第一压力传感器5a，每个课桌上均设置有光传感器6，第一压力传感器5a的输出端和光传感器6的输出端均与设置在教室本体内的控制器12相连，控制器12的输出端分别与各个第一照明灯相连，构成第一照明灯感应控制开关结构，入户门2的两侧分别设置有相对应的红外发射管20a和红外接收管20b，红外接收管的输出端与控制器的输入端相连，构成用于监测进入教室人数的红外对管结构。

为保证使用效果，所述的教室本体1内，在课桌3和课椅4的正前方设置有讲台9，讲台9的上方设置有用于照明其所在区域的第二照明灯13b，讲台内设置有用于感应讲台是否受压的第二压力传感器5b，第二压力传感器5b的输出端与控制器12相连。

所述的教室本体1的墙体上设置有透光窗8，透光窗8上方的教室本体墙体的内壁安装有卷帘机构，卷帘机构包括卷帘电机14、卷帘驱动辊17、卷帘18及支撑轴承19，支撑轴承19固定安装在透光窗8的上方，卷帘驱动辊17转动安装在支撑轴承19中，卷帘驱动辊13上裹设有卷帘18，卷帘驱动辊17的一端套装有从动带轮16a，卷帘电机14的电机轴上套装有驱动带轮16b，驱动带轮16b和从动带轮16a通过传动带15转动连接，卷帘电机14与控制器12相连，控制器与设置在讲台上的讲台手动操作面板11相连，构成卷帘机构、第一照明灯和第二照明灯的手动操作结构，讲台手动操作面板可设置在讲台的讲桌10上，方便操作。

所述的第一压力传感器可安装在课椅的受力点上，一般装在椅子的支撑点处。第二压力传感器可安装于讲台下方受力点用于检测教师授课时打开第二照明灯。压力传感器可采用FSR402薄膜压力传感器，该传感器可以检测物理压力，挤压和重量，使用简单，成本较低，它由两层分割，随着压力增大，这些活性元素点就会触控半导体，使得电阻变小，他可以被看做一个电阻器，通过压力的大小改变其阻值大小，单位为欧姆。

所述的第一压力传感器5a包括传感器本体FSR和辅助电路，辅助电路包括5V电源、1.5V电源、可调电位器R1和比较器LM324，传感器本体FSR的一端与5V电源的正极相连，另一端分别接可调电位器R1的一端和比较器的同相输入端，可调电位器R1的另一端与1.5V电源的负极相连，共端接地，1.5V电源的正极与比较器的反相输入端相连，比较器的输出端与控制器的输入端相连，比较器的电源输入端与5V电源相连；如图5所示，压力传感器FSR和一个可调定位器串联进行分压，初始状态（在没有检测到重物情况下）A点电位可以调节电位器R1使其初始值为0-1.5V区间，A点电位送至比较器（LM324）2脚（同相输入端），经过和3脚（反相输入端）比较，3脚电位大于2脚电位，输出端1脚为低电平，低电平信号送至控制器，控制器判断为座位无人，关闭照明灯。如果有人入座，传感器本体FSR受到压力使其阻值变小，A点电位升高到大于1.5V，经过和比较器3脚比较，输出端为高电平，即检测到座位有人，控制器控制对应区域照明灯打开。

所述的课桌3上设置有与控制器相连的座位手动操作面板7，构成第一照明灯的手动操作结构。

所述的红外发射管20a沿进门方向依次顺序布置有2个，红外接收管20b有与其对应的2个，如图7所示，红外发射管20a包括依次沿进门方向布置的第一红外发射管20a1和第二红外发射管20a2，控制器通过感应第一红外发射管20a1和第二红外发射管20a2的先后顺序判断人员进入还是出去，从而对教室本体内的人数进行记录。

所述的控制器上连接有用于供电的电源，控制器为市售产品，如型号为STC89C51的单片机控制器，可通过接收压力传感器的压力信号和光传感器的亮度信号，从而对对应的照明灯做开启、关闭的操作。

本实用新型使用时，红外对管用于检测进入教室本体内的人数，每个课椅加装一个压力传感器用于感应使用者坐在哪个位置，每个课桌上增加一个光传感器用于检测使用者所在区域的光照强度，当室内光照强度满足教室照明时，系统始终关闭照明灯；当室内光照强度低于设定值且教室人数为0时，教室照明灯处于关闭；当室内光照强度低于设定值且教室人数不为0时，教室照明根据进入人数及对应压力传感器检测信号开启对应的第一照明灯（对应关系了为与该压力传感器直线距离最短的照明灯），照亮某一个区域；如果检测到教室有人进入，长时间没有检测到压力传感器信号，只开第二照明灯，判断为有人临时进入取东西或者打扫教室卫生；在教师进行授课的时候，如果教室需要使用投影，需要把光照轻度降低，可以通过讲台上的讲台手动操作面板关闭卷帘，且关闭对应照明灯等。此装置也可以根据实际需要通过座位手动操作面板手动控制照明灯，与现有技术相比，本实用新型结构新颖独特，简单合理，易生产，易操作，可根据实际情况进行照明灯的使用，并且防止了再光照充足或无人情况下照明灯依旧点亮的情况，大大降低了能耗，有效解决教室照明灯合理利用的问题，使用方便，效果好，有良好的社会和经济效益。