一种教室灯光照明控制系统的制作方法

本实用新型主要涉及一种教室灯光照明控制系统。

背景技术：

现有的高校教室灯光照明系统普遍采用非智能化的人工管理模式。随着高校扩招、教室数量的增加，照明设备的需求量也不断增加。由于当前国内外大学普遍采取自由化管理模式，当前的照明系统存在诸多不足，一方面，师生节能意识薄弱，白天光线较强时，照明灯仍然工作，而夜晚光线较弱、室内人少或者无人时，照明灯依然全部点亮，由此造成很大的电能浪费；另一方面，管理人员需要来回走动，时刻关注各个教室的照明状态，根据人数情况开关照明灯，照明管理非常繁琐，增大了管理人员的工作量；此外，照明系统无法自动感知光线强弱和室内人数，只能通过人工手动控制开关，而手动开关的不及时性，使照明系统的工作效率很低。

技术实现要素：

为了克服现有的高校教室照明系统能耗大、照明管理繁琐、工作效率低等不足，本实用新型提供了一种教室灯光照明控制系统，该智能节能照明系统不仅具备传统照明系统的手动控制模式，更具备了全新的自动工作模式，能够感知环境光线强弱、统计室内人数，智能化地控制教室内照明灯的工作数量，从而避免教室用电的大量浪费；自动化地控制教室内照明灯的开关，减少了管理人员的工作量；克服了人工管理的不及时性，对需要关灯的教室及时关闭照明灯，提高了照明系统的工作效率。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种教室灯光照明控制系统，包括主控制器、光线及人体感应电路和独立按键操作电路，所述光线及人体感应电路包括光敏电阻、电压比较器、外红外对管和内红外对管，所述光敏电阻与电压比较器的输入端相连，所述外红外对管和内红外对管分别经电阻接电压比较器的输入端，所述电压比较器的输出端与主控制器相连；所述独立按键操作电路包括7个按键，分别为复位键、选择键、确认键、加键、减键、模式切换键、手动开关键，所述复位键、选择键、确认键、加键、减键、模式切换键、手动开关键分别与主控制器相连，所述主控制器还连接有时钟电路和液晶显示电路。

进一步的，所述外红外对管包括依次串联连接的外红外接收管和外红外发射管。

进一步的，所述内红外对管包括依次串联连接的内红外接收管和内红外发射管。

进一步的，所述电压比较器的输出端还连接有第一LED指示灯。

进一步的，所述主控制器还连接有直流电源电路，所述直流电源电路包括电池盒、第一开关、第二开关和滤波电容，所述第一开关与电池盒的正极相连，所述第二开关与电池盒的负极相连，所述滤波电容的一端与第一开关相连，形成直流电源电路的电源端；所述滤波电容的另一端与第二开关相连，形成直流电源电路的接地端；所述滤波电容包括依次并联连接的瓷片电容和插件电容。

进一步的，所述直流电源电路的电源端与接地端之间连接有第二LED指示灯。通过第二LED指示灯指示电源开断。

进一步的，所述时钟电路由时钟芯片构成，所述时钟芯片的第一电源引脚与直流电源相连，所述时钟芯片的第二电源引脚与纽扣电池的正极相连，所述时钟芯片的两个振荡源管脚之间连接有S32768石英晶体振荡器。

进一步的，所述液晶显示电路选用LCD1602液晶芯片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)采用光线及人体感应电路，能够感知环境光线强弱、统计室内人数，智能化地控制教室内照明灯的工作数量，很大程度地节约用电，从而避免教室用电的大量浪费；

(2)通过模式切换键切换工作模式，在自动模式下，能够感应环境光线的强弱，自动化地控制教室内照明灯的开关，减少了管理人员的工作量，克服了人工管理的不及时性，对需要关灯的教室及时关闭照明灯，提高了照明系统的工作效率；在手动模式下，可以手动控制照明灯的开关；

(3)采用时钟电路和液晶显示电路，能够显示当前日期和时间，克服了一些教室缺乏时钟显示的不足；同时采用独立按键操作电路中的按键，可以自由设定自动工作模式的工作时间区间，能够迎合不同国家和地区高校的不同需求，还能够根据不同季节的作息规律自由更改。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构框图；

图2是光线及人体感应电路的电路图；

图3是独立按键操作电路的电路图；

图4是直流电源电路的电路图；

图5是时钟电路的电路图；

其中，1、主控制器，2、光线及人体感应电路，21、光敏电阻，22、电压比较器，23、外红外接收管，24、外红外发射管，25、内红外接收管，26、内红外发射管，27、第一LED指示灯，3、独立按键操作电路，4、时钟电路，41、DS1302时钟芯片，42、纽扣电池，43、S32768石英晶体振荡器，5、液晶显示电路，6、直流电源电路，61、电池盒，62、第一开关，63、第二开关，64、瓷片电容，65、插件电容，66、第二LED指示灯。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

如图1所示，一种教室灯光照明控制系统，其特征是，包括主控制器1、光线及人体感应电路2、独立按键操作电路3、时钟电路4、液晶显示电路5和直流电源电路6，所述光线及人体感应电路2、独立按键操作电路3、时钟电路4、液晶显示电路5和直流电源电路6分别与主控制器1相连，所述主控制器1采用STC89C52单片机。

如图2所示，所述光线及人体感应电路2包括光敏电阻21、电压比较器22、外红外对管和内红外对管，所述电压比较器22选用LM339比较器芯片，所述光敏电阻21与电压比较器22的输入端相连，所述外红外对管和内红外对管分别经电阻接电压比较器的输入端，所述电压比较器22的输出端与主控制器1相连；所述外红外对管包括依次串联连接的外红外接收管23和外红外发射管24；所述内红外对管包括依次串联连接的内红外接收管25和内红外发射管26；所述电压比较器的输出端还连接有第一LED指示灯。采用光敏电阻感应环境光线的强弱，当光线变弱时，光敏电阻阻值变大，反映到单片机引脚为低电平；当光线变强时，反映到单片机引脚为高电平。采用红外对管检测人“走进”和“离开”教室，红外对管经电阻接电压比较器，当人体经过时，红外接收管电流发生变化，造成电位变化，从而通过电压比较器输出到单片机的引脚上。当人“走进”教室时，外侧红外对管先检测到人体，内侧红外对管后检测到人体；当人“离开”教室时，内侧红外对管先检测到人体，外侧红外对管后检测到人体。

如图3所示，所述独立按键操作电路3包括7个按键，分别为复位键S1、选择键S2、确认键S3、加键S4、减键S5、模式切换键S6、手动开关键S7，所述复位键S1、选择键S2、确认键S3、加键S4、减键S5、模式切换键S6、手动开关键S7分别与主控制器1相连。当按键被按下接地，单片机通过判断端口为低电平来判断按键按下。

如图4所示，所述直流电源电路6包括电池盒61、第一开关62、第二开关63和滤波电容，所述第一开关62与电池盒61的正极相连，所述第二开关63与电池盒61的负极相连，所述滤波电容的一端与第一开关相连，形成直流电源电路的电源端；所述滤波电容的另一端与第二开关相连，形成直流电源电路的接地端；所述滤波电容包括依次并联连接的104瓷片电容64和100uF/25V插件电容65；所述直流电源电路的电源端与接地端之间连接有第二LED指示灯66，所述第二LED指示灯为红色LED灯，通过红色LED灯指示电源开断。所述直流电源电路为整个系统供电，外部电源采用电池盒，通过开关，再经过两个并联电容滤波，得到更稳、谐波量更少的直流电源，为整个系统提供电源端和接地端。

如图5所示，所述时钟电路4由DS1302时钟芯片41构成，所述DS1302时钟芯片41的第一电源引脚与+5v直流电源相连，作为主电源，所述DS1302时钟芯片41的第二电源引脚与纽扣电池42的正极相连，作为后备电源，当主电源关闭时，纽扣电池就直接向时钟芯片供电，防止时间停止或异常。所述DS1302时钟芯片的两个振荡源管脚之间连接有S32768石英晶体振荡器43，提供振荡信号，晶振频率为32768Hz。

所述液晶显示电路5选用LCD1602液晶芯片。

其具体实施方式为：

(1)设置实时时间和定时时间

通过设置键S1、确认键S3、加键S4、减键S5，进行实时时间和定时时间的设置。正常情况下，显示实时时间，当需要改变时间时，按下选择键S2一次后释放，再按下确定键进入实时时间的设置，进入设置界面，首先默认调节年，通过“加”“减”键来调节年的大小，调节完成后按确认键S3完成年的调节，然后光标跳到月的调节，表示调节月，同理按顺序可以调节日、时、分、秒、星期，最后设置完成，会到主界面显示实时时间；按下选择键S2二次，再按下确认键S3表示进入设置定时时间，进入设置界面，首先默认调节开始时间的时，通过“加”“减”键来调节时的大小，调节完成后按确认键S3完成时的调节，然后光标跳到分的调节，同理可调节分和秒；完成开始时间的设置后，进入设置结束时间。

(3)控制照明灯的开关

通过按下模式切换键S6来切换模式：在自动模式下，在定时时间内，如果光线黑暗，系统根据人数来开启灯的数量，人数小于10人亮一个灯，10-20人亮二个灯，20-30人亮三个灯，大于30人则全亮四个灯。在手动模式下，可以通过手动开关键S7来开关四个照明灯。

(3)人数统计

当外红外对管先检测到人体信号后，在极短时间内，内红外对管检测到人体信号，表明教室进入一人，教室内的人数加一；相反，当内红外对管先检测到人体信号后，在极短时间内，外红外对管检测到人体信号，表明有人离开教室，教室内的人数减一。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。