一种基于ARM-H7的教室照明精细化控制装置及系统

本技术涉及照明控制设备，特别是涉及一种基于arm-h7的教室照明精细化控制装置及系统。

背景技术：

1、目前，在照明区域范围内，如教室、办公室等室内照明情景下，照明多采用集中管控、手动控制的方式进行管理，使照明灯具在人少，甚至是无人的教室中依然开启的现象经常发生，造成大量的能源浪费。

2、已有相应技术成果来解决该问题，如国内专利cn201520873034通过人体热释电传感器统计教室的学生人数，若教室内没有学生，则关闭所有照明灯，若教室内坐满学生，则打开部分或全部照明灯；专利cn2020210302206通过人体检测电路、亮度采集电路，根据光照强度结合通过声控判断使用场景下是否存在使用者，以此为依据控制日光灯的开关；前者无法很好地处理当教室内仅存在少量或部分学生的情况，更难以做到根据学生在教室内的具体位置精确地打开相应区域的照明灯具，不够人性化和精细化；后者当教室内通过声控判断，一旦涉及多人场景，有多个使用者进进出出产生声音，便难以做到判断使用者是进入还是离开，难以适时的关灯，只能通过手动控制关灯才能避免造成长明灯现象。

技术实现思路

1、基于此，本实用新型的目的在于，提供一种基于arm-h7芯片进行精细化分区照明控制的教室照明控制装置及系统。

2、本实用新型提供的一种基于arm-h7的教室照明精细化控制装置，包括控制芯片、电源模块、摄像头模块、环境光传感器、多路继电器；

3、所述电源模块的电源输出端与所述控制芯片的电源输入端连接，用于给所述控制芯片提供电能；

4、所述摄像头模块的视觉监控输出端与所述控制芯片的数据中心管理接口连接，用于采集被监控区域内的实时图像；

5、所述环境光传感器的光传感数据输出端与所述控制芯片的模数转换端连接，用于采集被监控区域内的实时环境亮度；

6、所述多路继电器与所述控制芯片的通用输出端口连接，用于控制多个照明设备的开关；

7、所述控制芯片，用于接收实时监控数据并根据所述实时监控数据控制多个照明设备的工作；

8、其中，所述实时监控数据包括实时图像数据和实时环境亮度数据。

9、进一步的，所述控制芯片为stm32h7芯片。

10、进一步的，所述环境光传感器中包括环境光传感器。

11、进一步的，所述摄像头模块包括摄像头模块芯片，所述摄像头模块芯片的型号为ov2640。

12、进一步的，所述摄像头模块芯片的pclk引脚与所述控制芯片的pa6引脚连接；

13、所述摄像头模块芯片的hsync引脚与所述控制芯片的pa4引脚连接；

14、所述摄像头模块芯片的vsync引脚与所述控制芯片的pi5引脚连接；

15、所述摄像头模块芯片的d2引脚与所述控制芯片的ph9引脚连接；

16、所述摄像头模块芯片的d3引脚与所述控制芯片的ph10引脚连接；

17、所述摄像头模块芯片的d4引脚与所述控制芯片的ph11引脚连接；

18、所述摄像头模块芯片的d5引脚与所述控制芯片的ph12引脚连接；

19、所述摄像头模块芯片的d6引脚与所述控制芯片的ph14引脚连接；

20、所述摄像头模块芯片的d7引脚与所述控制芯片的pd3引脚连接；

21、所述摄像头模块芯片的d8引脚与所述控制芯片的pi6引脚连接；

22、所述摄像头模块芯片的d9引脚与所述控制芯片的pi7引脚连接。

23、进一步的，所述电源模块包括第一电容、第二电容、电感、升压芯片、第三电容、第四电容、第一电阻和第二电阻；

24、所述第一电容和所述第二电容并联；

25、所述升压芯片的vin引脚和en引脚分别与外部电源的输出端连接，所述升压芯片的vin引脚分别与所述第一电容、所述第二电容连接，所述升压芯片的vin引脚与所述电感的一端连接；

26、所述升压芯片的lx引脚与所述电感的另一端连接；

27、所述升压芯片的out引脚与升压电路的输出端连接，所述升压芯片的out引脚分别与第三电容、第四电容连接；

28、所述升压芯片的fb引脚分别与第一电阻、第二电阻连接；

29、所述升压芯片的gnd引脚接地；

30、所述第一电容、所述第二电容、所述第三电容、所述第四电容和所述第二电阻的另一端均接地。

31、进一步的，还包括led指示灯，所述led指示灯与所述控制芯片连接。

32、进一步的，还包括oled显示屏，所述oled显示屏所述控制芯片的i2c接口连接，用于显示所述照明设备的工作情况数据，所述工作情况数据包括照明设备数量、在用照明设备信息和空闲照明设备信息。

33、本实用新型还进一步提供了一种基于arm-h7的教室照明精细化控制系统，包括教室照明精细化控制装置和语音模块，和照明设备组；

34、所述照明设备组包括多个照明设备，一个所述照明设备设于一个照明区内。

35、进一步的，所述照明精细化控制装置中包括语音模块；

36、所述语音模块与控制芯片的uart接口连接，用于接收所述控制芯片的语音提醒数据并进行播报。

37、与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

38、通过对监控环境中的环境光进行适时采集，同时通过摄像头模块监控区域内人员进出情况，根据实时监控数据合理精准的对照明设备进行开关控制；通过设置照明设备组，每个照明区内均设有照明设备，结合语音模块的语音提醒，选择对监控区域的照明区进行集中照明，节约能源。

39、为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

技术特征：

1.一种基于arm-h7的教室照明精细化控制装置，其特征在于，包括控制芯片、电源模块、摄像头模块、环境光传感器、多路继电器；

2.根据权利要求1所述的一种基于arm-h7的教室照明精细化控制装置，其特征在于，所述控制芯片为stm32h7芯片。

3.根据权利要求1所述的一种基于arm-h7的教室照明精细化控制装置，其特征在于，所述环境光传感器为光敏电阻或光敏二极管或光电三极管。

4.根据权利要求1所述的一种基于arm-h7的教室照明精细化控制装置，其特征在于，所述摄像头模块包括摄像头模块芯片，所述摄像头模块芯片的型号为ov2640。

5.根据权利要求4所述的一种基于arm-h7的教室照明精细化控制装置，其特征在于，所述摄像头模块芯片的pclk引脚与所述控制芯片的pa6引脚连接；

6.根据权利要求1所述的一种基于arm-h7的教室照明精细化控制装置，其特征在于，所述电源模块包括第一电容、第二电容、电感、升压芯片、第三电容、第四电容、第一电阻和第二电阻；

7.根据权利要求1所述的一种基于arm-h7的教室照明精细化控制装置，其特征在于，还包括led指示灯，所述led指示灯与所述控制芯片连接。

8.根据权利要求5所述的一种基于arm-h7的教室照明精细化控制装置，其特征在于，还包括oled显示屏，所述oled显示屏所述控制芯片的i2c接口连接，用于显示所述照明设备的工作情况数据，所述工作情况数据包括照明设备数量、在用照明设备信息和空闲照明设备信息。

9.一种基于arm-h7的教室照明精细化控制系统，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的照明精细化控制装置和照明设备组；

10.根据权利要求9所述的一种基于arm-h7的教室照明精细化控制系统，其特征在于，所述照明精细化控制装置中包括语音模块；

技术总结
本技术提供了一种基于ARM‑H7的教室照明精细化控制装置，包括控制芯片、电源模块、摄像头模块、环境光传感器、多路继电器；摄像头模块的视觉监控输出端与控制芯片的数据中心管理接口连接，用于采集被监控区域内的实时图像；环境光传感器的光传感数据输出端与控制芯片的模数转换端连接，用于采集被监控区域内的实时环境亮度；多路继电器与控制芯片的通用输出端口连接，用于控制多个照明设备的开关；控制芯片，用于接收实时监控数据并根据实时监控数据控制多个照明设备的工作。本技术还提供了采用该控制装置的控制系统，具有根据实时监控数据合理精细化的对照明设备进行开关控制、节约能源的特点。

技术研发人员：张杰洵,陈志彬,郑耿忠,黄伟,苗利明
受保护的技术使用者：韩山师范学院
技术研发日：20220915
技术公布日：2024/1/15