高校教室燈光節能控制系統的設計
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4. 1. 1 各模式的控制方式和實(shí)現
4. 1. 1. 1 強制模式
管理員將自動(dòng)/ 強制開(kāi)關(guān)置為低電平，使系統進(jìn)入強制模式。在強制模下，通過(guò)按鍵設置開(kāi)關(guān)任意區域的燈，不再受工作時(shí)間、照度和人員分布的限制。
4. 1. 1. 2 自動(dòng)模式
管理員將自動(dòng)/ 強制開(kāi)關(guān)置于高電平，系統進(jìn)入自動(dòng)模式運行。
4. 1. 1. 2. 1 自習模式
當無(wú)任何模式信號輸入時(shí)，系統進(jìn)入自習模式。
在該模式運行時(shí)，系統先檢測教室內是否有區域亮燈，然后檢測光照度是否達到國家規定的300 lx。
若是光照度大于此標準，不管區域有沒(méi)有人都不開(kāi)燈; 若是小于則探測區域是否有人，有人則根據情況開(kāi)燈，無(wú)人則不開(kāi)燈。具體開(kāi)關(guān)燈控制規則如下:
1. 開(kāi)燈
當照度不足時(shí)有人進(jìn)入教室，如果教室內沒(méi)有區域亮燈則打開(kāi)人所在區域的燈，若是再有人進(jìn)入，則檢測第一個(gè)開(kāi)燈區域的人數是否大于Y0，若不大于則不再打開(kāi)其他區域的燈，若大于則采集各有人區域內的人數，并將人數進(jìn)行比較，打開(kāi)未亮燈區域中人數最多的區域的燈， 依此循環(huán)打開(kāi)第三區，第四區……的燈。如果教室里有已亮燈區域，則分別記錄這些區域的人數，如果有區域的人數少于標準值Y0， 不再打開(kāi)其他區域的燈; 如果都大于該值，則打開(kāi)未亮燈區域中人數最多的區域的燈。
2. 關(guān)燈
開(kāi)燈后，在自然光照不足( 照度小于X0 ) 的情況下，教室中只允許有一個(gè)亮燈區域的人數小于Y0，如有多個(gè)區域人數小于Y0，則保持這些區域中人數最多的區域的燈打開(kāi)，關(guān)閉其他。在一個(gè)區域內連續檢測不到人體存在信號則關(guān)閉該區域的燈，當教室無(wú)人則關(guān)閉所有的燈。若自然光照充足，則關(guān)閉該區域的燈。程序流程如圖5。
圖5 自習模式流程圖
4. 1. 1. 2. 2 板書(shū)模式
板書(shū)模式和自習模式的不同在于講臺上是否亮燈。要板書(shū)講課， 老師必然出現在講臺上， 所以，板書(shū)模式的輸入信號就轉換成了通過(guò)安裝在講臺上方的從機板探測人體存在信號。當講臺上t時(shí)間內一直有人才認為講臺有人。當講臺上有人且無(wú)投影信號輸入則進(jìn)入此模式; 該模式下對座位區依然采用自習模式的控制規則。特別說(shuō)明，講臺區域與別的區域是相互獨立的， 即不受別的區域內人數多少與燈亮與否的影響， 又影響不到別的區域， 開(kāi)關(guān)該區域的燈還加入了照度的判斷。
4. 1. 1. 2. 3 多媒體模式
多媒體模式則是通過(guò)安裝在投影機電源導線(xiàn)上的光電耦合器來(lái)判斷導線(xiàn)中是否有電流通過(guò)，若有則認為投影機在工作狀態(tài)，則自動(dòng)切換到投影模式。
進(jìn)入該模式則關(guān)閉前面區域的燈具，對教室后面區域依然采用自習模式的控制規則。
4. 2 液晶顯示界面
液晶顯示界面流程如圖6。該流程的實(shí)現由可視界面和按鍵共同完成。系統在初始化之后，可通過(guò)由一個(gè)外部中斷擴展的四個(gè)按鍵進(jìn)行界面轉換和參數設置。在不同界面，按鍵的作用不同，用戶(hù)可根據界面提示輕松完成一系列設置。
圖6 液晶顯示界面
4. 3 通信子程序
為了避免發(fā)生多從機同時(shí)占用數據線(xiàn)的情況，RS485 通信采用主機廣播，從機*的模式。當主機發(fā)送地址幀時(shí)，只有與呼叫地址相符的從機做出回應，其他從機仍保持*狀態(tài)。地址相符的從機隨后根據主機發(fā)來(lái)的命令幀做出相應的反應。
5 結論
綜上，經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗證明，本設計性能穩定可靠，達到了較好的節能效果。設備采用光頻轉換器TSL230 克服了以往設計中不能準確測量照度的問(wèn)題; 加入模糊人數閾值判斷標準解決了人員分布過(guò)于分散時(shí)打開(kāi)過(guò)多燈的問(wèn)題; 另外，多模式控制的自動(dòng)探測轉換使系統運行更加智能便捷。在節能觀(guān)念深入人心的今天，人們很容易接受這樣低成本、高性能、操作簡(jiǎn)便的節能產(chǎn)品。
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