基于STC89C51的教室照明節能控制系統

摘要：在能源日益緊張的今天，節能減排已經(jīng)凸顯得尤為重要了。為了倡導這一理念而設計了一款教室照明控制系統。本系統以STC89C51單片機為控制核心，采用熱釋電紅外傳感器、光強檢測模塊、計數模塊作為前端信號采集單元。單片機會(huì )根據輸入的紅外信號、光強信號和人數信號綜合控制教室中日光燈的亮暗，以達到節能減排的目的。

　　大家在生活中或許見(jiàn)到過(guò)各種各樣的節能產(chǎn)品，比如節能燈、變頻空調、太陽(yáng)能路燈、低耗電的液晶電視等。但是對于學(xué)生來(lái)說(shuō)，校園中的節能應用似乎很少。再加上粗放式的用電管理模式，電能的浪費現象就處處可見(jiàn)了。教室照明用電占據了校園用電的多半部分，因此考慮如何將教室照明用電降至最低，就是要考慮如何實(shí)現教室照明的節能控制。

　　單片機以其低廉的價(jià)格和可靠的運行，取代計算機而成為了新一代的自動(dòng)控制核心。該系統就是以單片機作為主控核心，應用熱釋電紅外傳感器、光電檢測模塊和計數模塊作為前端信號采集，經(jīng)過(guò)單片機的邏輯判斷進(jìn)而輸出信號驅動(dòng)繼電器實(shí)現對日光燈的控制。

　　1 系統總體設計

　　該系統由7個(gè)部分組成。光強檢測模塊、熱釋電紅外傳感器和人數檢測模塊作為前端信號采集單元，將信號輸入到單片機內部，經(jīng)過(guò)單片機的邏輯判斷輸出信號控制繼電器，進(jìn)而控制日光燈的亮暗。如果在緊急的情況下，需要將所有的燈都熄滅或者是點(diǎn)亮，可以按下強制按鈕令所有燈全亮或者全滅。并且該強制按鈕不會(huì )影響到系統的正常運行。系統總體框圖如圖1所示。

圖1 系統總框圖

　　1.1 光強檢測電路

　　光敏電阻是一種隨著(zhù)外部光照強度的改變其阻值也發(fā)生相應變化的一種元器件。光照增強，阻值減小，反之將會(huì )增大。光強檢測電路就是利用光敏電阻的這一特性設計而成。光照亮時(shí)，三極管導通，輸出低電平，反之輸出高電平。光照檢測電路如圖2所示。

圖2 光照檢測電路原理圖

　　1. 2 紅外信號檢測電路

　　熱釋電紅外傳感器作為該系統的人員位置信號檢測器，采用了熱釋電紅外處理芯片BISS0001.該芯片具有較高性能的傳感信號集成處理能力。配以熱釋電紅外傳感器和少量元器件構成被動(dòng)式的熱釋電紅外測模塊。加上菲涅爾透鏡后，能夠探測150 度的圓錐范圍，直線(xiàn)探測距離是5 米左右。

　　1. 3 計數電路

　　為了判斷學(xué)生是進(jìn)入教室還是走出教室，該計數電路采用了兩套信號模塊。一個(gè)裝在門(mén)外墻壁上，一個(gè)安裝在門(mén)內墻壁上。安裝方向和墻面平行。這樣只要檢測哪一個(gè)傳感器先發(fā)出信號