教室灯光智能控制系统
基于单片机的教室照明控制系统设计
【电子信息工程毕业设计+文献综述+开题报告】基于单片机的教室照明控制系统设计（20_ _届）本科毕业设计基于单片机的教室照明控制系统设计摘要随着电子技术的飞速发展，基于单片机的控制系统已经广泛应用于各个邻域。
另外，由于楼宇智能化的发展和成熟，基于单片机的教室照明控制系统得到了广泛的普及。
本文根据教室灯光智能控制方面的发展现状，分析了有效的节电控制方案，提出了基于AT89S51单片机的教室照明控制系统。
系统采用热释红外人体传感器检测人体的存在，以此来控制照明灯的开启和关闭；利用光敏电阻来检测环境光的强度，以此来调节灯具的亮度；另外，系统还带有键盘及液晶显示，键盘用于输入密码及设置时间参数，液晶显示屏用于显示当前时间及系统提示；系统还可以自主设置教室灯具的开启及关闭时间，关灯前可利用蜂鸣器发出警告。
通过对人体存在信号及环境光信号的识别和判断，完成对教室灯具的智能控制，以达到节能的目的。
本系统软件采用C语言编制，采用模块化结构设计，条理清晰，便于修改。
关键词：AT89S51；智能控制；热释红外；传感器The Design of Classroom Lighting Control SystemBased on Single-chip MicrocomputerAbstractWith the rapid development of electronic technology, the system of control based on MCU is widely applied in various fields. What's more,due to the development and maturation of the intelligent building,the control system for classroom lighting based on single-chip microcomputer has been widely popular.According to the development status of intelligent lighting control in the classroom, analysis of effective power-saving control solution,proposed classroom lighting control system which is based on AT89S51 MCU.This system can control the lamp switch by test and process the signal of human body that illuminates the back track exists;It can adjust the brightness of light by test and process daylight signal; In addition, the system also has a keyboard and LCD,keyboard use to enter passwords and set time parameters, LCD displays the current time and the system prompts;This system also can Independently set up the turn on and off time of lights,it can generate warnings by buzzer before turn off the lights. According to identify and judge the human body existence signaland the daylight signal, completion of classroom lighting intelligent control to save energy.The microcontroller software was developed based on C language, C language adopts building bloke design,its corporality is very good and easy to change.Keywords: AT89S51, intelligent control, pyroelectric infrared,sensors目录摘要IIIAbstract IV1 绪论 11.1课题的来源11.2课题的意义11.3国内外教室照明控制系统的发展现状及研究成果 2 1.3.1 国内外教室照明控制系统的发展现状 21.3.2 国内外教室照明控制系统的研究成果 21.4课题研究的主要内容 32教室照明控制系统的方案设计 52.1教室照明控制系统的方案设计 52.2方案评价 53教室照明控制系统的硬件设计 63.1芯片器件介绍 63.1.1 AT89S51单片机简介 63.1.2 LCD 1602 73.1.3 DS1302涓流充电时钟保持芯片93.1.4 TOP3224热释红外人体传感器103.2系统模块分析123.2.1 人体信号采集模块 123.2.2 光信号采集模块133.2.3 时钟电路133.2.4 LCD显示143.2.5 键盘 143.2.6 报警模块153.2.7 继电器驱动接口电路154教室照明控制系统的软件设计16 4.1系统整体功能的软件设计16 4.2数据采集的软件设计174.3 时钟模块的软件设计 174.4 显示模块的软件设计 184.5 报警模块的软件设计 194.6 键盘扫描的软件设计 19结论 21参考文献22致谢 23附录Ⅰ24附录Ⅱ25附录Ⅲ261 绪论1.1课题的来源由于学校开放型的管理模式，以及全员的节能意识的淡薄，造成了电能的极度浪费。
校园教室智慧照明方案
校园教室智慧照明方案引言随着科技的不断进步和社会的不断发展，校园智能化建设已经成为了现代化教育的必然需求。
其中，智慧照明作为校园智能化建设的重要组成部分，不仅可以提高校园节能环保的水平，还能为师生创造一个更加舒适、安全的学习环境。
本文将介绍一种校园教室智慧照明方案，以实现教室照明的智能化管理。
方案概述校园教室智慧照明方案是基于物联网技术和智能控制系统的集中管理方案。
通过将教室的灯具、传感器、智能控制器等设备连接到互联网，并实现各设备之间的信息交互和远程控制，实现教室照明的智能化管理。
方案流程1.安装设备：首先，需要在每个教室中安装智能照明设备，包括智能感应器、智能控制器和LED灯具等。
2.设备连接：将安装好的设备连接到互联网，使其能够实现远程访问和控制。
3.传感器监测：通过智能感应器对教室内的光照、温度、湿度等参数进行监测。
4.数据传输：监测到的数据将通过互联网传输到智能控制器。
5.数据分析：智能控制器对传输过来的数据进行实时分析和处理，根据不同的情况进行相应的电力调整和控制。
6.照明控制：根据传感器监测到的数据和预设的规则，智能控制器将灯具进行自动控制，实现最优的照明效果。
7.远程管理：通过互联网，教师和管理员可以远程对教室照明进行管理，包括调整照明亮度、开关灯具等操作。
方案优势校园教室智慧照明方案具有以下优势：节能环保智能照明设备通过传感器对教室内的光照情况进行监测，根据不同的光照需求自动调整灯具的亮度，避免了不必要的能源浪费。
同时，智能控制器可以根据教室占用情况自动控制灯具的开关，进一步节省了能源消耗。
舒适性与安全性智能照明设备能够根据教室内的光照、温度、湿度等参数实现自动调光、自动调色温等功能，为师生创造一个舒适、适宜的学习环境。
同时，智能照明设备还可以根据教室占用情况实现自动开关灯的功能，提高了教室的安全性。
远程管理通过互联网连接，教师和管理员可以通过手机或电脑远程对教室照明进行管理，实现对照明设备的远程监控、调整照明亮度和开关灯具，大大提高了管理的便利性和效率。
教室灯光自动控制的设计与实现（精选5篇）
教室灯光自动控制的设计与实现（精选5篇）第一篇：教室灯光自动控制的设计与实现教室灯光自动控制的设计与实现摘要：照明管理是教学楼管理的一个重要方面，为节约能源、实现智能化管理，提出了基于MCS-51单片机的教室灯光智能控制系统的设计思路，并在此基础上开发了该系统的硬件装置和相应软件。
该系统以STC89C52单片机作为控制装置的智能部件，采用热释电红外人体传感器集成模块检测人体的存在，根据教室开灯的条件，系统对人体的存在信号和环境光信号进行智能判断，完成对教室照明回路的智能控制。
关键词：人体、红外线、传感器、自动控制、热释电1.课题研究背景和意义随着社会发展，用电量增大，能源短缺已成为全世界所面临的问题，而此问题对于我国尤为严重。
随着高校扩招、教室扩建，教室照明的需求进一步增多，而教室管理不到位，会造成电能的巨大浪费，提高教室用电效率成为急需解决的问题。
2.教室灯光控制系统方案分析所研制的控制器以人体存在作为主要输入参数。
可以实现自动与手动控制兼容。
有人存在时，传感器通过采集人体红外信号，将信号发送给控制器，控制器自动打开电灯，感知人离开后延时一段时间关灯。
如果教室无人仍然需要灯光，可以打开强制开关，直到有人关掉强制开关。
图1教室灯光自动控制系统结构框图3.2 控制系统的主要硬件电路本系统的主控模块主要采用STC公司的89C52RC作为主控芯片，STC89C52的I/O端口与系统的其他外围器件接口的链接电路如图2所示。
其中具体包括在线编程模块电路、系统复位电路、系统供电电路、环境光采集电路、报警系统电路。
3.系统控制模块的硬件设计3.1系统控制模块的硬件构成系统控制单元以单片机主控模块为核心，其他外围电路主要包括：ISP下载线模块、系统供电模块、硬件时钟模块、环境光模块、热释电红外传感器模块、灯光驱动模块。
其结构框图如图1所示。
图2系统电路图3.3热释电红外传感器模块的工作原理热释电传感器在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去平衡，向外释放电荷，后续电路经过检测处理后就会产生人体存在信号。
高校教室照明节能智能控制系统设计
１ ． 讲 课 模 式 。由 于每 个 教 室 排 课 不
同， 通过上位机 Ｐ Ｃ软 件 将 对 应 课 表 下 载
到不同的教室 ， 将“ 有 课” 、 “ 无 课” 分 别 设
置为 “ ｌ ” 和… ０’ ， 存储 在下 位机 的 Ｆ Ｌ ＡＳ Ｈ 中［ ２ １ 。 下 位 机 则 处 于 定 时工 作 状 态 ， 每 堂
布情 况 ，实 现 教 室 内 不 同 区 域 的灯 光 开
关， 从 而 能 够 有效 节 省 电源 。 各个 教 室 中 的 下 位 机 以 时 间 作 为 启
传 感 器 检 测 到 有 效 信 号 ，系 统 判 断此 时
光 频 转 换 器 采 集 到 的光 强 ，如 果 高 于 设 定阈值 （ 光 线较 弱 ） ， 则 打 开 对 应 区 域 的 日光 灯 ； 如 果 低 于 阈值 （ 外界光线很 强 ） ， 无 论教 室 是 否 有 人 ， 都不开灯 ， 如 图 ３所
２ ． 自 习 模 式 。将 教 室 分 为 Ａ、 Ｂ、 ｃ、
正 中 放 置 一 个 人 体 感 应 传 感 器
过 网 络 控 制 各 个 教 室 中的 下 位 机 ，对 不 Ｄ 四个 区域 ， 如 图 ２所 示 ， 每 个 区 域 房 顶
来 实 现 灯 光 的 智能 开 、 关， 从 而 达 到 节 能
高校教室照 明节能智能控制系统设计
口 湖北武 汉科技大 学信息科学与工程学 院 谢一凡 陈华 丽 喻
摘 要 ：为 解 决 目前 大 学 教 室 灯 光 长 明
造 成 的 电量 浪 费 问题 ，提 出 了由 Ｍ Ｓ Ｐ ４ ３ ０ 单 片机 、光 频 转换 器 和 人 体 感 应 传 感 器 组 成 的 节 能 智 能控 制 系 统 ，通 过 合 理 安 排 时 间以及 综合处 理人体 和光 强信 号 ，
智慧教室电控系统设计方案
智慧教室电控系统设计方案智慧教室电控系统是一种基于现代信息技术的教室智能化管理系统，通过对教室内设备、环境的监控和控制，提供便利的教学环境和高效的教学管理。
下面是一个智慧教室电控系统的设计方案，包括系统的结构、功能模块以及实现方法。
一、系统结构智慧教室电控系统的整体结构分为硬件层、软件层和网络层三个层次。
1. 硬件层：包括教室设备、传感器和执行器等硬件设备。
教室设备主要包括投影仪、电脑、音频设备等；传感器主要用于感知教室内的环境状态，如温度、光照、湿度等；执行器用于控制教室内的设备，如灯光、窗帘等。
2. 软件层：包括系统管理软件和教师学生终端软件。
系统管理软件用于管理和控制教室内的设备、传感器和执行器，以及管理教室内的学生信息、课程信息等；教师学生终端软件用于教师、学生的操作和使用。
3. 网络层：用于实现教室内设备、传感器、执行器以及管理软件、终端软件之间的通信和数据交换。
二、功能模块智慧教室电控系统的功能模块包括教室管理、设备管理、环境管理和教学管理等。
1. 教室管理：包括学生信息管理、课程信息管理和教室资源管理等。
学生信息管理用于管理教室内学生的信息，包括学生的学号、姓名、年级等；课程信息管理用于管理教室内的课程信息，包括课程的名称、时间、地点等；教室资源管理用于管理教室内的设备资源，并提供设备的预约、使用和归还等功能。
2. 设备管理：包括设备状态监测、设备控制和设备维护等。
设备状态监测用于实时监测教室内设备的状态，如故障、使用情况等；设备控制用于控制教室内设备的开关、音量等；设备维护用于定期对设备进行检修和维护，保证设备的正常使用。
3. 环境管理：包括环境监测和环境调节等。
环境监测用于监测教室内的环境参数，如温度、湿度等，并实时反馈给管理软件；环境调节用于根据教室内环境的变化，自动调节空调、灯光等设备，提供适宜的教学环境。
4. 教学管理：包括课程管理和教学辅助等。
课程管理用于管理教室内的课程表和教学计划，提供教师和学生的课程信息；教学辅助用于提供教师和学生的教学辅助工具，如投影仪、电脑等。
教室智慧中控系统设计方案
教室智慧中控系统设计方案教室智慧中控系统是一种通过智能化技术，将多种设备和功能进行集成和管理的系统。
该系统可以提高教室的管理效率和教学质量，为师生提供更加便捷和舒适的学习环境。
以下是一个设计方案，介绍了教室智慧中控系统的基本构成和实现的功能：1. 硬件设备方案：- 主控单元：安装在教室内的中控终端，用于集成和控制各种设备和功能。
主控单元应具备稳定的网络连接和强大的处理能力，以便能够满足多种功能的需求。
- 传感器和控制设备：包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，用于收集教室的环境数据，以及控制灯光、窗帘等设备。
- 视频监控设备：安装在教室内的摄像头，用于监控教室内的情况。
可以连接到主控单元，实现远程监控和录像功能。
- 音频设备：包括扬声器和麦克风等，用于语音通信和音频播放。
2. 软件系统方案：- 中控软件：用于控制各种设备和功能，以及管理教室内的数据。
中控软件应具备友好的用户界面和操作流程，方便师生使用和管理教室。
- 数据分析和预测系统：用于分析教室环境数据，提供智能化的决策支持。
例如，根据温度和湿度数据分析，预测最佳的温度和湿度调节方案。
- 远程控制和监控系统：通过网络连接，实现远程对教室设备和功能的控制和监控。
师生可以通过手机或电脑等设备实现远程控制和监控教室。
3. 功能实现方案：- 灯光控制：通过中控系统，可以实现对教室灯光的调节和控制。
例如，可以根据时间和外部光照条件，自动调节教室灯光的亮度和色温。
- 窗帘控制：通过中控系统，可以实现对教室窗帘的开合控制。
例如，可以自动根据室内外光照条件，调节窗帘的开合程度，实现最佳的自然光利用效果。
- 空调控制：通过中控系统，可以实现对教室空调的温度和湿度调节。
例如，可以根据教室内的环境数据和外部天气条件，自动调节空调的工作方式，提供舒适的学习环境。
- 视频监控：通过中控系统，可以实现对教室内摄像头的监控和录像。
例如，可以实时查看教室内的情况，或者回放特定时间段的录像，提供安全管理和监督的功能。
教室智能照明控制系统的设计
教室智能照明控制系统的设计1. 引言1.1 背景介绍教室智能照明控制系统的设计是为了满足现代教育环境对节能、舒适性和智能化的需求。
随着科技的不断发展，人们对教室照明系统的要求也越来越高。
传统的照明系统往往存在能耗过高、光照不均匀、操作不便等问题，因此设计一套智能照明系统成为了迫切需要解决的问题。
随着智能控制技术的不断成熟和应用，教室智能照明系统的设计可以实现根据环境光强度和人体活动情况自动调节照明亮度和色温，达到最佳的照明效果。
智能照明系统还可以通过传感器实时监测教室内的环境参数，实现精准的能耗控制，降低能源消耗，从而实现节能减排的目标。
本研究旨在设计一种高效、智能的教室照明系统，可以根据教室实际情况智能调节照明，提升教室照明效果和舒适度，同时实现节能减排的目标。
通过研究教室智能照明系统的设计原理、传感器选择与布置、控制算法设计、能耗分析和性能评估等内容，为教室照明系统的智能化改造提供参考和借鉴。
1.2 研究目的本研究的目的是设计一种智能照明控制系统，以实现教室照明的自动化调节和节能优化。
通过深入研究智能照明系统的设计原理、传感器选择与布置、控制算法设计、能耗分析和性能评估等方面，旨在提高教室照明系统的使用效率和舒适度，同时减少能源消耗和环境负担。
通过本研究的实施，可以有效降低教室照明系统的运行成本，提高教室内学习和工作的舒适度和效率，为学生和教师创造更好的学习和教学环境。
本研究也将为智能照明控制系统的进一步优化和推广提供参考和借鉴，为建立智能化、节能型的教室照明系统奠定技术基础，促进教育领域的可持续发展。
1.3 研究意义教室智能照明控制系统的设计在现代社会中具有重要的意义。
智能照明系统能够提高教室的舒适度和节能效果。
通过合理的照明控制，可以根据教室内的光线情况实现自动调节，不仅能够提供舒适的光照环境，还能有效减少能耗，降低维护成本。
智能照明系统还可以提高教学效果和学习氛围。
通过智能调节照明色温和亮度，可以提升学生的学习兴趣和专注度，有助于提高学习效率。
智慧教室灯光系统图设计方案
智慧教室灯光系统图设计方案智慧教室灯光系统设计方案一、背景介绍随着科技的不断发展，智慧教育逐渐成为学校教育改革的重要内容之一。
而智慧教室作为智慧教育的重要组成部分之一，其灯光系统设计显得尤为重要。
合理的灯光设计可以提高学生的学习效果和注意力集中度，创造更好的学习环境。
因此，本文将介绍一个智慧教室灯光系统设计方案。
二、设计原则1. 照明均匀性：保证教室内各个角落的照明均匀，避免出现强弱明暗差异。
2. 色温调节：根据教学需要和学生的情绪变化，可调节灯光的色温，例如在阅读或写作时，选择较为柔和的暖色系灯光。
3. 色彩还原性：保证灯光色彩的还原性，使学生能够准确看清教室内的图文信息。
4. 能耗节约：采用智能控制系统，根据教学情况自动调整灯光亮度，减少能耗。
5. 人机互动：通过人机互动的方式，实现灯光的智能控制，提高教学效果。
三、设计方案1. 灯具选择：选择节能环保的LED灯具作为灯光系统的主要光源，具有较长的使用寿命和较低的能耗。
2. 照明布局：根据教室的大小和形状，合理布局灯具，确保照明均匀性。
一般情况下，教室中央采用吊灯进行照明，周围辅助灯光作为补光。
3. 色温调节：采用可调节色温的灯具，例如悬挂灯具可以调节色温，根据需要切换冷暖光。
4. 色彩还原性：选择色彩还原性较好的灯具，确保学生能够清晰看清讲台上的图文信息。
5. 能耗节约：采用智能控制系统，通过感应器或红外线传感器实现对灯光亮度的自动调节，当教室内无人时，灯光自动降低亮度。
6. 人机互动：采用智能面板控制系统，教师可以通过面板调节灯光的亮度、色温等参数，也可以设置预设的灯光模式，例如上课模式、自习模式、讲座模式等。
四、实施步骤1. 确定教室灯光系统的设计方案，并编制相关设计文档。
2. 选择合适的供应商，采购符合设计需求的灯具和智能控制系统设备。
3. 安装灯具和智能控制系统设备，确保正常运行。
4. 进行调试和测试，确保能够实现预设的灯光效果和控制功能。
教室智能照明控制系统的设计
教室智能照明控制系统的设计随着科技的不断发展，智能化设备在我们生活中的应用越来越广泛，其中智能照明控制系统在教室中的应用也越来越受到重视。
传统的照明系统通常由开关控制，无法根据具体的需求进行智能调节，而智能照明控制系统可以根据教室的实际情况和需求进行智能化的控制，从而提高照明的效率和舒适度。
本文将从教室智能照明控制系统的需求分析、系统设计和实施等方面进行论述。
一、教室智能照明控制系统的需求分析1. 节能环保：教室照明系统的节能环保是其设计的首要考虑因素。
传统的照明系统一般采用白炽灯或荧光灯，能耗较高，而智能照明系统可以通过感应器、控制器等设备实现灯光的实时调节，根据教室内人员的实际需求进行精准控制，从而达到节能环保的目的。
2. 提高舒适度：教室是学生学习和老师授课的场所，舒适的照明环境对学习和教学有着不可忽视的影响。
智能照明控制系统可以根据教室内的光线强弱、气温等情况进行智能调节，提高照明的舒适度，为学生和老师营造一个更好的学习和教学环境。
3. 增强安全性：教室智能照明控制系统还可以通过联动安防设备，提高教室内的安全性。
当教室内出现异常情况时，系统可以自动调节照明，提高能见度，为师生提供更好的安全保障。
4. 便捷管理：智能照明控制系统可以实现远程控制和管理，方便学校管理人员对教室照明进行集中控制，节省人力和物力成本，提高管理效率。
1. 系统架构设计：教室智能照明控制系统的架构设计应包括传感器模块、控制器模块、通信模块和用户界面模块。
传感器模块负责采集教室内的光线强度、气温、人员等信息；控制器模块根据传感器模块采集的数据进行智能控制；通信模块负责与远程控制中心进行数据传输和指令反馈；用户界面模块负责为教师和管理人员提供控制界面和数据反馈。
2. 硬件设备选型：在教室智能照明控制系统的设计中，需要选择合适的硬件设备，包括传感器、控制器、通信模块等。
传感器应具备良好的光线感知和温度感知能力，控制器应具备智能调光调色功能，通信模块应具备稳定的远程通信能力。
基于51单片机的教室智能照明控制系统
目录绪论1教室灯光自动控制整体描述1.1 灯光控制总体思想 (7)1.2 灯光控制方案分析 (8)1.3本章小结 (9)2 硬件电路设计2.1微控制器 (10)2.1.1核心控制模块 (11)2.2 教室人数检测模块 (11)2.2.1热释电红外传感器的原理 (11)2.2.2教室人数检测模块的功能实现 (12)2.3 教室光照强度检测模块 (14)2.3.1光敏电阻的选择及功能简述 (14)2.3.2 光敏电阻检测光强原理 (16)2.4 按键控制模块 (17)2.5 液晶显示模块 (18)2.6 时钟模块 (19)2.7本章小结 (21)3 系统软件设计3.1系统监控主程序模块 (21)3.2系统自检及初始化 (22)3.3 系统主程序流程图 (22)3.4系统子程序流程图 (22)3.4.1按键控制流程图 (23)3.4.2液晶显示流程图 (24)4 系统仿真4.1调试方法与步骤 (27)4.2 主要问题分析 (27)5总结与展望5.1总结 (28)5.2展望 (28)参考文献 (29)致谢 (30)摘要该课题的研究对象是当前的各大院校对于不合理使用电力资源的现象，综合分析了传统照明系统和智能照明系统对灯光的控制方法，提出了以51单片机为核心的教室智能照明控制方案。
在此基础上，将此照明系统分为硬件和软件两个部分，其中硬件部分包括核心控制模块、液晶显示模块、时钟模块、红外检测模块和灯控模块等，STC89C52单片机作为该控制系统的核心元件，处理来自各个模块传输而来的信息，人体的存在通过热释电红外传感器来检测，教室中的光强度则利用光敏电阻设计的电路来检测，分析开灯所需的必要条件，该系统通过对人体是否进入教室里面，和教室中光强的检测以及是否达到设定开关时间段等条件的判断，将这些信息综合处理之后，从而实现对教师灯光智能控制的目的，避免大量浪费电力资源。
该系统具有安装方便、工作稳定、实用性强等优点，在很大程度上，能够帮助各高等院校实现对教室灯光的智能控制，从而在一定范围内实现对能源的节约和利用，本系统所采用的编程语言是C语言，采用模块化的设计思想，结构清晰合理，可移植性好，便于改进和扩展。
教室智能照明控制系统的设计
教室智能照明控制系统的设计随着科技的发展，智能化已经成为我们生活的一部分，智能家居、智能办公等智能化设备已经广泛应用于各个领域。
在教育行业中，教室智能照明控制系统的设计也逐渐受到人们的关注。
一个好的教室智能照明控制系统，不仅能够提高教室的照明环境质量，还能够节省能耗，提高教室的智能化水平，提升教学效果。
本文将从教室智能照明控制系统的设计方面进行阐述，包括系统整体架构、功能模块、控制策略等内容。
一、系统整体架构教室智能照明控制系统的整体架构可以分为传感器节点、控制器节点和人机交互界面三个部分。
1. 传感器节点传感器节点是教室智能照明控制系统的重要组成部分，主要用于感知教室内的环境参数，包括光照强度、人体活动等信息。
光照强度传感器可以感知教室内的光照情况，根据实时的光照强度数据来调节灯光亮度，以保证教室内的照明环境质量。
人体活动传感器可以感知教室内人体的活动情况，根据实时的人体活动数据来控制灯光的开关和亮度，以实现节能的目的。
3. 人机交互界面人机交互界面是教室智能照明控制系统的外部操作接口，主要用于教师或学生对系统的操作和监控。
人机交互界面可以通过触摸屏、智能手机App等形式呈现，用户可以通过界面对灯光的开关、亮度等进行手动操作，也可以实时监测教室内的照明环境参数。
1. 传感器数据采集模块传感器数据采集模块负责采集教室内的环境参数数据，包括光照强度、人体活动等信息，传感器数据采集模块可以通过有线或者无线传输方式将采集的数据传输给控制器节点。
2. 控制策略模块控制策略模块是教室智能照明控制系统的核心功能模块，主要用于制定灯光的控制策略。
控制策略模块可以根据传感器数据采集模块传输的环境参数数据来自动调节灯光的亮度和开关状态，也可以根据预设的定时计划来实现对灯光的控制。
三、控制策略教室智能照明控制系统的控制策略可以分为自动控制和手动控制两种模式。
2. 手动控制手动控制模式是教室智能照明控制系统的辅助工作模式，用户可以通过人机交互界面对灯光的开关、亮度等进行手动操作。
教室智能灯光控制的原理
教室智能灯光控制的原理
教室智能灯光控制的原理主要涉及以下几个方面：
1. 传感技术：通过使用传感器（如光照传感器、温度传感器、人体红外传感器等）来感知教室内的环境信息。
光照传感器可以检测光照强度，温度传感器可以感知教室内的温度，人体红外传感器可以检测到人体的存在。
2. 控制器：智能灯光控制系统需要一个中央控制器或微控制器来处理传感器收集到的信息。
控制器可以根据设定的条件和规则，自动调节灯光的亮度、色温和开关。
3. 通信技术：控制器可以通过无线通信技术（如Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等），将传感器收集到的环境数据发送给其他设备，或接收远程命令来控制灯光状态。
4. 灯具：教室智能灯光控制系统需要使用可调节的灯具，这些灯具能够根据控制器的指示，自动调节亮度、色温和开关状态。
常见的包括LED灯和可调节灯具。
5. 软件和算法：智能灯光控制系统通常需要使用特定软件和算法来处理来自传感器的数据，进行数据分析和决策。
这些软件和算法可以根据不同的需求，实现自动控制、时间控制、光照调节等功能。
总的来说，教室智能灯光控制系统通过传感器感知环境信息，控制器根据设定的规则和条件来调节灯光状态，通过通信技术将控制指令传输给灯具，从而实现自动化的灯光控制。
基于单片机教室灯光智能控制系统设计毕业答辩PPT
教室灯光 自动控制 系统
德国AIO
美国Control4 瑞士佳乐 …..等等
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形式背景：高校扩招，传统人工管理
加速教室 灯光管理 自动化
智能人居 时代 来到
类似高校应用：无（急于开发）
新的教室灯光控制模式：自动控制，能耗减少，人力减少
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单片机主控板
7
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灯光自动控制系统整体
252314系统的不足26缺乏灯光强度检测缺乏手动与自动控制的开关功能模块不够完善如时钟蜂鸣器12314操作简便扩展性强便于管理节省人力节约电力光强检测人数统计调整按键支持远程遥控云时钟蜂鸣器便捷的后期维护本论文所设计开发的教室灯光自动控制系统实现了教室人进出显示人数统计并根据教室内人数自动调整灯光
基于单片机教室灯光智能控制系统设计
1
目录 content
01
选题意义 成品展示
06
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系统 总体设计
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模块电路
21
模块代码
Page
总结 及展望
1 2
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1
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2
随着社会经济快速发展
人们
需求
短缺
能源
节能设备 节能观念
节省 能源
随着越来越多人注重节能
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3
生产 生活
自动控制系统
能源
智能灯光 业内领先
22
if(Status && OUT==0) { while(!OUT); if(Total<99) Total++; Bright_Level_Set(); Status = 0; }
教室照明智能控制系统
教室照明智能控制系统摘要本课题针对教室灯光的控制现状及用电大量浪费的现象，分析了教室灯光智能控制的原理和实现方法，提出了基于单片机的教室灯光智能控制的设计思路。
该系统以单片机作为控制装置的智能部件，采用热释红外传感器检测人体的存在，采用光敏三极管构成的电路检测环境光的强度；根据教室合理开灯的条件，系统通过对人体的存在信号和环境光信号的识别和智能判断，完成对教室照明回路的智能控制，避免了教室用电的大量浪费。
该系统具有体积小，控制方便，可靠性高，专用性强，性价比合理等优点，可以满足各类大、中专院校教室灯光控制的要求，很大程度的达到节能目的。
【关键词】：教室灯光控制热释红外传感器光敏电阻 AT89C52I绪论随着社会经济和科学技术的发展，人类社会的进步越来越依赖于资源的开发与利用，然而与日俱增的能源需求和有限的资源数量形成了巨大的矛盾,能源短缺问题日益突出，成为一个国家经济发展的“瓶颈”。
在寻找替代品、提高能源利用率和节约能源等几种缓解能源危机的途径中，节能无疑是符合可持续发展要求。
英国城市大型彻夜灯光照明现象很少见，无论公司和政府部门，都没有虚浮华丽的所谓“照明工程”。
夜晚漫步在伦敦街头，看不到大面积光华淌泻与楼体通明的景观，所有照明都基本以不影响人们的正常生活节奏为准。
许多店铺橱窗的灯光在打烊后会全部关闭，有些店铺还采用定时关灯装置。
在政府住宅楼和公寓楼内，楼道里的公用灯也大多采用自动断电装置。
作为提高能源使用效率最重要的途径之一，德国政府努力推动能源公司实施“供热供电结合”，鼓励能源公司将发电的余热尽可能用于供暖。
2002年，德国颁布了促进“供热供电结合”的法规，根据这一法规，政府向实施该措施的能源公司，尤其是小型能源公司提供补助，帮助他们置办相应设备。
中国城市每年用于公共照明的能源支出高达280多亿，节能空间巨大。
其中路灯照明能耗占30%以上。
发展城市道路照明的同时，路灯以供街道照明以外，还大力兴建了不少景观照明工程，美化城市的夜景，但同时也带来了能耗的极大浪费。
教室灯光自动控制系统
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制状 态 ， 当环 境光 照充 足 时 且 教 室 光 照 强 度 大 于设 定 值 时 ， 管有 没有 人 ， 不 灯都 不亮 。若 教室 光 照强 度小 于 设 定 值 ， 制会 根 据人 数 多少来 确定 灯 的开 关 ， 果有 控 如 人进 入教 室 ， 红外 传 感 器 感 应 到 后 把 信 号 经 过 隔 离缓 冲送 到 Ｃ Ｕ且数 码 显示 电路 显 示 人 数 为 １ 同样 再 有 Ｐ ， 人 进 出则 显示 器上 数字 自动加减 １ 。 强制 执行 状 态 ： 电路 正 常工 作 的情 况 下 ， 下强 在 按
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教室智慧照明系统建设方案及价格
智能调节：根 据环境光线和 用户需求，自 动调节灯光亮 度，创造舒适 的学习环境。
节能环保：采 用LED灯具， 高效节能，降 低能源消耗和
碳排放。
健康护眼：提 供柔和、均匀 的光线，减少 眼睛疲劳，保 护学生视力。
长寿命稳定： 灯具寿命长， 性能稳定，减 少维修成本和
更换频率。
延长灯具寿命：智能控制系统可 自动调节灯光亮度，减少灯具的 开关次数，从而延长灯具的使用 寿命。
硬件成本：包括灯具、传感器、控制器等设备的采购成本 软件成本：智慧照明系统的软件开发、升级和维护成本 安装费用：专业人员安装设备的费用 售后服务：厂家提供的保修、维修等服务费用
安装费用：包括人工费、材 料费等
硬件设备费用：包括照明灯 具、控制设备等
软件平台费用：包括平台开 发、维护费用等
随着技术的进 步，系统功能 将更加智能、 人性化，提升 学习环境质量。
未来教室智慧 照明系统将与 物联网、人工 智能等技术深 度融合，实现 更多智能化功
能。
预计未来市场 将涌现更多创 新型产品，满 足不同教育场
景的需求。
汇报人：
提高照明质量：智能照明系统可 根据实际需要调节灯光亮度，提 供舒适的照明环境，有利于提高 学生的学习效果和工作效率。
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节能环保：通过智能控制，可有 效降低照明能耗，减少能源浪费， 降低碳排放，符合绿色环保理念。
方便管理维护：智能照明系统可 实现远程控制和管理，方便管理 人员对灯具进行维护和检修，提 高管理效率。
适用规模：适 用于中小型场 所，如教室、
实验室等
适用条件：需 要具备稳定的 电力供应和网
络环境
北京某小学：教室智慧照明系统有效提升了学生的学习效率和视力保护 上海某中学：采用教室智慧照明系统后，得到了师生的一致好评，认为照明效果舒适且节能 广州某高校：通过教室智慧照明系统的智能化控制，有效降低了能源消耗和运营成本 四川某幼儿园：教室智慧照明系统的智能调节功能，为孩子们营造了更加舒适的学习环境
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武昌理工学院本科毕业设计(论文)题目：教室灯光智能控制系统学院：信息工程学院专业：自动化学号：***********学生姓名：***指导教师：***二○一四年十月二七日教室灯光智能控制系统马克勤摘要随着社会的快速发展以及能源的消耗，为了有效利用教室灯光、节约能源，利用单片机设计作为控制核心的教室灯光智能控制系统，能根据学校作息时间、光照情况自动调节教室灯光的打开或关闭。
该系统要具有很好的人机交互界面，能对教室灯光进行智能控制。
本系统程序部分采用C语言编写，模块化结构设计、条理清晰、通用性好，便于改进和扩充。
该系统具有体积小，控制方便，可靠性高，针对性强，性价比高等优点能够满足各种大、中专院校教室灯光控制的要求，也可以很大程度的达到节能目的。
关键词:红外线；传感器；单片机The classroom lighting intelligent controlsystemMa ke QinAbstractWith the rapid development of society and the energy consumption, in order to effectively use the classroom lighting, saving energy, using single-chip microcomputer as a control core of the classroom light intelligent control system, can according to the school calendar, illumination condition automatically adjusts the classroom lights on or off.The system has good man-machine interface, can the classroom light intelligent control. This system is partially written using C language, modular structure design, clear, good commonality, is advantageous for the improvement and expansion. The system has small volume, convenient control, high reliability, the pertinence, higher cost performance can meet the requirements of classroom lighting control all kinds of large, secondary technical schools, can greatly to achieve energy saving.Key Words:infrared ；The sensor ；Single chip microcomputer目录第1章绪论 (1)§1.1研究意义 (1)§1.2智能控制系统照明的优势 (1)§1.3研究的现状和目的 (2)第2章智能控制器的简介和方案分析 (4)§2.1控制器的简介 (4)§2.2控制系统方案的分析 (4)第3章智能控制模块的硬件设计 (6)§3.1控制模块的硬件原理图 (6)§3.2控制模块硬件的各个模块 (6)§3.2.1电源模块 (7)§3.2.2 LED驱动模块 (7)§3.2.3传感器检测模块 (7)§3.2.4光检测模块 (8)§3.2.5单片机模块 (8)第4章智能控制模块的软件设计 (9)§4.1系统监控主程序 (9)§4.2数据采集 (9)§4.3时钟模块 (10)§4.4系统按键功能 (10)第5章总结 (11)致谢 (12)参考文献 (13)第1章绪论§1.1研究意义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。
§1.2智能控制照明系统的优势传统的照明控制系统主要是由照明配电箱通过手动开关控制照明灯具通断的目的，或者在照明回路中串入接触器，实现远距离控制。
在开关控制上采用手动开关，很大程度上要依赖于人的主动性。
而智能照明控制系统可以根据某一区域的功能、每天不同的时间、室内光照强度等来自动控制照明。
总的来说其优越性主要表现在以下几个方面：(1)提高照明控制的智能化程度，可以使整个照明系统可以全自动状态，然后根据不同场合在不同时段的不同需求，预先设定合适的照明效果，更加具有智能化和人性化。
(2)降低电能消耗，有着良好的节电效果，可以充分利用自然光作为光源，以人工光为补充，并结合室内的人员情况，只有在必需时开启照明灯具，节能效果非常明显，一般可以达到30％左右。
(3)提高教室的照明系统管理水平，将传统的人为开关控制转换为智能系统控制的管理，将很大减少学校的运行、维护和管理的费用。
§1.3研究的现状和目的主要研究内容：(1)了解教室照明光强的标准；(2)研究教室灯光照明开、关灯与环境光强弱的关系；(3)研究传感器教室分布、安放问题；(4)研究确定人体传感器的有关参数；(5)研究灯光控制器电源问题；(6)研究控制器参数值设定的要求及方案；(7)研究报警等附加功能问题；研究目标：研究教室灯光智能控制系统对现有教室照明系统的改造，实现对照明系统的人性化智能管理，提高用电效率;以降低成本，实现自动、手动灯光控制相兼容;通过反复试验和改进，达到可靠性、实用性、推广性较好的目标。
第2章智能控制器的简介和方案分析§2.1控制器的简介智能控制器可有效的实现教室灯光智能控制。
其输入参数主要是人体的存在信号和环境光信号等外界因素，环境光照强度达到上限值时不开灯，环境光照强度在一定阀值以下且有人存在时开灯，通过传感器检测用这种方式来对教室灯进行智能控制来实现上述目标。
教室智能灯光控制系统能用于现有教室照明的改造，实现对照明系统的人性化智能管理，教室灯光控制器一般安装在教室内避开电灯直射的位置，且人体传感器安置时应使人体活动方向与人体传感器中两个热释电元连线方向垂直，这样可使人体存在信号采集更加灵敏、可靠，同时还要尽可能避免外界风直接吹向人体传感器§2.2控制系统方案的分析控制器是以自然光照强度和人体存在作为控制器的主要输入参数，能够实现自动与手动控制二者相兼容的系统。
首先，系统默认为自动控制状态，当按键模块感应到有键按下时，系统改为强制控制状态。
然后，在自动控制模式下：当自然光照强度足够时，无论人是否存在，都会不开灯；在自然光照强度较弱时，有人存在，控制器自动打开电灯，直到人离开后再延时一定时间后关灯。
同时，还可设置作息时间来控制，如果夜晚超过10点，还有人存在，则关闭自动控制器的运行，改用开关来手动控制，以解决在特殊情况下，自动控制器的不人性化运行。
该教室灯光控制器主要是由硬件和软件两大部分组成。
硬件部分是是整个系统执行的基础，它主要为软件提供程序运行的平台。
而软件部分，是对硬件端口所体现的信号，加以采集、分析、处理，最终实现控制器所要完成的各项功能，达到控制器自动与手动相结合的教室照明智能控制。
第3章智能控制模块的硬件设计§3.1控制模块的硬件原理图本系统主要以单片机控制位中心，根据光照强度、人的存在和按键功能等结合合成一个系统，该系统原理图如3-1图所示：图3-1 系统原理框图§3.2控制模块硬件的各个模块系统控制单元是以单片机主控模块为核心，其它主要模块包括：光检测模块、电源模块、人体传感器模块、LED驱动模块，其结构如3-2图所示：图3-2 智能控制各模块图§3.2.1电源模块电源电路设计如3-3所示，包括有整流电路、滤波电路和稳压电路，该电路能将220V的交流电转换成1．22～9．3 V的可调直流电。
图3-3供电原理图§3.2.2 LED驱动模块系统采用LED灯为照明光源，用单片机调节PWM占空比的工作方式进行调光，以PT4115芯片作为LED驱动，PWM调光是通过改变脉冲宽度进行调光，在单位时间内反复接通和断开LED电流来调节发光亮度。
PT4115芯片驱动电路如图2所示，其DIM端可以外接PWM脉或直流电压进行调光，也可以接热敏电阻作为辅助温度控制和自动亮度控制。
为了使LED闪烁不易让人眼察觉到，开关频率一般要大于100 Hz。
通过PWM调光，LED的输出电流可以从0～100％变化。
LED的亮度是由PWM信号的占空比决定的。
§3.2.3 传感器检测模块传感器模块工作原理是利用热释电元件的热释电效应来实现检测功能。
当人体体温为37℃时，发出10um波长的红外线，当人体进入检测区，红外感应源上的温度发生变化，会产生电压信号输出口。
本系统利用人体红外检测传感器产生人存在信号，为单片机输入提供一个脉冲中断信号。
有人进入教室时，人体红外检测传感器产生一个高电平脉冲，单片机产生中断，经过软件设置标志值等处理，可进行下一步工作；若没有人进入教室，人体红外检测传感器处于低电平状态，单片机处于等待状态。
§3.2.4 光检测模块光检测模块核心器件是光敏电阻，其工作原理是基于内光电效应。
在具有光电导效应的均匀半导体材料两端加上电极，便构成光敏电阻。
当光敏电阻的两端加上适当的偏置电压时，便有电流流过。
改变照射到光敏电阻上的光度量，流过光敏电阻的电流将会发生变化，说明光敏电阻的阻值随入射光辐射照度变化而变化。