自习室灯光自动控制系统
中小学生AI自习室模板智能化照明与节能控制
中小学生AI自习室模板智能化照明与节能控制随着科技的飞速发展，人工智能技术已经渗透到了各行各业，教育领域也不例外。
中小学生AI自习室作为学生学习的场所，也开始逐步智能化。
在AI自习室中，智能化照明与节能控制成为重要的功能，为学生提供更加舒适、智能化的学习环境。
智能化照明系统是AI自习室中不可或缺的一部分。
通过人工智能技术，该系统能够根据环境的光照强度和学生学习的时间来自动调节照明亮度和色温，保证学生在不同时间段的学习效果。
比如，在白天阳光充足的时候，照明系统可以自动调节亮度，提供柔和的自然光线；而在天黑之后，系统则会自动调节成柔和的暖白色照明，保证学生的学习效果。
除了照明亮度和色温的自动调节，智能化照明系统还具备灵活的场景模式功能。
例如，在学生们进行小组讨论或合作学习时，系统可以自动切换成集中照明模式，增加学生间的互动氛围；在学生们进行自主学习或考试时，系统又可以切换成安静舒适的学习模式，提供良好的学习氛围。
这种智能化的场景模式功能，能够更好地适应学生学习的不同需求，提升学习效率。
此外，智能化照明系统还具备节能控制的功能。
通过人工智能技术的智能识别和学习，系统能够根据学生的实际使用情况和光照强度，实现精准节能控制。
比如，在学生离开自习室或长时间不操作时，系统可以自动关闭部分灯具或调节亮度，减少不必要的能量消耗，实现节能环保的目的。
总的来说，中小学生AI自习室模板智能化照明与节能控制，不仅提升了学生的学习体验，还为学校节约能源和保护环境做出了贡献。
未来，随着人工智能技术的不断发展和普及，智能化照明系统将成为学习场所的标配，为学生提供更加舒适、智能化的学习环境。
希望在不久的将来，AI自习室成为学生学习的理想场所，助力他们取得更好的学习成绩。
物联网综合实验报告
ZigBee拓扑结构显示系统
指导教师
实验类型
上机
实验学时
2
实验时间
06.26
一、实验目的和要求
实验要求：在实验箱上运行拓扑结构显示软件，网络的拓扑结构及结点状态、控制
实验目的：了解ZigBee网络拓扑结构显示系统程序的下载和使用方法
二、实验环境
装有Uuntn虚拟机的PC机一台，实验箱一台，USB A-B延长线一根，网线一根
四、实验小结
本次实验中对于冷库环境检测系统有了更多的认识，冷库环境检测系统针对模拟冷库环境进行控制，当检测出温度超出设定的区间范围后，报警装置Alert区域就会闪烁，冷库环境检测系统可以对当前进行检测，也提供一定范围的历史温度查询功能，可以对历史数据进行查看。实验之后，简单了解咯了冷库环境检测系统。
三、实验原理及内容
智能安防无线报警系统针对有人靠近或燃气泄露进行报警，当传感器感应到周围有人或者燃气泄露时传送数据处理，发出命令报警系统发送短信
四、实验小结
本次实验中由于严格按照给出的实验步骤，实验进行的比较顺利，在实验过程中显然对于一个智能的安防无线报警系统仅仅是有人靠近或燃气泄露进行报警是不够的，而且有人靠近也不一定必须报警，显然会造成不必要的能源浪费。其他诸如天灾、客人来访等情况在设计智能安防时也要考虑进去
五、指导教师评语
成绩
批阅人
日期
实验名称
900MHz图书管理系统
指导教师
实验类型
上机
实验学时
4
实验时间
06.22
一、实验目的和要求
实验要求：在试验箱上运行图书管理软件，利用900MHz卡实现图书信息录入、借阅、归还等操作。
实验目的：900MHz读写器完成图书借阅管理的办法
自习室灯光自动控制系统概要
自习室灯光自动控制系统1．引言在我国，大专院校教室的照明灯具控制大多采用手动开关,即使严格管理,仍不可避免地出现忘记关灯的情况。
在白天,情况是这样,从而造成大量的能源浪费。
然而，在晚间,所有教室都开放，如果自习室内学生人数较少，而一般情况是室内照明灯都会打开，这样就造成了能源的浪费。
为解决上述问题, 即根据自习室内人数的情况，实现自习室照明灯具的自动控制。
该自习室灯光自动控制系统是通过将光敏电阻、红外探测器结合，从而对室内光线强度和人数的识别，进而控制教室内灯的开关，起到按人数的多少控制教室灯光的作用。
此系统能有效的节约大学内自习室的所用的电力资源。
2． 系统总体设计由于该系统应用于大学的自习室中，所以，要求该系统体积小，成本低，安全，可靠，节能型高，且智能化高。
对于该自动控制系统，所采集的量为两个：一是教室内外的光强数据，通过模数转换通道，进行数据处理。
在自习期间，若教室外的光强达到要求，即停止教室内的灯光供电。
二是教室内的人数识别，即通过红外探测器，设定好标志位和相应的延时处理进行控制，运用下降沿脉冲触发方式进行控制，实现教室内的人数的采集。
利用门电路，结合设定的光强值，对采集的光强数据进行对比，然后通过对教室内的灯具进行灯光控制。
自习室灯光自动控制系统的总电路如图1所示。
（此为基本框图）系统可以实现以下几个功能：1.教室外光线强度的采集， 通过模数转换进行处理。
假如教室外的光线强度充足，则关闭所有荧光灯。
若光线强度不充足，根据人数，开启荧光灯。
2.教室人数的识别与采集。
荧光灯的开启应该根据人数多少而定。
要实现教室内无人时关闭所有照明灯，有人时，多少人开启相应的多少灯。
3.应该根据人数和多媒体的使用情况判断是否上课。
如果上课则要求教师控制整个光源，教师根据自己的需求开启，此时系统处于关闭状态。
自然光敏电模数控制加减法器电压比较控制门口人数识别门电路进位灯控装红外控制器灯光强采集3. 硬件设计3.1 光强采集模块用一个光敏电阻和一个300k的分压电阻串联接到12v直流电压上。
自习室灯光自动控制系统
编号：2自习室灯光自动控制系统作者：张博泓、陈梦醒、邹小亮、方晓璐指导老师：陆道纲目录一、摘要 (1)二、概述 (2)三、自动控制系统框架 (3)3.1自动光控模式 (4)3.2正常模式 (4)四、自习室灯光自动控制系统结构 (4)4.1微控制系统 (4)4.2 红外线扫描 (8)4.3智能光控系统 (9)4.3.1电路原理 (9)4.3.2光敏电阻的工作原理 (9)4.3.3 LM324 (11)4.4室内灯光控制 (12)4.4．1 电路原理 (12)4.4．2 元器件说明 (12)五、后记 (14)六、参考文献 (15)一摘要校园水电的浪费，特别是用在电上的浪费特别严重。
如有时中午大家都去吃饭了，教室里空无一人，灯却没有关；有时候，天气特别晴朗，可是大家依然灯火通明。
专门针对此种现象，我们设计了本自习室灯光自动控制系统。
本设计采用位单片机AT89C51对室内正常灯光和智能光控灯光进行控制，通过I/O接口输出的信号来控制灯泡的亮灭情况。
我们设计的课题主要分为四个部分：红外线扫描部分，微控制部分，室内灯光控制部分和智能光控部分。
我们通过人工操作单刀双掷开关来给灯泡一个模式，光控模式和正常模式。
在光控模式中，通过光敏电阻感受光的强度，来给比较器一个高低电压，与我们之前设定的基准电压作比较。
再由微控制部分接收、判断并输出信号来控制整体日光灯或单个日光灯的亮灭情况，来完成整个工作过程。
我们的系统稍加改进的话还可以应用到办公室、实验室以及卧房等房间，具有很强的普适性与现实意义。
二概述在生活中我们常会因为天气较亮的时候经常忘记关灯，有时为了局部需要又往往不得不大面积的开灯，因此致使大量电能被浪费。
这种现象在大学自习室内特别明显，而解决这一问题较好的办法通常是采用照明自动控制系统。
如采用超声波开关系统或微机自动控制系统及优化开关控制路数，以满足灯开、关的数量和事先设定的照度要求，以期合理用电，例如楼道、厕所、门厅等地方的光控、声控自动开关。
教室灯光自动控制系统 (1)
教室灯光自动控制系统I1 教室灯光自动控制整体描述1.1 灯光控制总体思想该系统以AT89S52单片机[8]作为控制装置的智能部件，采用热释红外人体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。
整体系统由人体传感器感应信号，再送入单片机进行处理，再由单片机控制控制教室灯光。
同时将环境亮度检测、人工控制、报警控制等功能加入到系统中。
系统设计流程图如下：系统方案分析器件分析选择软件设计硬件设计仿真设计调试整体综合图1设计方案流程图1.2 灯光控制方案分析本电路具有对教室内的人数进行统计和对光照情况进行鉴定的功能，并对灯光进行实时控制，达到方便和节约能源的目的。
电路有两种控制方式：自动控制状态和强制执行状态。
自动控制状态：电路上点复位后自动处于自动控制状态，当环境光照充足时且教室光照强度大于设定值时，不管有没有人，灯都不亮。
若教室光照强度小于设定值，控制会根据人数多少来确定灯的开关，如果有人进入教室，红外传感器感应到后把信号经过隔离缓冲送到CPU 且数码显示电路显示人数为1，同样再有人进出则显示器上数字自动加减1。
强制执行状态：在电路正常工作的情况下，按下强制开关可以通过人对教室灯进行强行控制，再通过按下此按钮也可以恢复到自动控制状态[6]。
系统框图如下：图2 系统方框设计图1.3 控制核心模块本系统采用STC89C52单片机处理芯片[5]，其特点是外围电路简单，价格低廉，虽然此款单片机的工作频率相对较低，但本设计对频率要求不高，能够满足本设计的要求。
另外此款单片机有32个I/O 端口，方便了设计的需要。
图10为单片机最小系统。
因为51单片机的P0口驱动电流小，因此需要外加上拉电阻。
单片机最小系统主要还有晶振电路以、复位电路、及报警电路。
由于蜂鸣器需要的驱动电流较大，单片机I/O 端口不能直接驱动，所以通过一个三极管进行电流放大。
自习室智能照明系统设计
自习室智能照明系统设计作者：赵凡来源：《科技创新与应用》2019年第05期摘; 要：根据对学校现有自习室照明系统进行分析发现，大多数的自习室还是采用传统的照明方法，无法根据教室人数的变化自动调节照明情况，这造成了极大的资源浪费，为了减少教室灯光电能的消耗，最大限度节省电能，提出了一种智能的自习室照明系统，以单片机为核心，结合红外传感器和光敏电阻来达到智能控制的目的。
关键词：智能照明;自习室;光照强度;红外测量中图分类号：TU85; ; ; ; ;文献标志码：A; ; ; ; ;文章编号：2095-2945（2019）05-0084-02由于能源供需矛盾的日益突出，节能是一个永恒不变的话题，电力行业更是如此。
照明的消耗成为继空调、采暖电机之后的第三能源消耗大户[1]。
据统计表明在学校，照明能耗占到整个建筑物电量总能耗的25%～35%。
由于大学开放型的管理模式，造成有时在借助外界环境能正常工作和夜晚室内空无一人时，整个房间内也是灯火通明[2][3]。
据测算，这种现象的耗电占其单位所有耗电的40%左右。
因此，开发设计一种基于单片机的智能照明系统，在保证照明质量的前提下，不仅有明显的经济效益，而且可为智能化校园舔砖加瓦[4]。
1 方案设计在一个可以容纳几百人的大教室，使整个教室的照明可以达到智能控制的程度。
照明系统有两种状态，一个是手动控制开关，此状态教室内灯分属于几个不同开关控制。
这个只有在紧急的情况时才会采用此状态工作，另一个状态是全自动状态，在此状态工作时，每个电灯有其自己需照明的区域，各个区域的电灯互不干扰。
在满足光亮强度达到一定数值时，照明系统处于锁定状态，即不管怎样电灯都不会亮。
当光照强度低于一定数值时（即不能满足照明的需要），每个电灯测到属于其自己的监测范围内有人出现，即热释红外探测传感器模块探测到有人时，就会启动电灯。
本设计是希望根据教室具体的人数状况和光照强度，智能化的自动控制灯的开关，要达到此目的，有两种实现方案：方案一：此方案利用全硬件电路实现，硬件电路与传感器结合使用，来达到本设计需要实现的要求;方案二：此方案用以单片机为核心，结合红外传感器和光敏电阻来达到智能控制的目的。
自习室节能控制系统样本
专业课程设计报告题目自习室节能控制系统院系自动化工程学院专业电子信息科学与技术班级12电子科学02姓名学号9月1、设计内容及规定 .............................................................................. 错误!未定义书签。
2、系统总体设计 (3)2.1 自习室节能控制系统总体设计思想 (3)2.2自习室节能控制系统硬件设计 (6)2.2.1 CC2530单片机 (6)2.2.2 光敏电阻工作原理 (7)2.2.3 热释红外传感器 (8)3、系统详细实现 (9)3.1光照度检测子系统 (9)3.2人员检测子系统 (10)3.3数据解决某些 (11)3.4灯开关控制子系统 (13)4、设计总结 (14)1、设计内容及规定随着社会经济和科学技术发展，人类社会进步越来越依赖于资源开发与运用，然而与日俱增能源需求和有限资源数量形成了巨大矛盾,能源短缺问题日益突出，成为一种国家经济发展“瓶颈”。
在寻找代替品、提高能源运用率和节约能源等几种缓和能源危机途径中，节能无疑是符合可持续发展规定。
英国都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景观，所有照明都基本以不影响人们正常生活节奏为准。
许多店铺橱窗灯光在打烊后会所有关闭，有些店铺还采用定期关灯装置。
在政府住宅楼和公寓楼内，楼道里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途径之一，德国政府努力推动能源公司实行“供热供电结合”，勉励能源公司将发电余热尽量用于供暖。
，德国颁布了增进“供热供电结合”法规，依照这一法规，政府向实行该办法能源公司，特别是小型能源公司提供补贴，协助她们置办相应设备。
中华人民共和国都市每年用于公共照明能源支出高达280多亿，节能空间巨大。
其中路灯照明能耗占30%以上。
《教室灯光控制系统》课件
DMX512灯光控制系统
专为舞台灯光设计的控制协议，可以精确控 制灯光的色彩和运动效果。
网络化灯光控制系统
通过局域网或互联网实现多功能、集成化的 灯光控制和管理。
教室灯光控制系统的特点
教室灯光控制系统具有智能调节、灵活布局、便捷操作和节能环保等特点， 适合应用于各类教育场所。
教室灯光控制系统的优点
《教室灯光控制系统》 PPT课件
教室灯光控制系统PPT课件，涵盖了灯光控制系统的重要性、工作原理、常 见系统、特点、优点以及设计模块。介绍硬件与软件设计、控制器的调试和 测试，以及智能化和未来的发展趋势。
灯光控制系统的重要性
教室灯光控制系统扮演着创造理想学习环境的关键角色。它可以提高学生的 专注力和学习效果，营造舒适的氛围。
控制模块
根据传感器信号控制灯光亮度和色温，实现自动调节。
用户界面模块
提供人机交互界面，方便用户设置和调整灯光参数。
教室灯光控制系统的基本原理
教室灯光控制系统通过定时控制、手动控制或自动感应实现灯光的开关、调 光和颜色控制。
教室灯光控制系统的硬件设计
传感器
用于感知环境光照、人体和其 他参数。
控制电路
1 提高学习效果
通过调节光照亮度和色温，创造更适宜的学习环境，有益于学生的专注力和记忆力。
2 增强教学体验
通过巧妙的灯光效果，丰富课堂氛围，激发学生的兴趣和参与度。
3 节能环保
合理的灯光控制可降低能耗，减少对环境的负面影响。
教室灯光控制系统的设计模块
传感模块
通过感应器收集环境信息，如光照强度、人体感应等。
灯光控制系统的工作原理
教室灯光控制系统通过智能传感器和控制设备实现自动调节亮度、色温等参 数，以满足不同学习场景的需求。
教室照明灯智能控制系统的研究
教室照明灯智能控制系统的研究随着科技的发展，智能控制系统在各行各业得到了广泛的应用。
教室照明灯智能控制系统也是其中一种应用。
教室照明灯智能控制系统可以根据实际需求调节教室的照明亮度，提供更加舒适和适宜的学习环境。
教室照明灯智能控制系统中，使用传感器来感知环境的亮度和人体的存在。
根据感知到的信息，控制系统可以自动调节照明灯的亮度和开关。
通过对照明灯的控制，可以实现节能和环保的目标。
研究教室照明灯智能控制系统的目的是提供一个智能化的解决方案，使教室的照明更加高效和便捷。
该系统具有以下特点：1. 自动调节：教室照明灯智能控制系统可以根据实际需求自动调节照明灯的亮度。
当教室内有足够的自然光时，系统可以降低照明灯的亮度，从而节省能源。
2. 预设模式：系统可以预设不同的照明模式，根据不同的需求进行切换。
可以设置上课模式、自习模式和会议模式等。
在不同的模式下，系统可以自动调整照明灯的亮度和颜色，以提供更适宜的学习环境。
3. 远程控制：系统支持远程控制，教师和管理员可以通过手机或电脑设置照明灯的亮度和开关。
通过远程控制，可以实现方便的管理和操作。
4. 数据统计：系统可以对教室内照明灯的使用情况进行数据统计和分析。
可以统计每天、每周或每月的照明灯使用时间和能耗情况。
通过数据统计，可以提供参考和改进建议。
1. 传感器选择：选择合适的传感器来感知环境的亮度和人体的存在。
常见的传感器有光敏电阻、红外线传感器等。
2. 控制算法：根据传感器感知到的信息，通过控制算法来调节照明灯的亮度和开关。
控制算法的设计需要考虑到不同的需求和环境变化。
3. 用户界面：设计一个用户友好的界面，让用户能够方便地设置系统的参数和查看统计数据。
4. 系统集成：将照明灯智能控制系统与教室的其他设备进行集成，例如窗帘、空调等。
通过系统集成，可以实现更加智能化和自动化的教室管理。
研究教室照明灯智能控制系统可以提供更加高效、便捷和舒适的学习环境。
这不仅有利于教师和学生的学习效果，也有利于节约能源和保护环境。
图书馆智能建筑灯光照明系统设计毕业设计
图书馆智能灯光照明控制系统设计摘要本文重要简介了PLC在图书馆智能照明中旳应用。
该图书馆属于小型图书馆, 其重要功能有自习室、阅览室、办公室、会议室、书库等。
通过对这些地方旳灯光旳详细控制, 对比突出了PLC在智能建筑照明中旳优势。
在以PLC为主旳照明控制系统中, 通过各类传感器旳铺设、PLC旳信号分析、总线旳通信和组态旳控制等对其进行智能灯光控制, 从而深入阐明了基于PLC旳智能照明旳综合优势。
关键词智能照明控制系统PLCLIBRARY INTELLIGENT lIGHTING CONTROLSYSTEM DESIGN BASED ON PLCABSTRACTThis paper introduces the PLC in the library of intelligent lighting applications.The library is a small library, and its main function has study room, reading room, offices, conference rooms, stacks etc.By means of specific controls of these places light, the contrast highlights the advantages of the PLC in the intelligent building lighting.In the PLC-based lighting control system, by the laying of the various types of sensors, signal analysis of the PLC, the bus communication and configuration control to its intelligent lighting controls, which further illustrates the integrated PLC based intelligent lighting advantage.KEY WORDS Intelligent Lighting Control system PLC目录中文摘要 (I)英文摘要 .............................................................................................................................................. I I 1 引言. 01.1 智能照明理念 01.2 图书馆智能照明旳发展现实状况及意义 (1)1.2.1 国内外发展现实状况 (1)1.2.2 智能照明旳意义 (3)1.3 本文重要研究内容 (4)2 基于PLC控制旳图书馆照明系统设计 (4)2.1 设计方案旳提出 (5)2.1.1 自习室设计方案 (5)2.1.2 办公室设计方案 (5)2.1.3 阅览室设计方案 (6)2.1.4 公共区域设计方案 (6)2.2 图书馆照明系统设计旳基本措施 (6)2.2.1 自习室照明系统设计 (6)2.2.2 办公室、阅览室照明系统设计 (7)2.2.3 公共区域照明系统设计 (7)2.3照度旳计算 (8)3 系统硬件设计 (9)3.1 系统硬件旳选型 (9)3.1.1 PLC模块旳选型 (9)3.1.2 传感器旳选型 (10)3.2 系统各部分模块旳连接方式 (12)3.2.1 整体构造图 (12)3.2.2 PLC模块与各传感器旳连接图 (13)PLC与总线之间旳连接图 (14)3.3 电源模块 (15)3.4 自习室灯光控制 (16)4 系统软件设计 (18)4.1 系统程序设计 (18)主程序流程图 (18)4.1.2 地址旳分派 (19)4.2 自习室灯光控制程序 (20)4.2.1 自习室灯光控制程序流程图 (20)4.2.2 自习室灯光控制程序 (20)5 系统通信与组态 (21)5.1 PLC与上位机组态王之间旳通信 (21)5.2 系统组态 (25)6 结论 (29)道谢 (32)参照文献 (34)附录 (35)1 引言1.1智能照明理念智能照明是指运用计算机、无线通讯数据传播、扩频电力载波通讯技术、计算机智能化信息处理及节能型电器控制等技术构成旳分布式无线遥测、遥控、遥讯控制系统, 来实现对照明设备旳智能化控制。
基于单片机的自习室智能灯控系统设计
（ ２ ） 学生 可 以通 过 大厅 显示 和 自习室 门前显 示情
况 决定 到哪 一 间教 室学 习 ， 节 省 了学 生们 的一些 时 间 。
（ ３ ） 使 电能得 到最 大化 利用 ，避 免 了不 必要 的浪
费。
（ ４ ） 完 全 自动控 制 ，不 需要 人 去管理 控 制它 ，而且
显 示 ， 以便 学 生查 找教 室 的使用 情况 。
２ ． ２ 实用 性
（ １ ） 不需 要人 为控 制 开关 ，在 一 定程 度上 减 小 了触
电的风 险 。
允许 使用 ，其 它教室 指示 灯熄 灭 ，即使 有人进 入 灯也 不会 点亮 ，禁止 使用 ；
功能二 ：教室 门 口设 置感 应器 ，对 自习人 数 进行 加 、减 计数 ，根 据人 数 的增加 逐渐 点亮 四个 区域灯 ， 当人数 过半 会 点亮所 有灯 ， 则 下一 间教 室指 示灯 点亮 ， 允许使 用 。 功能三 ：依 次类 推 ，在 前 一个教 室人 数过 半后 ，
绿灯 兜 代表 该问 教审 允许 使用 ， 灯 见代 咳 敦 审 禁Ｉ Ｉ ： 使川 。
３ ． ４ Ｊ ！ （ ｛ 叫 系统 采用 Ｌ Ｅ Ｄ 发光 二极 管模 拟敦 ｝ １ 炽灯 ， ‘ Ｉ ＇ ｉ ｌ ］ 敦 事 内灯 划 分四个 ｌ 域 ，根 据 人数依 次
剑节 能 的 Ｈ的。
在 教室 门 口一前 一后 安装 两个 人体 感 应装 置 ，并 且装 有指 示灯 。 用Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ １ 单片 机来 控制 自习 设 计 了
智 能灯 控系 统［ １ 】 。
灯 ，当有 学 生进 自习室 时， 门 口的感应 装 置会将 感 应 到 的信息 传给 单 片机 ，然 后 由单片 机控 制 自习室 内第
自习室的智能灯光控制系统[发明专利]
![自习室的智能灯光控制系统[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f947ea6ebceb19e8b9f6ba7f.png)
专利名称：自习室的智能灯光控制系统专利类型：发明专利
发明人：夏茂秀
申请号：CN201710871567.X
申请日：20170925
公开号：CN107592703A
公开日：
20180116
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种自习室的智能灯光控制系统，包括设置主控模块、人数计数模块、LED 灯控制模块、电源模块以及显示模块；所述的人数计数模块与主控模块相连，用于统计进入自习室的人数，所述的LED灯控制模块与主控模块相连，用于控制自习室内各个区域的LED灯，所述的电源模块为各个模块供电，所述的显示模块与主控模块相连，用于显示区域灯光信息。
本发明提供一种自习室的智能灯光控制系统，通过人数计数模块进行统计教室内的人数，并根据人数的多少选择合适数量的区域内的LED等开启，并将人数显示在自习室外的显示屏上，能够合理分配自习室的人数，同时也能节约电能。
申请人：南京律智诚专利技术开发有限公司
地址：210039 江苏省南京市雨花经济开发区凤华路18号8幢103室
国籍：CN
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编号：2自习室灯光自动控制系统作者：张博泓、陈梦醒、邹小亮、方晓璐指导老师：陆道纲目录一、摘要 (1)二、概述 (2)三、自动控制系统框架 (3)3.1自动光控模式 (4)3.2正常模式 (4)四、自习室灯光自动控制系统结构 (4)4.1微控制系统 (4)4.2 红外线扫描 (8)4.3智能光控系统 (9)4.3.1电路原理 (9)4.3.2光敏电阻的工作原理 (9)4.3.3 LM324 (11)4.4室内灯光控制 (12)4.4．1 电路原理 (12)4.4．2 元器件说明 (12)五、后记 (14)六、参考文献 (15)一摘要校园水电的浪费，特别是用在电上的浪费特别严重。
如有时中午大家都去吃饭了，教室里空无一人，灯却没有关；有时候，天气特别晴朗，可是大家依然灯火通明。
专门针对此种现象，我们设计了本自习室灯光自动控制系统。
本设计采用位单片机AT89C51对室内正常灯光和智能光控灯光进行控制，通过I/O接口输出的信号来控制灯泡的亮灭情况。
我们设计的课题主要分为四个部分：红外线扫描部分，微控制部分，室内灯光控制部分和智能光控部分。
我们通过人工操作单刀双掷开关来给灯泡一个模式，光控模式和正常模式。
在光控模式中，通过光敏电阻感受光的强度，来给比较器一个高低电压，与我们之前设定的基准电压作比较。
再由微控制部分接收、判断并输出信号来控制整体日光灯或单个日光灯的亮灭情况，来完成整个工作过程。
我们的系统稍加改进的话还可以应用到办公室、实验室以及卧房等房间，具有很强的普适性与现实意义。
二概述在生活中我们常会因为天气较亮的时候经常忘记关灯，有时为了局部需要又往往不得不大面积的开灯，因此致使大量电能被浪费。
这种现象在大学自习室内特别明显，而解决这一问题较好的办法通常是采用照明自动控制系统。
如采用超声波开关系统或微机自动控制系统及优化开关控制路数，以满足灯开、关的数量和事先设定的照度要求，以期合理用电，例如楼道、厕所、门厅等地方的光控、声控自动开关。
在大学自习室内，有时候天气很好、室内光线充足或者是自习室仅有1个或两个人在自习，然而全部的灯都在紧张地做着无用的工作，照亮教室的每一个空洞的角落；或者几位同学零零星星的占据了各个方位，使得教室的任何一盏灯都没法休息；更令人感到心痛的是有些自习室空无一人，而电灯却在明亮的照着...这种现象造成了电能的大量浪费。
根据自动灯光控制理论，我们设计了这个专门针对大学自习室的自习室灯光自动控制系统，它融合了我们日常的照明装置系统，而且更人性化的添加了自动光控系统和人体红外线扫描系统。
并且还可以根据不同的环境来设置它不同的模式，例如检修的时候和上课的时候选用检正常模式。
在我们设计的课题中包括：红外线扫描部分，微控制部分，室内灯光控制部分和智能光控部分。
我们通过人工操作单刀双掷开关来给灯泡一个模式，光控模式和正常模式。
在光控模式中，通过光敏电阻感受光的强度，来给比较器一个高低电压，与我们之前设定的基准电压作比较。
同时安装在每个灯附近的人体红外线扫描装置扫描这个灯附近是否有人，然后再由微控制部分接收、判断并输出信号来控制整体日光灯或单个日光灯的亮灭情况。
现代新型的单片机为外部提供了相当完善的总线结构，为系统的扩展和配置打下了良好的基础。
正常模式就是现在我们自习室的一般电路。
这次设计及制作过程中，我们使用了模拟电子技术、数字电子技术，单片机技术，光电检测技术等，电气控制技术以及机械等技术进行设计及制作。
这些知识好多都是在我们的专业课上学不到的，但我们经过自己看书学习、讨论和陆院长的指导，我们把这些理论知识基本融合了起来，这次的参赛设计及制作对理论联系实际有了一定的作用，使我们的理论知识得到了升华，同时也提高了我们独立思考和动手能力，增强了团队合作精神，学会了与人交流沟通，我们一起发现问题，讨论问题，解决问题。
三 自动控制系统框架图3-1 自动控制系统框架图每个自习室有一个总开关，为单刀双掷开关。
一个控制进入检修模式系统，一个控制进入自动光控系统。
当开关拨向1触点时启动自动光控模式，当开关拨到2触点时启动检修模式。
如此选用有三个好处：一是便于观察开关的闭合情况，微控制器部分外部光线感应（智能光控） 红外线扫描控制室内相应的灯光二是分开独立，互不影响，三是可以定期对系统进行检修或者对坏掉的材料进行更换。
图3-2 单刀双掷开关3.1自动光控模式按键闭合，智能光控部分中的外部光线感应器件，感受光线的亮暗程度来调节自身的阻值的大小，即对应电压值在起变化，与我们之前设置的基准电压作比较。
同时安装在每个灯附近的红外线扫描仪在此灯照明范围内自动扫描，当在扫描范围内检测到有人时，则将其信号反馈给微控制器并对其进行处理，把信号传到室内灯光控制部分，使其做出相应的响应，控制整体或部分照明灯的开关。
3.2正常模式按键闭合，自动光控模式不起作用，类似于现在的灯光人工控制系统，这时满足了上课时的暗光线需求，同时在正常模式下检修人员可以对自习室内的照明系统进行检修。
四自习室灯光自动控制系统结构4.1微控制系统微控制部分选用我们常见的AT89C51,主要用来接收、判断并输出信号。
AT 89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Pr ogrammable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS 8位微处理器，即单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中， AT89C51是一种高效微控制器。
·与MCS-51 兼容·4K字节可编程闪烁存储器·寿命：1000写/擦循环·数据保留时间：10年·全静态工作：0Hz-24MHz·三级程序存储器锁定·128×8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式·片内振荡器和时钟电路管脚说明：VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。
并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管脚备选功能P3.0 RXD（串行输入口）P3.1 TXD（串行输出口）P3.2 /INT0（外部中断0）P3.3 /INT1（外部中断1）P3.4 T0（记时器0外部输入）P3.5 T1（记时器1外部输入）P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。
当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。
在平时，A LE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SF R8EH地址上置0。
此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。
另外，该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
/PSEN：外部程序存储器的选通信号。
在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/ PSEN信号将不出现。
/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FF FFH），不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出。
振荡器特性:XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。
该反向放大器可以配置为片内振荡器。
石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。
如采用外部时钟源驱动器件，XTAL2应不接。
有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。
复位：当在89C51单片机的RST引脚引入高电平并保持2个机器周期时，单片机内部就执行复位操作(若该引脚持续保持高电平，单片机就处于循环复位状态)。
实际应用中，复位操作有两种基本形式：一种是上电复位，另一种是上电与按键均有效的复位。
这里我们采用第一种，上电复位。
上电复位要求接通电源后，单片机自动实现复位操作。
常用的上电复位电路如图4-2所示。
图 4-2 上电复位电路上电瞬间RST引脚获得高电平，随着电容C1的充电，RST引脚的高电平将逐渐下降。
RST引脚的高电平只要能保持足够的时间（2个机器周期），单片机就可以进行复位操作。