节能减排PPT综述
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
系统“看门狗”模块
• X5045具有三种常用的功能：看门狗定时器、复位控制和EEPROM集成在单个8个 引脚封装的CMOS器件内，将电源监控和看门狗功能与高速三线非易失性存储器组 合装一起，从而在很大程度上降低了系统成本并减少了对电路板空间的要求。
10 Chp4 工作原理及性能分析
工作原理及性能
调查问卷总体情况
11 Chp5 创新点及应用 5.1 创新点
创新点
操作和控制简单，容 易地使用
使用“看门狗”技术有利于 避免程序紊乱，有利于系统 的稳定性
采用点到面的红外线传 感技术监测，有利于数 据采集，同时避免非对 象信号的干扰。
成本低廉 易于普及
12 Chp5 创新点及应用 5.2 应用
应用
教室智能节能灯符合 “节能减排”理念。
本系统考虑到环境光足够亮时，无 论是否有人体存在都不开灯；而环境 光不够亮时，有人体存在才开灯，无 人体存在则不开灯。本系统逻辑定义 为：环境光亮时为逻辑“0"(符合光采 集电路输出信号状态)，暗时为“1"， 人体存在为“1"，人体不存在为“0" ，开灯为“1”，关灯为“0"。
首先上电复位后系统处于自动控制 状态。此时当有人进出教室时液晶显 示屏会自动显示人数的加减情况，并 且根据人数的多少与光强的大小来控 人体存制在教传室感里器灯具的有亮本灭身。不发出任何类型的 辐射，器件功耗很小，隐蔽性好，价格低廉的 优点。而缺点是容易受各种热源、光源干扰。 由于红外穿透力差，因此人体的红外辐射容易 被遮挡，不易被探头接收；易受射频辐射的干 扰；当环境温度和人体温度接近时，探测和灵 敏度就会明显下降，甚至造成短时失灵。为避 免这种现象的出现，本系统软件程序中设计为 有人体存在状态后间隔1分钟或更长的时间来对 人体存在参数信号的采集。
本电器部分采用自动控制比较容易实现，考虑到电器元件处理等问题： （1）电源供电电路中集成稳压器温度过高，故我们团队使用9V变压器，在集成稳 压器前串入两只二极管降压，同时增大散热片来解决。 （2）由于模型是在电路板上连接，所以对于器件的摆放是一个问题，对于此问题， 我们采用单片机设计原则，相互有关的元件尽量放得靠近一些，把容易受到干扰的 器件放在边上 （3）有人存在的教室中，若人体超过十秒没有活动，人体传感器是不会有信号输出 的，那么如何判定教室此时有人的问题，对于此问题，我们团队将有人体存在的状 态保持二至五分钟再继续采集信号，并加以处理。
机械部分
3
光采集系统
• 光敏电阻与电阻R构成反向比例放大电路。当光敏电阻的阻值发生变化时，GM端 上的应发生变化，该信号被单片机的模拟通道GM采集，采集的是光敏电阻上的 暗时，光敏电阻上的电压值接近5V，光强时，大约0V，模数转换为数字量后 0~255。
液晶显示驱动模块
• 本设计使用的LM016L液晶模块采用HD44780控制器。HD44780具有简单而功 能较强的指令集，可以实现字符移动、闪烁等功能。
4 Chp2 研究背景及意义
2.1 研究背景？
节能系统介绍
• 针对目前高校教学楼用电设备控制和教学管理不足的现状，以提高 教室用电设备控制的自动化和教学管理的效率为目的，开发了一套 功能较完善的基于总线的智能教室控制系统。
• 1． 应用先进的电子技术、网络技术、自动控制技术以及实用的 软件平台。
• 2． 采用三层硬件两级网络构成，即“教室检测控制单元、教室 显示控制单元”。
5 Chp2 研究背景及意义
2.2 研究意义？
展翅计划介绍
智能教室控制系统采用的单片机实现对教室光照、自习学生人 数等的数据采集，实现教室使用状态监控与显示，并对教室内部用 电设备进行合理控制和管理，达到高校教学楼教室控制的智能化和 节约化的目标。
6 Chp3 设计方案
3.1 电器控制
电器控制
1
教室智能灯光 节能系统
队名： 节能小分队
Chp1
团队简介
Chp2
研究背景 及意义
Chp3
设计方案
Chp4
工作原理及 性能分析
Chp5
创新点 及应用
Chp6
总结与不足
3 Chp1 团队简介
1.1 团队简介
团队简介
• 团队名称：节能小分队； • 指导老师：迟正刚； • 团队队长：崔磊； • 团队成员：黄泽彬、蔡梓超、古敬垚、薛森荣、吴泽坤；
7 Chp3 设计方案
3.2 机械部分
机械部分
2
AT89C51主控制模块
• AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ位微处理器，俗称单 片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存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1000次。
人体存在信号采集系统
• 使用两组红外传感器(分别安装在教室门内外两侧)用来计数当前教室内的学生人数。 两组红外传感器依据接收有障碍物(人体)反射回来的红外光并根据对其接收的先后 顺序来判断是否有进入/出去的人(进“+”，出“-”)，进而实现对教室学生人数 的记数。
8 Chp3 设计方案
3.2 机械部分
人体传感器一般采集的是有活动的人体，若人体静止时，如坐着看书没有活动，这时人 体传感器是不会有信号输出的，故而最好将人体传感器装置设计成在系统运行过程中能够摆 动。
能广泛应用于各大院校， 应用前景广阔
13 Chp6 总结与不足
总结
1
由于教室大小面积各不相同、教室灯光数量不一，教室内部安装智能控制装备的数量也 会有所不同，特别是人体传感器使用的数量受面积的影响更大，一套教室灯光控制系统的应 用也只是在有限的范围内。若教室面积很大，超过人体传感器辐射范围，这样采集的信号可 能会不够准确，进而影响控制设备的运行。为防止这种现象发生，使系统更加可靠，最好采 用多个人体传感器。
9 Chp3 设计方案
3.2 机械部分
机械部分
4
系统供电电路
• 本设计采用输出电压为9V的变压器。系统接通220V交流电源后，将220V交流电变 压到9V，经过二极管全波整流、电解电容C1，C2滤波，再经正输出稳压器 LM7805，为了缓冲负载突变，改善瞬态响应，输出端还采用了电容C3，C4，最后 得到+5V的直流电压，用于给控制系统中单片机系统及其它外围电路的Vcc端供电。
• X5045具有三种常用的功能：看门狗定时器、复位控制和EEPROM集成在单个8个 引脚封装的CMOS器件内，将电源监控和看门狗功能与高速三线非易失性存储器组 合装一起，从而在很大程度上降低了系统成本并减少了对电路板空间的要求。
10 Chp4 工作原理及性能分析
工作原理及性能
调查问卷总体情况
11 Chp5 创新点及应用 5.1 创新点
创新点
操作和控制简单，容 易地使用
使用“看门狗”技术有利于 避免程序紊乱，有利于系统 的稳定性
采用点到面的红外线传 感技术监测，有利于数 据采集，同时避免非对 象信号的干扰。
成本低廉 易于普及
12 Chp5 创新点及应用 5.2 应用
应用
教室智能节能灯符合 “节能减排”理念。
本系统考虑到环境光足够亮时，无 论是否有人体存在都不开灯；而环境 光不够亮时，有人体存在才开灯，无 人体存在则不开灯。本系统逻辑定义 为：环境光亮时为逻辑“0"(符合光采 集电路输出信号状态)，暗时为“1"， 人体存在为“1"，人体不存在为“0" ，开灯为“1”，关灯为“0"。
首先上电复位后系统处于自动控制 状态。此时当有人进出教室时液晶显 示屏会自动显示人数的加减情况，并 且根据人数的多少与光强的大小来控 人体存制在教传室感里器灯具的有亮本灭身。不发出任何类型的 辐射，器件功耗很小，隐蔽性好，价格低廉的 优点。而缺点是容易受各种热源、光源干扰。 由于红外穿透力差，因此人体的红外辐射容易 被遮挡，不易被探头接收；易受射频辐射的干 扰；当环境温度和人体温度接近时，探测和灵 敏度就会明显下降，甚至造成短时失灵。为避 免这种现象的出现，本系统软件程序中设计为 有人体存在状态后间隔1分钟或更长的时间来对 人体存在参数信号的采集。
本电器部分采用自动控制比较容易实现，考虑到电器元件处理等问题： （1）电源供电电路中集成稳压器温度过高，故我们团队使用9V变压器，在集成稳 压器前串入两只二极管降压，同时增大散热片来解决。 （2）由于模型是在电路板上连接，所以对于器件的摆放是一个问题，对于此问题， 我们采用单片机设计原则，相互有关的元件尽量放得靠近一些，把容易受到干扰的 器件放在边上 （3）有人存在的教室中，若人体超过十秒没有活动，人体传感器是不会有信号输出 的，那么如何判定教室此时有人的问题，对于此问题，我们团队将有人体存在的状 态保持二至五分钟再继续采集信号，并加以处理。
机械部分
3
光采集系统
• 光敏电阻与电阻R构成反向比例放大电路。当光敏电阻的阻值发生变化时，GM端 上的应发生变化，该信号被单片机的模拟通道GM采集，采集的是光敏电阻上的 暗时，光敏电阻上的电压值接近5V，光强时，大约0V，模数转换为数字量后 0~255。
液晶显示驱动模块
• 本设计使用的LM016L液晶模块采用HD44780控制器。HD44780具有简单而功 能较强的指令集，可以实现字符移动、闪烁等功能。
4 Chp2 研究背景及意义
2.1 研究背景？
节能系统介绍
• 针对目前高校教学楼用电设备控制和教学管理不足的现状，以提高 教室用电设备控制的自动化和教学管理的效率为目的，开发了一套 功能较完善的基于总线的智能教室控制系统。
• 1． 应用先进的电子技术、网络技术、自动控制技术以及实用的 软件平台。
• 2． 采用三层硬件两级网络构成，即“教室检测控制单元、教室 显示控制单元”。
5 Chp2 研究背景及意义
2.2 研究意义？
展翅计划介绍
智能教室控制系统采用的单片机实现对教室光照、自习学生人 数等的数据采集，实现教室使用状态监控与显示，并对教室内部用 电设备进行合理控制和管理，达到高校教学楼教室控制的智能化和 节约化的目标。
6 Chp3 设计方案
3.1 电器控制
电器控制
1
教室智能灯光 节能系统
队名： 节能小分队
Chp1
团队简介
Chp2
研究背景 及意义
Chp3
设计方案
Chp4
工作原理及 性能分析
Chp5
创新点 及应用
Chp6
总结与不足
3 Chp1 团队简介
1.1 团队简介
团队简介
• 团队名称：节能小分队； • 指导老师：迟正刚； • 团队队长：崔磊； • 团队成员：黄泽彬、蔡梓超、古敬垚、薛森荣、吴泽坤；
7 Chp3 设计方案
3.2 机械部分
机械部分
2
AT89C51主控制模块
• AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ位微处理器，俗称单 片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存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1000次。
人体存在信号采集系统
• 使用两组红外传感器(分别安装在教室门内外两侧)用来计数当前教室内的学生人数。 两组红外传感器依据接收有障碍物(人体)反射回来的红外光并根据对其接收的先后 顺序来判断是否有进入/出去的人(进“+”，出“-”)，进而实现对教室学生人数 的记数。
8 Chp3 设计方案
3.2 机械部分
人体传感器一般采集的是有活动的人体，若人体静止时，如坐着看书没有活动，这时人 体传感器是不会有信号输出的，故而最好将人体传感器装置设计成在系统运行过程中能够摆 动。
能广泛应用于各大院校， 应用前景广阔
13 Chp6 总结与不足
总结
1
由于教室大小面积各不相同、教室灯光数量不一，教室内部安装智能控制装备的数量也 会有所不同，特别是人体传感器使用的数量受面积的影响更大，一套教室灯光控制系统的应 用也只是在有限的范围内。若教室面积很大，超过人体传感器辐射范围，这样采集的信号可 能会不够准确，进而影响控制设备的运行。为防止这种现象发生，使系统更加可靠，最好采 用多个人体传感器。
9 Chp3 设计方案
3.2 机械部分
机械部分
4
系统供电电路
• 本设计采用输出电压为9V的变压器。系统接通220V交流电源后，将220V交流电变 压到9V，经过二极管全波整流、电解电容C1，C2滤波，再经正输出稳压器 LM7805，为了缓冲负载突变，改善瞬态响应，输出端还采用了电容C3，C4，最后 得到+5V的直流电压，用于给控制系统中单片机系统及其它外围电路的Vcc端供电。