LED教室灯自动开关及自适应调光系统
自适应教室环保灯光系统的设计与实现
图1 E F E L新型平 面光源 的实物展示 图
4 ・
21年 6 01 月
12控制 电路 的设计 与实现 .
光 源 与 照 明
2 1 年第 2 01 期
开关 ,并使得 变压器的制作上可更加 简化 ,体积也随 之缩小 , 电路 中所使用之 电感组件值也大幅降低 ; 而 其
聚类 分析 、神经 网络 分析算 法等多方法 的交 叉分析得
到最优 的设计 方案是 十分必要 的。图 2为控 制电路设
计 的技 术路线 图 :
实际 的使用成 本低 且不需修改原有供 电 ,变交流为直
流 ,体现 了人 陛化 、节能 、环保 、舒适 的设计理论 。
1 . 室灯光系统的安装与实现 3教
1 系统设计
①平面光源 ( E L)没有 传统 的电极 ,因此就不 EF 需要灯丝预热启动 ,可以做 到瞬时点燃 ,实现 良好 的 线性调光 ,使用寿命长达 5 ×1。 。 0 0 h ②用 了比较大 的散热 面积 ,所 以不 易产生过高的 表面温度 ,提 高灯 的光通维 持率 ,所以光衰很小。有 利于保持光分布的均匀恒定 。 ③ 采用面发光 ,没有眩光的问题。 ④ 单面输 出面光源 ,所 以做成灯具可 以直接装在
一
度测量 , 而决定照 明设备 的配置 。白天教 室学生工 从
作面以天然采光为主, 照明为 自然光不 足时的补充 。 良 好的照 明环境不 仅要 有充足 的照度来 源,分配均匀 的 照度 ,还要尽 可能地避免直 接眩光和反射 眩光 。本系 统对这一要求进行 了细致的规划。
11 . 光源的要求与选取
安装方式与传统 的教 室安装方式不一样 ,传统 的 荧 光灯具安装一般每个 教室是 6盏灯具 ,每两个灯 具
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,智能化设备已经渗透到了我们生活的方方面面。
智能照明系统作为智能化设备的一种,已经在不少公共场所得到了广泛的应用。
特别是在教室这样的场所,智能照明系统的设计更是显得尤为重要。
本文将针对教室智能照明控制系统进行设计,旨在提高教室的照明舒适度、节能减排以及便捷性。
一、系统组成教室智能照明系统主要由以下几个部分组成:传感器、控制器、灯具和智能控制软件。
传感器主要用于感知环境中的光线、温度和人员的动态情况,以便提供更加智能的照明控制;控制器则是系统的大脑,负责接收传感器的信息并根据预设的规则进行智能控制;灯具是系统的执行部分,根据控制器的指令进行照明的调控;智能控制软件则是用户与系统交互的接口,提供人性化的操作界面和智能化的控制功能。
二、系统特点1. 自动调节:系统可以根据环境中的光线情况和人员的动态情况自动调节灯光,保持教室的适宜照明状态。
2. 节能减排:通过智能控制系统,可以根据实际需求合理分配光照资源,减少不必要的能源浪费,达到节能减排的效果。
3. 人性化设计:智能控制软件提供直观的操作界面,方便用户进行灯光控制和节能设置,提高用户体验。
4. 实时监控:系统能够实时监测灯具的运行状态和能耗情况,为后续的维护和管理提供数据支持。
5. 可拓展性:系统具有良好的可拓展性,可以根据实际需求增加更多的传感器和灯具,满足不同规模教室的需求。
三、系统设计1. 传感器部分:选择高灵敏度、低功耗的光线传感器和红外传感器,用于感知环境中的光线情况和人员的动态情况,并将感知到的信息传输给控制器。
2. 控制器部分:控制器采用嵌入式处理器,具有较强的信息处理能力和稳定性,能够对传感器传来的信息进行智能分析和控制指令的下发。
控制器还需具备与灯具和智能控制软件的通信功能。
3. 灯具部分:灯具选择LED灯具,具有调光和调色功能,能够根据控制器的指令精准调节光照强度和色温,满足不同场合的照明需求。
学校教室智慧照明系统方案设计方案
学校教室智慧照明系统方案设计方案智慧照明系统是在传统照明系统的基础上,通过使用传感器、控制器和网络技术,实现对教室内灯光的智能化管理和控制。
它可以根据教室内的光照情况、时间、人流量等因素,自动调节灯光亮度和色温,提高教室照明的舒适度和节能效果。
一、系统框架设计:1. 传感器部分:将光照、温湿度、人体感应等传感器部署在教室内不同位置,感知教室的实时状态。
2. 控制器部分:通过无线网络或有线网络与传感器相连,获取传感器采集到的数据,并根据预设的参数进行分析和控制。
3. 照明设备部分:智能照明系统通过控制器与灯具相连,实现对照明设备的集中控制和智能化调节。
4. 软件平台部分:系统需要一个专门的软件平台,用于管理和监控教室的照明状态,提供可视化的界面,方便用户进行调节和设置。
二、系统功能设计:1. 自动调光:通过感光传感器感知教室内的光照强度,当光照不足时,系统能自动调整灯光亮度,保证教室照明充足;当光照足够时,系统能自动调低灯光亮度,节约电能。
2. 自动调色温:根据教室内的时间和光照强度,系统能自动调整灯光的色温,以适应不同的教学环境需求。
比如白天可以使用较高色温的灯光,增加亮度;晚间可以使用较低色温的灯光,提供较为柔和的照明。
3. 人体感应控制:通过人体感应传感器,当教室内没有人时,系统能自动关闭灯光;当有人入内时,系统能自动打开灯光。
这样可以避免人员不在时浪费电能。
4. 时间控制:根据设定的时间表,系统能自动切换不同的照明模式,比如上课时间和休息时间可以有不同的亮度要求。
5. 集中控制和管理:通过软件平台,管理员可以对所有教室的照明进行集中管理,包括调整灯光亮度、色温、设置时间表等,也可以实时监控每个教室的照明状况。
三、系统优势设计:1. 节能降耗:通过自动调光、自动调色温等功能,系统能够根据实际需求合理使用电能,降低照明带来的能耗。
2. 舒适度提升:灯光亮度和色温的智能调节,可以根据不同的教学需求和时间要求,提供舒适的教室照明环境,提高学生的学习和教学效果。
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。
教室自动感应照明控制系统的设计方案
教室自动感应照明控制系统的设计摘要为了适应现代电子技术飞速发展的需要,更好地培养21世纪的应用型电子技术人才,在自动化技术日趋成熟的今天,照明电路的自动化控制已是随处可见的了。
但是要做到功能强可靠性高、价格低廉等一系列优点,这就是我们现在研究的课题了。
照明电路不仅用在工业生产中而且已渗入到人们工作和生活的各个角落。
几乎是从小到生活照明,大到工业控制,照明电路都起到了举足轻重的作用。
自动感应照明控制系统有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代,应用前景非常广阔。
目前,在各类学校教室的照明灯由于管理不善,经常是教室空无一人,却灯火通明,极大的浪费电源。
该设计题目是通过对目前市场上销售的同类产品的调查研究,找出现有产品的不足之处和为什么没有推广的原因,设计制作适合用户使用和方便使用的产品。
主要设计内容:人体感应检测系统设计、自动照明开关控制系统设计。
一、设计原理及方框图在光线亮时,节电开关呈关闭状态,灯不亮,夜间或光线较暗时,节电开关呈预备工作状态。
当有人经过该开关附近时,红外传感器检测到人体信号把节电开关启动,灯亮,当人离去时,延时40~50秒后节电开关自动关闭、灯灭。
图1是教室感应自动照明控制电路的原理方框图,由红外传感器、放大电路、倍压整流、光控电路、电子开关、延时和交流开关七部分电路组成。
图2.0教室感应自动照明控制电路的原理方框图二、原理图及其说明20K R12M R247KR336K R6红外线传感器1uF C11uF C2VT1220uF C3CW1D1D2100K R447KR5D5VT220KR7VT3D347uF C4R8103uF C5D4DSD6-D9BT51K R951KR10GND220V图2-1红外线传感器、光控智能开关原理图2.1原理说明电路原理:红外传感器是感应人体信号,VT1、R1、R3、C1组成放大电路。
为了获得较高的灵敏度,VT1的β值选用大于100。
R3不宜过小,否则电路容易产生间歇振荡,C2、D1和D2、C3构成倍压整流电路。
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,智能化的生活已经渗透到了人们的日常生活中的方方面面。
教育领域也不例外,智能照明控制系统的设计在教室里得到了广泛的应用。
智能照明控制系统能够根据环境和人们的需求自动调节照明亮度和色温,以提供更加舒适和节能的环境。
本文将介绍教室智能照明控制系统的设计原理、功能和实现方法。
一、设计原理教室智能照明控制系统的设计原理主要是基于环境感知和智能控制。
系统通过感知教室内的光线、温度、人流等信息,根据用户需求和环境变化自动调节照明设备的亮度和色温,以达到舒适和节能的效果。
1. 环境感知:系统通过传感器感知教室内的光线、温度、湿度、CO2浓度等信息,以及人们的活动信息,如人流密集的区域和人员数量等。
这些信息将作为系统调节照明的依据。
二、设计功能教室智能照明控制系统的设计功能主要包括:1. 光线监测与调节:系统能够实时监测教室内的光线情况,根据光线强度和方向调节照明设备的亮度和角度,保证教室内的光线均匀分布,减少眩光和阴影。
2. 色温调节:系统能够根据环境和用户需求自动调节照明设备的色温,使教室内的光线看起来更加舒适自然,有利于学生的学习和注意力集中。
3. 节能控制:系统能够根据环境感知信息和人员活动情况自动调节照明设备的亮度,实现节能效果。
当教室内无人时,系统可以自动关闭或调低照明设备的亮度。
5. 远程控制:系统可以实现远程控制和监控,教师或管理员可以通过手机或电脑对教室内的照明设备进行控制和调节,方便快捷。
三、实现方法1. 硬件实现:系统的硬件部分主要包括传感器、执行器和控制器。
传感器用于感知环境信息和人员活动信息,包括光线传感器、温度传感器、CO2传感器、红外传感器等;执行器用于控制照明设备的亮度、色温和分区,包括调光器、调色温器、智能开关等;控制器用于实现传感器信息的处理和执行器的控制,包括单片机、PLC等。
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进步,智能化已经渗透到了我们生活的方方面面,包括教室照明也不例外。
为了充分利用资源和提高能源利用效率,设计一个智能照明控制系统是非常有必要的。
智能照明控制系统需要实时感知教室的光照情况。
可以安装传感器,如光线传感器、温度传感器等,来感知环境中的光强和温度,进而调整照明系统的亮度和色温。
这样不仅可以提高照明效果,还可以减少能源的浪费。
智能照明控制系统还需要考虑教室的使用情况。
可以通过安装温度传感器和人体红外传感器等设备,感知到教室内是否有人,以及人体的活动情况。
当检测到教室内没有人时,系统可以自动关闭部分灯光或降低亮度,以节约能源。
当有人进入教室时,系统会自动开启灯光,并根据人体的活动情况调整灯光的亮度和色温,以提供更加舒适的照明环境。
智能照明控制系统还可以与其他系统进行联动。
可以将系统与空调系统连接起来,通过共享温度传感器的数据,实现精确控制室内温度和照明环境,提高舒适度。
还可以与门禁系统联动,当教室内没有人时,自动关闭灯光和空调,以进一步节约能源。
智能照明控制系统还需要提供人性化的操作界面,方便用户进行设置和调整。
可以设计一款手机APP,用户可以通过手机控制照明系统的开关、亮度、色温等参数,随时随地调整照明环境。
智能照明控制系统还需要具备一定的智能化和学习能力。
可以通过人工智能算法,分析教室的使用情况和照明需求,自动调整照明环境。
系统还可以学习用户的喜好和习惯,以及不同时间段的照明需求,进一步提高用户体验。
设计一个智能照明控制系统需要考虑光照感知、教室使用情况、系统联动、人性化操作界面和智能化学习等方面。
通过合理的设计和运用科技手段,可以实现能源的节约和提高用户体验。
《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,智能化已经逐渐渗透到我们生活的方方面面。
智能照明控制系统是一个非常实用和普遍的应用。
在教室中,安装智能照明控制系统可以提供更便捷、舒适、节能的学习环境。
1. 传感器的选择:智能照明控制系统需要使用传感器来感知环境的变化,比如光线、温度、人体等。
在教室中,可以选择光照传感器来感知光线情况,温度传感器来感知温度变化,红外传感器来感知人体的存在。
2. 控制方式:智能照明控制系统可以采用手动和自动两种控制方式。
手动控制需要提供用户界面,使用户可以直接调节照明设备的亮度和开关状态。
自动控制需要根据传感器的反馈信息,自动调节照明设备的亮度和开关状态。
3. 节能功能:智能照明控制系统的设计应该考虑到节能的目标。
可以根据光照传感器的反馈信息,自动调节照明设备的亮度,使其在充足的光线下工作时亮度降低,在不够光线的情况下提高亮度。
4. 舒适性:教室智能照明控制系统的设计应该追求舒适的学习环境。
可以根据光照传感器的反馈信息,自动调节照明设备的亮度和色温,使其适应不同时间段的需求,早晨和傍晚光线较暗时提供柔和的照明,白天和上课时间提供明亮的照明。
5. 安全性:教室智能照明控制系统的设计需要考虑到安全因素。
可以利用红外传感器感知教室内是否有人存在,如果没有人存在,则自动关闭照明设备,以节省能源。
6. 扩展性:该系统的设计还应该具备一定的扩展性,可以根据需要添加更多的传感器和控制设备,更好地满足用户的需求。
在实际应用中,教室智能照明控制系统的设计可以采用分布式控制的方式,即每个教室都安装有一个独立的控制模块,通过无线通信和中央控制台进行数据传输和控制。
教室智能照明控制系统的设计可以提供更便捷、舒适、节能的学习环境。
合理选择传感器、控制方式,考虑到节能、舒适和安全等因素,以及具备一定的扩展性,可以实现教室智能照明的良好效果。
led照明智能控制系统原理
led照明智能控制系统原理随着科技的发展以及能源节约的要求,LED照明逐渐取代了传统的照明产品。
为了更好地控制LED照明系统,提高照明效果和能源利用率,LED照明智能控制系统应运而生。
LED照明智能控制系统是一种通过智能控制设备管理灯光的系统,能够控制LED灯的亮度、颜色、定时开关等,有效提高照明系统的智能化和自动化程度。
LED照明智能控制系统的原理如下:1.传感器采集环境数据:LED照明智能控制系统通过传感器检测环境中的光强度、温度、湿度等数据,以便根据环境变化来调整灯光的亮度和颜色。
2.控制设备分析数据:LED照明智能控制系统中的控制设备会将传感器采集的数据进行分析和处理,根据预设条件和算法决策如何调整LED灯光的参数。
例如,根据环境光强度的变化来自动调整灯光的亮度,根据时间设定来自动定时开关灯光等。
3.控制信号传输:LED照明智能控制系统中的控制设备通过无线通信或有线通信将控制信号传输给LED灯。
控制信号通常包括灯光亮度、颜色、开关状态等。
4.灯光参数调整:LED灯根据接收到的控制信号来调整灯光的亮度、颜色等参数。
一般来说,LED灯具有可调节亮度和灯光颜色的特性,可以根据控制信号来实现调整。
5.灯光效果展示:调整后的灯光效果会通过LED灯的发光来展示出来。
LED灯光可以呈现出不同的颜色和亮度,满足不同场景和需求的照明要求。
6.系统管理和监控:LED照明智能控制系统还提供系统管理和监控功能,可以实时监测LED灯的工作状态和能耗情况,并通过数据分析来优化照明效果和能源利用率。
LED照明智能控制系统的原理基于对环境数据的采集和分析,利用控制设备对LED灯进行参数调整,实现灯光智能化的控制。
通过智能控制系统,LED照明可以根据实际需求来调整灯光亮度、颜色和定时开关等,提高照明效果和能源利用效率,实现智能化的照明控制。
LED灯光的自适应控制系统设计
LED灯光的自适应控制系统设计随着科技的不断发展,LED灯光的应用范围越来越广泛,其中最受欢迎是在室内灯光装饰领域。
在现代建筑设计中,灯光设计在整个室内空间的布局和氛围营造中起着至关重要的作用。
LED灯光技术被广泛应用的原因在于其绿色环保,长寿命和节能的特性。
然而,由于使用中的不合理和浪费,现在的LED灯光也存在许多问题。
为了延长灯具的使用寿命,缩短其能源消耗,需要一个自适应的控制系统来帮助我们。
大多数人对自适应控制系统的了解比较少,因此在这篇文章中,我将谈到如何设计一个自适应控制系统来管理LED灯光。
1. 系统设计目标在设计一个自适应控制系统之前,首先要明确自己的目标是什么。
首要目标是省电和节能,因此,需要让这个控制系统依据环境变化自动调节LED灯光的亮度。
其次,需要确保这个系统能够适用于不同的场景,例如办公室,住宅等等。
最后,这个系统需要具有一定程度的人性化,让用户能够直观地了解和操作。
2. 传感器选择为了让LED灯光的亮度能够自适应地调节,需要选择合适的传感器来感知环境的变化。
这种灯光控制系统可以使用多种不同的传感器,其中最常见的有温度和光线传感器。
温度传感器可以感应到周围环境的温度,因此可以在使用中自动调节LED灯光的亮度。
例如,在夜间LED灯光的亮度可以适当减低,因为它不需要那么亮来提供必要的照明。
光线传感器则更加直接,可以感受到周围环境的光线强度。
如果外面阳光充足,那么室内的LED灯光就不需要那么亮,因此,LED灯光会自动调节其亮度,以适应光线变化。
3. 软件程序的编写当传感器安装完成后,需要编写一个软件程序来管理这个自适应控制系统。
软件程序的主要任务是让灯光控制系统适应任何变化,并根据环境变化自动调整LED灯光的亮度。
例如,当灯光控制系统检测到房间里有人走动,它会自动增加LED灯光的亮度。
此外,当传感器检测到温度或光线的变化时,这也会触发控制系统的调节。
软件程序主要由微控制器编写,使用C/C++等编程语言。
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,智能化的产品在我们的生活中越来越常见。
教室作为学校的核心场所之一,智能化的照明控制系统可以有效提升教室的舒适度和能源利用效率。
本文将介绍教室智能照明控制系统的设计。
教室智能照明控制系统需要具备人体感应功能。
利用红外传感器或者超声波传感器,系统可以感知到教室内有人存在。
当教室内没有人时,系统将自动关闭灯光以节省能源。
当有人进入教室时,系统将自动打开灯光并调整亮度。
教室智能照明控制系统还应该具备光照传感功能。
采用光敏电阻或者光敏二极管等光敏元件,系统可以感知教室内的光照强度。
当光照强度较低时,系统将自动增加灯光亮度,保证教室内的照明效果。
当光照强度较高时,系统将自动降低灯光亮度,避免由于过亮的灯光造成学生的不适。
教室智能照明控制系统的设计还应考虑到节能需求。
系统可以设置定时关闭功能,当教室内无人时,系统将在设定的时间段内自动关闭灯光,避免无故浪费能源。
系统还可以根据教室的使用情况,调整灯光亮度和颜色。
在白天的辅导课时,可以降低灯光亮度和调整灯光颜色,以提供一个更为舒适的学习环境。
在黑板书写或者演示PPT时,可以增加灯光亮度,确保学生可以清晰地看到讲台上的内容。
教室智能照明控制系统的设计还应具备远程控制功能。
通过手机APP或者电脑软件,教师和管理员可以远程控制教室内的灯光。
在需要进行特殊照明设置或者调整时,可以直接通过手机或电脑进行控制,减少人工操作的繁琐和时间成本。
教室智能照明控制系统的设计需要具备人体感应、光照传感、节能以及远程控制等功能,以提升教室的舒适度和能源利用效率。
这将为学生提供一个更加适合学习的环境,并且有助于学校节约能源,减少负担。
学生教室智慧照明系统设计方案 (2)
学生教室智慧照明系统设计方案智慧照明系统是一种集成了感应器、控制器和灯具的智能化照明系统,可以根据环境的不同情况进行自动调光和调色,提供适宜的照明效果。
在学生教室中,智慧照明系统的设计应考虑到学生的学习需求、能源节约和环境舒适等方面。
以下是一个学生教室智慧照明系统的设计方案。
一、感应器安装设计感应器是智慧照明系统的重要组成部分,可以感知环境的亮度、人员活动和人员数量等信息。
在学生教室中,应在适当的位置安装感应器,以满足以下要求:1. 人体感应:感应器应能够感知学生进入和离开教室,以控制照明灯的开启和关闭。
2. 光线感应:感应器应能够根据环境光线的亮度进行自动调光,保证照明效果适宜。
二、控制器设计控制器是智慧照明系统的核心部分,负责接收感应器的信号并控制灯具的开关、亮度和色温等参数。
在学生教室中,应采用智能控制器,并进行如下设计:1. 自动调光:控制器应能够根据感应器信号自动调整灯具的亮度,保持适宜的照明效果。
2. 定时控制:控制器应能够根据学校的作息时间表进行定时开关灯,提高能源利用效率。
3. 手动控制:控制器应具备手动控制功能,允许教师或学生根据需要手动调整灯具的亮度和色温等参数。
4. 系统集成:控制器应能够与其他智能设备(如空调、窗帘等)进行集成控制,提供更舒适的学习环境。
三、灯具选择与布置在学生教室的智慧照明系统设计中,应选用节能高效的LED灯具,并根据教室的布局和照明需求进行合理的布置。
以下是一些建议:1. 中央照明:在教室的正中央安装一组集中照明灯,以提供整体的照明效果。
2. 区域照明:根据教室的布局,将灯具分为不同区域进行布置,以满足不同区域的不同照明需求。
3. 课桌照明:在学生的课桌上方安装可调节的台灯,以提供更舒适的阅读和写作环境。
四、能源管理与节约设计智慧照明系统的设计应考虑到能源的合理利用和节约。
以下是一些设计建议:1. 能耗统计:智慧照明系统应具备能耗统计功能,可以记录和分析教室灯具的用电情况,并提供相应的节能建议。
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引言随着科学技术的不断发展,人们对于舒适、智能化的生活环境要求也越来越高。
在教育领域中,教室照明灯的控制系统也成为了研究的热点之一。
智能控制系统的运用不仅可以提高教室的照明效果,更能够节约能源、降低维护成本,创造更加舒适的学习环境。
一、教室照明灯的智能控制系统现状1.1 传统照明系统的局限目前,大部分的教室照明灯控制系统还是采用传统的开关控制模式,无法根据环境光线的变化自动调节亮度,也无法通过联网进行远程控制,存在着能源浪费和使用不便的问题。
1.2 智能控制系统的发展趋势随着物联网技术的不断成熟和智能控制技术的飞速发展,人们提出了更高的要求。
智能控制系统正在成为未来的发展趋势,通过结合传感器技术和自动化控制技术,实现对教室照明灯的智能化管理。
二、教室照明灯智能控制系统的设计要点2.1 传感器技术的运用传感器技术是智能控制系统设计的核心。
通过安装光感应器等传感器设备,系统可以实时感知环境光线的变化,并根据需求自动调节灯光的亮度,确保教室内的光线始终保持在最佳状态。
2.2 联网远程控制功能智能控制系统可以通过网络远程控制,可以实现统一的智能管理平台,教师或者管理人员可以通过手机、电脑等设备对教室内灯光进行实时控制和监控,实现灯光的远程调节,极大地提高了管理的便捷性和灵活性。
2.3 节能减排的考量节能、环保一直是社会关注的焦点,智能控制系统的设计也应当兼顾。
在灯光调节方面,系统可以根据实际情况来确定灯光的亮度,避免不必要的能源浪费,有助于减少能源的消耗,降低二氧化碳的排放。
2.4 人性化设计在系统的设计中需要充分考虑用户的需求,设定一些人性化的功能,例如定时开关灯、光线柔和过渡等,让教室的灯光控制更加贴近使用者需求,提高了用户体验。
三、教室照明灯智能控制系统的应用价值3.1 提高学习效果良好的照明环境对学生的学习效果有着积极的促进作用,智能控制系统可以确保教室内的光线充足,保护学生的视力,提高学生的学习效率和学习积极性。
自动调光系统总结
自动调光系统总结1. 引言在照明系统中,能有效地管理和控制光照强度非常重要。
传统的照明系统往往需要手动调节灯光亮度,这样不仅费时费力,还存在能源浪费的问题。
为了解决这些问题,自动调光系统被广泛应用于各种场合,例如室内照明、道路照明和户外广告牌等。
本文将对自动调光系统的工作原理、应用范围和优势进行总结。
2. 工作原理自动调光系统是基于光感应器的技术,通过感应环境中的光照强度来自动调节灯光的亮度。
一般来说,自动调光系统包括以下几个主要组件:2.1 光感应器光感应器是自动调光系统的核心组件,它能感知环境中的光照强度并将其转化为电信号。
常见的光感应器包括光电二极管和光敏电阻等。
2.2 控制器控制器是负责处理光感应器传来的信号,并根据设定的参数调节灯光的亮度。
控制器通常使用微处理器或者专用的数字信号处理器来实现。
2.3 亮度调节装置亮度调节装置是控制器控制的对象,它可以是灯具中的电子镇流器或者调光开关等。
控制器通过控制亮度调节装置的电压或者频率来改变灯光的亮度。
自动调光系统的工作原理如下:光感应器感知到环境中的光照强度后,将其转化为电信号并传给控制器。
控制器根据设定的参数对接收到的信号进行处理,并决定调节亮度调节装置的方式和程度。
亮度调节装置按照控制器的指令调整灯光的亮度,从而实现自动调光的目的。
3. 应用范围自动调光系统广泛应用于以下场合:•室内照明:自动调光系统可以根据室内光照强度的变化调节灯光的亮度,提供适合人眼舒适度的照明效果。
•道路照明:自动调光系统可以根据路灯周围的光照强度自动调整路灯的亮度,提高路灯的能效。
•户外广告牌:自动调光系统可以根据环境光的变化智能地调节广告牌的亮度,提高广告的视觉效果。
4. 优势相比传统的手动调光系统,自动调光系统具有以下优势:4.1 节能自动调光系统可以根据实际光照需求智能地调节灯光的亮度,避免了不必要的能源浪费。
通过合理地利用光照资源,节省了大量的能源消耗。
4.2 舒适度自动调光系统可以根据环境光照的变化调整灯光的亮度,提供适合人眼舒适度的照明效果。
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LED教室灯自动开关及自适应调光系统摘要:随着LED灯的发展,对其功能的探索也如火如荼的进行着。
本文利用图像传感器和光敏电阻,通过单片机的控制来实现对LED教室灯的自动开关和自动调光功能。
系统采用光敏电阻检测环境亮度,利用了CMOS图像传感器人进入前后图像的变化来实现自动开关的功能,采用温度传感器DS18B20检测LED 的温度,传感器检测到的信号经过预处理传给单片机,经单片机处理后控制LED 灯的开关和亮度。
关键词:CMOS图像传感器 LED调光温度传感器DS18B20中文分类号:分类号1;分类号2LED the classroom light automatic switch and adaptive adjustable optical-intensity systemAbstract: with the development of LED lights, to explore its function also in full swing. In this paper, using image sensor and photosensitive resistance, through single chip microcomputer to realize the control of automatic switch t o LED the classroom light and automatic dimming function. System using photosen sitive resistance testing environment brightness, use the CMOS image sensor ent ered before and after the change of the image to realize the function of automa tic switch, the temperature sensor DS18B20 temperature, measurement of LED sens or detects the signal after pretreatment to the single-chip microcomputer, by s ingle-chip microcomputer control switch and brightness of LED lights.Key words:CMOS image sensors LED light-dimmer temperature sensor DS18B20CLASSNO:Classification number 1; Classification number 21 引言1.1LED自动开关我国是一个资源紧缺的国家,但在日常的生活中,人们并没有意识到这一点。
高效的照明技术得到人们的广泛关注。
LED以其高效率、低功耗、低电压驱动、使用寿命长等优点,被越来越多的应用在各种照明场合,在可预见的将来可能完全取代传统的白炽灯、荧光灯照明,给照明产业带来革命性的变化。
以室照明为例,在很多公共场合中都采用手动开关,经常出现没有及时关灯的现象,从而造成能源的浪费,也会缩短灯具的使用寿命。
针对这一现象,有必要研究一种智能开关系统。
该系统利用智能传感器COMS图像传感器来检测是否有人在教室学习来控制灯的开关,以保持不浪费资源。
1.2LED自适应调光LED与白炽灯相比有一个显著的不同点,LED的发光亮度与流过LED正向电流的大小基本上成正比例关系。
利用它的这个特点,通过光传感器测量周围的环境亮度,根据测量值改变LED的发光亮度,实现维持周围环境亮度在某个水平,构建出让人们心情愉快的工作场合。
这样不仅营造出具有恒定亮度的舒适环境,而且能够充分利用自然照明,大大节约能源。
因此,对LED自适应调光技术的研究显得格外地重要。
2智能控制系统系统采用光敏电阻检测环境亮度,CMOS图像传感器检测人进入前后图片变化,温度检测模块检测LED 的温度,传感器检测到的信号经过预处理传给单片机,经单片机处理后控制LED图1 系统整体模块本系统把教室分为不同的区域,假设有四个区域。
首先由COMS图像传感器储存教室不同区域无人时的图片到数据库,假设当Ⅰ有人进入时,热释电红外传感器检测,,图像传感器工作,得到当时的相片,然后在数据库对比分析。
光照系统满足,图片变化,通过单片机控制,LED驱动,从而Ⅰ区的灯打开,而其他区域的灯因为无人进入,故仍处于关闭状态,达到节能的效果。
当LED亮后,根据教室的光照情况,通过环境亮度检测模块来自动调节LED的亮度,使学生能在舒适的光照条件下学习。
当学生离开时,图片变化处理,检测到无人,一段时间后自动熄灭。
3硬件系统3.1 COMS图像传感器及热释电红外传感器图2 COMS图像传感器框图CMOS 英文全名 Complementary Metal-Oxide Semiconductor,互补性氧化金属半导体,CMOS的材质主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体,使其在CMOS上共存着带N(带–电)和 P(带 + 电)级的半导体,这两个互补效应所产生的电流即可被处理晶片纪录和解读成影像。
CMOS传感器的主要应用也是图像的采集,也要求能够适应更宽的光照围。
因此也必须采用非线性的处理方法和自动调整曝光时间与自动增益等处理方法。
结果与CCD相机一样损失了光电转换的线性,正因为此项,它也受限于灰度的测量。
CMOS图像传感器的突出优点在于输出特性,它可以部分输出任意区域围的图像(并非所有CMOS传感器都具有这个功能,如果生产厂家没有给您提供)这个特性在跟踪、寻的、搜索及室外拍照等的应用前景非常之好。
也是CCD传感器所无法办到的。
CMOS 应用半导体工业常用的 MOS工艺,可以一次整合全部周边设施于单晶片中,节省加工晶片所需负担的成本和效率的损失;相对地 CCD 采用电荷传递的方式输出,必须另开传输通道,如果通道中有一个像素故障(Fail),就会导致一整排的信号壅塞,无法传递,因此CCD的效率比CMOS低,加上另开传输通道和外加 ADC 等周边,CCD的制造成本相对高于CMOS。
光谱响应受半导体材料限制,同种硅材料的光谱响应基本一致,与CCD的光谱响应基本一致。
由于CCD图像传感器的制造工艺与 CMOS集成电路的制造工艺兼容 ,所以用于CCD图像传感器作光电转换阵列时 ,除敏感元件阵列外 ,摄像头所必须的其他电路 ,都只能制作在其余的集成电路芯片上。
正因为如此 ,与CCD摄像头相比 ,CMOS摄像头具有功耗低、集成度高、价格低廉、体积小和使用方便等优点。
热释电红外传感器在结构上引入场效应管,其目的在于完成阻抗变换。
由于热电元输出的是电荷信号,并不能直接使用,因而需要用电阻将其转换为电压形式。
故引入的N沟道结型场效应管应接成共漏形式来完成阻抗变换。
热释电红外传感器由传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成。
设计时应将高热电材料制成一定厚度的薄片,并在它的两面镀上金属电极,然后加电对其进行极化,这样便制成了热释电探测元。
由于加电极化的电压是有极性的,因此极化后的探测元也是有正、负极性的。
该传感器将两个极性相反、特性一致的探测元串接在一起,目的是消除因环境和自身变化引起的干扰。
它利用两个极性相反、大小相等的干扰信号在部相互抵消的原理来使传感器得到补偿。
对于辐射至传感器的红外辐射,热释电传感器通过安装在传感器前面的菲涅尔透镜将其聚焦后加至两个探测元上,从而使传感器输出电压信号。
制造热释电红外探测元的高热电材料是一种广谱材料,它的探测波长围为0.2-20um。
为了对某一波长围的红外辐射有较高的敏度,该传感器在窗口上加装了一块干涉滤波片。
这种滤波片除了允许某些波长围的红外辐射通过外,还能将灯光、和其它红外辐射拒之门外。
图3 热释电部结构图图4 整个图像检测及处理模块人体都有恒定的体温,一般在37 ℃,会发出特定波长10 μm 左右的红外线。
人体辐射的红外光线经过菲涅耳透镜汇集在PIR 的2 块探测元上,当人体移动时,红外辐射强度发生变化,探测元表面的电荷强度发生变化,经部场效应管放大就有信号输出。
3.2 DS18B20温度传感器硬件连接及介绍DS1820数字温度计以9位数字量的形式反映器件的温度值。
DS1820通过一个单线接口发送或接收信息,因此在中央微处理器和DS1820之间仅需一条连接线(加上地线)。
用于读写和温度转换的电源可以从数据线本身获得,无需外部电源。
为每个DS1820都有一个独特的片序列号,所以多只DS1820可以同时连在一根单线总线上,这样就可以把温度传感器放在许不同的地方。
这一特性在HVAC 环境控制、探测建筑物、仪器或机器的温度以及过程监测和控制等方面非常有用。
图的方框图示出了DS1820的主要部件。
DS1820有三个主要数字部件:1)64位激光ROM ,2)温度传感器,3)非易失性温度报警触发器TH 和TL 。
器件用如下方式从单线通讯线上汲取能量:在信号线处于高电平期间把能量储存在部电容里,在信号线处于低电平期间消耗电容上的电能工作直到高电平到来再给寄生电源(电容)充电。
DS1820也可用外部5V 电源供电。
热释电红外传感器 COMS 图像传感器 数据库比较 基准电源 驱动电源图5 DS18B20模块图DS1820依靠一个单线端口通讯。
在单线端口条件下,必须先建立ROM操作协议,才能进行存储器和控制操作。
因此,控制器必须首先提供下面5个ROM操作命令之一:1)读ROM,2)匹配ROM,3)搜索ROM,4)跳过ROM,5)报警搜索。
这些命令对每个器件的激光ROM 部分进行操作,在单线总线上挂有多个器件时,可以区分出单个器件,同时可以向总线控制器指明有多少器件或是什么型号的器件。
成功执行完一条ROM操作序列后,即可进行存储器和控制操作,控制器可以提供6条存储器和控制操作指令中的任一条。
一条控制操作命令指示DS1820完成一次温度测量。
测量结果放在DS1820的暂存器里,用一条读暂存器容的存储器操作命令可以把暂存器中数据读出。
温度报警触发器TH和TL各由一个EEPROM字节构成。
如果没有对DS1820使用报警搜索命令,这些寄存器可以作为一般用途的用户存储器使用。
可以用一条存储器操作命令对TH和TL进行写入,对这些寄存器的读出需要通过暂存器。
所有数据都是以最低有效位在前的方式进行读写。
图6 DS18B20硬件图3.3 环境亮度检测模块光敏电阻是利用半导体光电导效应制成的一种特殊电阻器,对光线十分敏感,这里用它来检测环境亮度。