教室灯光控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种教室灯光控制系统，包括单片机AT89S51，所述单片机AT89S51分别与光强检测模块、红外传感器、复位监控芯片X5045、时钟电路、显示模块、存储模块、RS232接口、ISP接口、电源模块和超时报警模块连接，所述单片机AT89S51还通过手动/自动切换模块与灯光驱动模块连接。本实用新型可节约电能。
【专利说明】
教室灯光控制系统
技术领域
[0001] 本实用新型设及一种设备，特别设及一种教室灯光控制系统。
【背景技术】
[0002] 目前对灯光的智能控制，国内外己经开始采用，但对教室灯光的控制，尤其是我国 教室灯光的智能控制尤为缺乏和不完善，依然是传统式的人工管理。各类大、中专院校不断 扩招，教室不断扩建，教室的用电负荷不断加大，教室用电管理不善，造成学校电能浪费，经 济损失，运种的浪费与当今的节约能源理念相违背。再者，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。例如楼道灯光的自动控制等 等。所有运些使得教室灯光控制也应该朝着智能的方向发展。 【实用新型内容】
[0003] 针对现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种教室灯光控制系统。
[0004] -种教室灯光控制系统，包括单片机AT89S51，所述单片机AT89S51分别与光强检 测模块、红外传感器、复位监控忍片X5045、时钟电路、显示模块、存储模块、RS232接口、ISP 接口、电源模块和超时报警模块连接，所述单片机AT89S51还通过手动/自动切换模块与灯 光驱动模块连接;所述复位监控忍片X5045的复位引脚RESET与AT89S51的复位引脚相连， AT89S51的口13、口15、口16、口17引脚分别与复位监控忍片乂5045的石客、50、51、5化1(引脚相连。
[0005] 可选的，所述光强检测模包括光敏二极管D6,光敏二极管D6的一端与Ξ极管Q12的 基极连接，Ξ极管Q12的基极通过可调电阻R26接地，Ξ极管Q12的集电极一路通过电阻R25 与巧V电源连接，另一路与单片机AT89S51的P3.7脚连接，Ξ极管Q12的发射极接地。
[0006] 可选的，所述超时报警模块包括蜂鸣器，所述单片机AT89S51的P3.4端口外加一个 10K的上拉电阻，再经过限流电阻R4与Ξ极管Q9的基极相连，Ξ极管Q9的集电极与所述蜂鸣 器连接。
[0007] 本实用新型的有益效果是：W环境光、人体存在状况等外界环境为控制器的输入 参数，有效的降低教室灯光的资源费用，同时还加入了时间控制参数，使教室灯光的控制更 加符合学校的作息时间，节约了电能。
【附图说明】
[000引图1是本实用新型教室灯光控制系统的结构示意图；
[0009] 图2是复位监控忍片X5045的电路连接图；
[0010] 图3是光强检测模块的结构示意图；
[0011] 图4是超时报警模块的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012] 为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本 实用新型的【具体实施方式】做详细的说明，使本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将 更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图，重点 在于示出本实用新型的主旨。
[0013] 如图1所示，本实用新型的教室灯光控制系统主要包括单片机AT89S51，所述单片 机AT89S51分别与光强检测模块、红外传感器、复位监控忍片X5045、时钟电路、显示模块、存 储模块、RS232接口、ISP接口、电源模块和超时报警模块连接，所述单片机AT89S51还通过手 动/自动切换模块与灯光驱动模块连接。
[0014] 本实用新型的教室灯光控制系统可实现有效的教室灯光智能控制。其输入参数主 要是人体存在信号和环境光信号等的外界因素，环境光的强度达到一定值时不开灯，环境 光强度在一定阔值W下且有人存在时开灯，理论和实验证明用运种方式来对教室灯进行智 能控制可W实现上述目标。
[0015] 本系统的主控模块主要采用Atmel公司的AT89S51作为主控忍片，它是一种低功 耗，8位CMOS工艺处理器，具有8K在线可编程Flash存储器，片内的Flash可多次编程，为在线 编程提供了方便。片内有128字节的RAM，4KB的邸PROM，由于合理的安排使用片内RAM空间， 所W没有扩展的片外RAM,使电路结构简捷。因为设备的设置参数是根据实际需要进行更改 的，又要求是断电能够保存下来，所W本设备用一片EEPR0M来存储系统的设置参数。
[0016] AT89S51忍片支持在线编程(ISP)功能，用户可W通过AT89S51在线编程ISP接口直 接对电路板上的CPU进行在线编程，方便了程序的修改烧写工作。通过RS232接口可W实现 与远程监控计算机的通信，单片机可W将当前灯光状态发送给远程监控计算机。
[0017] 请参阅图2,复位监控忍片X5045把上电复位控制、看口狗定时器、电源监控和块锁 存保护的串行的EEPR0M四种功能集成在单个封装内，从而提高了自身可靠性，降低了系统 成本，并减少了对电路板空间的要求。上电复位控制的功能是在电源稳定和振荡器可靠振 荡条件下允许处理器执行代码。看口狗定时器对CPU(或MCU)提供了独立的保护机制。当在 可选的超时周期之内控制器不能重启定时器时，复位监控忍片X5045看口狗激活RESET信 号，使系统重新复位，退出故障。可选的Ξ个超时周期有Ξ个预置值（1.4s、600ms、200ms)， 其预置方法是给状态寄存器的看口狗位赋值的方式完成，赋值为00则看口狗定时周期为 1.4s，赋值为01则看口狗定时周期为600ms，赋值为10则看口狗定时周期为200ms，赋值为11 则禁止看口狗功能。一旦通过编程预置，运个超时值将保持不变。复位监控忍片X5045的电 源监控电路提供在VCC低于限值时，响应RESET信号的功能，可使系统在开机、关机过程中稳 定可靠，不出意外。复位监控忍片X5045的存胆器部分是CMOS的4K位串行趾PR0M，结构为 512*8的十六字节，串口协议为SPI，简单易行，数据可保存100年。复位监控忍片X5045的复 位引脚RESET与AT89S51的复位引脚相连为AT89S51提供复位信号，从而起AT89S51单片机 的看口狗电路的作用。AT89S51的？13、？15、？16、？17引脚分别与复位监控忍片乂5045的恐、 S0、SI、SCLK引脚交换数据。写保护引脚与电源相连。
[0018] 如图3所示，光强检测模块采用光电传感器完成，光敏二极管D6的一端与Ξ极管 Q12的基极连接，Ξ极管Q12的基极通过可调电阻R26接地，Ξ极管Q12的集电极一路通过电 阻R25与巧V电源连接，另一路与单片机AT89S51的P3.7脚连接，Ξ极管Q12的发射极接地。当 自然光强大于一定程度时，光敏二极管D6呈现底阻状态<1千欧，Ξ极管Q12的基极电压升 高，Q12管饱和导通，集电极输出低电平。当自然光强小于一定程度时，光敏二极管D6呈现高 阻状态100千欧，使Ξ极管Q12截止，集电极输出高电平。其中可变电阻R26可调节，调R26阻 值的大小，使912Ξ极管受环境光影响在适当的亮度下导通。
[0019] 人体存在传感器主要采用了红外传感器的原理，它是目前在防盗报警、火灾检测、 自动Π 、自动水龙头、自动电梯、自动照明等场合，及非接触溫度测量等领域应用最广泛的 传感器。人体都有恒定的体溫，一般在37度，所W会发出特定波长1 ΟμΜ左右的红外线，被动 式红外探头就靠探测人体发射的ΙΟμΜ左右的红外线而进行工作的。人体发射的ΙΟμΜ左右的 红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源采用热释电元件，运种 元件在接收到人体红外福射溫度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路 经检测处理后就能产生由人体存在的信号。
[0020] 请参阅图4,在教室中，若采用手动方式控制时，一方面由于学生及管理人员的疏 忽，教室里没有人而灯还亮着，导致教室灯工作超时，能源浪费，于是本系统采用超时报警 模块，W声音的方式来提醒管理人员是否关闭电源。Ρ3.4端口外加一个10Κ的上拉电阻，再 经过限流电阻R4( 100欧)与Ξ极管C945的基极相连。当Ρ3.4端口为低电平，即基极为低电平 时，Ξ极管导通，驱动蜂鸣器发出声音，W示教室灯工作超时。若P3.4端口为高电平，即基极 为高电平时，Ξ极管截止，蜂鸣器不工作，教室灯工作正常。本系统采用超时报警电路方便 了管理人员对教室的管理，能够更好地、及时地管理教室。
[0021] 在W上的描述中阐述了很多具体细节W便于充分理解本实用新型。但是W上描述 仅是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型能够W很多不同于在此描述的其它方式来 实施，因此本实用新型不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在 不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述掲示的方法和技术内容对本实用新 型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本 实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对W上实施例所做的任何简单修 改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。
【主权项】
1. 一种教室灯光控制系统，其特征在于包括单片机AT89S51，所述单片机AT89S51分别 与光强检测模块、红外传感器、复位监控芯片X5045、时钟电路、显示模块、存储模块、RS232 接口、ISP接口、电源模块和超时报警模块连接，所述单片机AT89S51还通过手动/自动切换 模块与灯光驱动模块连接;所述复位监控芯片X5045的复位引脚RESET与AT89S51的复位引 脚相连，AT89S51的？13、？15、？16、卩17引脚分别与复位监控芯片父5045的〇3、30、31、3〇^引脚 相连。2. 根据权利要求1所述的教室灯光控制系统，其特征在于，所述光强检测模包括光敏二 极管D6,光敏二极管D6的一端与三极管Q12的基极连接，三极管Q12的基极通过可调电阻R26 接地，三极管Q12的集电极一路通过电阻R25与+5V电源连接，另一路与单片机AT89S51的 P3.7脚连接，三极管Q12的发射极接地。3. 根据权利要求1所述的教室灯光控制系统，其特征在于，所述超时报警模块包括蜂鸣 器，所述单片机AT89S51的P3.4端口外加一个10K的上拉电阻，再经过限流电阻R4与三极管 Q9的基极相连，三极管Q9的集电极与所述蜂鸣器连接。
【文档编号】H05B37/02GK205430727SQ201521057458
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年12月18日
【发明人】赵怡哲
【申请人】赵怡哲