校园灯光控制系统设计

曲名浩 张可菊

【摘要】本设计是以單片机主控模块为核心，它外围电路主要包括：控制电路、控制电路检测电路、信号处理电路、时钟与人数显示电路、报警电路等。

【关键词】主控模块;控制电路;控制电路

该系统以智能部件STC89C52单片机作为核心，红外传感器对射式统计全体班级的人数，光敏三极管用来检测学生所在的教室的光强度。根据多方面的检测结果合理的进行开关灯，有效的节约了能源。

1. 系统硬件结构框图

当教室光照强度充足时，不管有没有人，根据控制的原理，灯都不亮，因为此时能够满足学生的需要。当教室光照强度较低不满足学生用光的需要时，会根据有没有人来以及来的人的多少情况来确定灯的亮灭，达到了智能控制和调节灯光的作用。系统框图如图1所示。

2. 系统控制电路设计

单片机最小系统主要由电源、电路复位、振荡电路等部分组成。最小系统电路图如图2所示。

2.1 晶振电路设计

晶振电路图如图3所示。

2.2 复位电路设计

手动复位键需要人为在复位输入端RST上加入高电平。复位电路图如图4所示。

3. 检测电路设计

对射式传感器（光电晶体管输出）基于sep8506红外发光管，sdp8406光电三极管和sdp8106光电达林顿管。本系统主要用于检测同学们正在上课时，教室内人数对外式红外传感器电路图如图5所示。

接收器输出由一施密特触发电路缓冲以保证与现行的数字电路匹配。可引起接收器状态改变的发光管电流最大值为20mA，出级为发射极接地的NPN三极管。在门框上放上设备统计进出教室人数，进入教室液晶显示屏人数加1，出教室液晶显示屏人数减1。

4. 部分程序流程设计

单片机硬件电路是导入相应的程序来控制单片机，让它实现相应的功能。本系统的软件设计则是对教室人数和光照强度的信号进行实时检测。系统主程序流程图如图6所示。

在数据采集系统中，本系统采集对象为环境光照强度及人体存在，在程序设计中对这两个数据的采集放置多任务模块中实施定时采集。数据采集流程图如图7所示。

本文设计研究的基于单片机的教室灯光自动控制系统，完成对教室灯光的智能控制。实现高效教室用电设备的合理控制和管理，节约电能以及改善教学管理。

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作者简介： 曲名浩，1998年出生，男，汉族，沈阳工学院。张可菊（通讯作者），1978年5月出生，女，汉族，辽宁人，沈阳工学院，副教授。