自习室日光灯自动节能控制系统

1、第十二届 科技论文报告会 自习室日光灯自动节能控制系统（112071班 赵岩峰、王军、王迪平、龙泽宇） 引言课题的现实意义与市场价值课题的现实意义与市场价值众所周知，目前，经济社会的飞速发展，工业、产业的日益发展，壮大，大量资源能源的耗费，人口数字的不断上升，使资源、能源问题日益突出。而节约能源，是我们每一个人都当尽的义务。大学自习室，是我们进行自主学习的重要场大学自习室，是我们进行自主学习的重要场所。每一所大学都有上百个自习室，而每个所。每一所大学都有上百个自习室，而每个自习室里，少则有八九个日光灯，多则有二自习室里，少则有八九个日光灯，多则有二三十个。尤其是在像武汉这样拥有众多高校三十个。

2、尤其是在像武汉这样拥有众多高校的城市，的城市，自习室日光灯耗能绝对不是一个小数目！自习室日光灯耗能绝对不是一个小数目！然而，我们常常看到这样的情景，偌大的一个自习室，仅仅坐了谬谬几个同学，而日光灯却全部打开，大片没有被使用的座位上方的日光灯都白白的亮着。这种现象在武汉各大高校随处可见，对于武汉这样的教育重镇，这种现象所造成的能源浪费是极其巨大的。 工作原理 本系统有一路输入，通过安装于天花板上的传感器来探测是否有人坐在感应区域的座位，并将该信号以电信号的形式传送给单片机。单片机对来自该区域的信号做出判断。据此，单片机控制继电器，使相应的日光灯打开或关闭。从而，达到这样的目的：当教室中某个区域的

3、座位被使用时，该区域的日光灯就会被打开。当该区域的座位都不被使用时，该区域的日光灯就会被关闭。从而，实现了灯光的自动控制，有效节省了电力资源。 传感器模块设计 传感器模块主要采用热释电人体红外传感器以及红外控制芯片BISS0001（或者LP0001，CA0001）。模块线路板尺寸33mm*28mm，透镜直径约25毫米，模块厚度20毫米。 模块采用低功耗稳压器件7133A-1，可以保证在很宽的输入电压下稳定提供3.3V的工作电压，确保模块能正常工作。模块有三个输出脚，由红、黄、黑三色线插座引出，红线和黑线分别接DC624V电源的“+”、“”，标有“OUT”的黄线是输出脚，有人输出约3V高电平，无

4、人输出0V低电平。图中左上角蓝色箭头指示有一个检测方式设置区，模块默认设置和H连接，为可重复触发方式（见第二图左上角蓝色箭头指示处，如果改成和L连接，则为不可重复触发方式）技术参数技术参数： 1、工作电压：、工作电压：DC624V 2、电平输出：有人、电平输出：有人3V高电平，无人高电平，无人0V低低电平电平 3、感应角度：水平最大、感应角度：水平最大140度，垂直最大度，垂直最大60度度 4、静态电流：小于、静态电流：小于50A 5、感应距离：、感应距离：0.57米米 6、触发时间：约、触发时间：约510秒秒 7、触发方式：重复、触发方式：重复/不重复不重复 8、外形尺寸：、外形尺寸：33m

5、m28mm20mm 控制系统设计图为日光灯自动控制节能系统的控制系统电路框图，它包括单片机、复位电路、时钟电路、驱动器、继电器、传感器、日光灯; 所述驱动器驱动继电器, 继电器控制日光灯。 系统的电路框图系统的电路框图 系统的电路图电路包括单片机、复位电路、时钟电路、驱动器、继电器、传感器、日光灯。 方案实现设计 我们首先根据教室的实际布局将自习室桌椅与日光灯按片划分。 我们以北区综合楼多媒体教室为例，北区综合楼多媒体教室一共有十排十八列座位，共二十五盏日光灯，我们按如图所示的方案，将日光灯与座椅对应划分成片。 以图左上角一片座位为例：该片座位包括一排二排的一至五列座位，对应日光灯为Aa，那么

6、红外探测器安装在一排三列座位上方天花板上，这样，探测器向下方覆盖该片座位。系统补充说明一、系统反应延时设置：一、系统反应延时设置：本产品主要适用场所为高校自习室，而高校自习室往往使用带有启辉器的日光灯作为照明器具。众所周知，这种日光灯在开启时耗电量相对较大而且频繁开关会减少日光灯使用寿命。所以我们在设计本系统时，为减少不必要的日光灯开关次数对响应时间设置了适度的延时。也就是说，人在红外传感器下面停留一定的时间（系统预设）之后灯才会亮起。这样便避免了人在灯下路过日光灯连续打开和关闭的现象，减少了不必要的开启和关闭。二、探测器探测范围调整二、探测器探测范围调整：本系统调节探测器的探测范围有两种途径

7、：第一种是根据实际情况选择适合型号的红外探测器，不同型号的红外探测器有不同的探测范围；第二种是通过调节红外探测器的距地距离来实现。红外探测器安装在竖直长杆的顶端，直杆从天花板垂直延伸下来，通过调节直杆的长度便可以对红外探测器距地距离进行调节。通过以上两种方法就能使红外探测器的探测范围和探测灵敏度达到令人满意的程度。三、总控设计：三、总控设计：本系统总控设定在一台总控电脑上，各个教室单片机控制系统通过单片机通信端口与总控电脑相连接。编写合适的软件，便可通过总控电脑对所有教室控制系统进行统一管理。四、电源：四、电源：电源采用稳压电流源，集成于单片机控制器之中，为红外线模块，电子继电器，单片机以及各个芯片提供工作电压。 我国正在提倡建设节能环保型社会，节能环保的理念正在向人们生活中的方方面面渗透。未来的节能环保型产品必然有着十分巨大的市场，节能环保型产品必然是未来产品的大趋势！本系统以节能环保为目的，目标市场为全国各大高校，期望以规模效应使全国高校用于照明的电能消耗能够有明显的削减，从而体现出本产品的长远价值。本系统从设计构想刚刚形成到完全完善经历了数个月时间，期间进行了大量改进和增添删减，最终形成现在的方案。现方案从可行性、成本、实用性、可靠性方面考虑，经得起推敲考验，基本上可以作为一个产品进行推广。然而，限于知识的有限，经验方面的不足，