教室智能节能防盗控制系统课程设计方案

山东大学掌握科学与工程学院课程设计报告书课程设计名称：教室节能防盗掌握系统班级：测控二班姓名：教室节能掌握系统一、摘要：基于AT89S52单片机设计的一个教室节能系统。该系统有三种工作模式，夜间防盗、自习模式和上课模式。系统日光灯受光线强度以及是否有人员在教室里的掌握。三种模式转换自如，每个模块交替工作，保证了整个系统的节能，延长了设备的使用寿命。Abstract：AT89S52microcontrollerbaseddesignofaclassroomsavingsystem.Thesystemhasthreeoperatingmodes,nightsecurity,studymodeandgotoschoolmode.Systemfluorescentlampwithlightintensityandwhetherhavepersonnelcontrolintheclassroom.Threekindsofmodeconversion,eachmoduleworkalternately,ensurestheenergyconservationofthewholesystem,extendtheservicelifeoftheequipment.二、关键词：AT89S52；热释电红外传感器；照度探测器；节能Keyword：AT89S52；Pyroelectricinfraredsensor；Illuminationdetector。Energyconservation三、背景随着经济社会的进展，能源问题日益突出。中国是个能源消费大国，随着工业化进程的加快，对能源的依靠性也越来越大，从而导致能源的缺口也随之增大。因此，在开发清洁环保的能源的同时，节能也同时引起了人们的重视。教室作为高等院校主要教案和学习沟通场所，为了便于学生间进展学问学习的相互动态沟通，通常承受分时段开放式自由治理模式，也就是说教室资源没有像高中、初中等学校那样将其特定到某个班级，这样教室资源的调配、卫生、以及治安维护等工作均由教室治理人员进展静态的治理。教室资源的开放式治理虽然给学生进展学习沟通供给了便捷的场所，但由于缺乏对应的高效调配治理自动化系统，很多教室能源铺张格外严峻，常常消灭一两个人，甚至无人状况下，教室照明灯具、风扇等长期处于运行状态；或者在光线强度、温湿度等条件满足学习要求时，照明、风扇等耗能电器照旧处于额定运行工况，从而造成大量的电能资源铺张。依据教室等公共区域的照明设计标准可知，教室照明功率密度通常依据10W/m2进展设，也就是说假设一个标准教室依据96m2进展设计，则依据其照明系统从早晨8点到晚上9点正常运行13个小时，每个教室每个教案年度按160kw·h，整个学校共有210间教室进展计算，假设承受相关先进掌握技术手段将其照明系统的节电力量提高30%，则全年大约可以节约电能资2.28×105kw·h，0.5元进展计算，则全年可以节约电费额为12万元左右，而且上述估算分析中还没有考虑教室照明系统的线损、灯具使用寿命等因素，因此，对教室照明系统等进展节能技术升级改造，其所获得的经济效益格外可观，是学校教室建筑节能降耗争论的一个重要内容。四、系统功能概述系统有三种工作模式：夜间防盗、自习模式和上课模式。1、防盗模式：23:007:00启动热释电红外传感模块和红外报警装置，到达对整个教室的安全状况的监控。别的模块相应自动关闭，不但削减了能耗，也延长了设备的试用寿命。热释电红外传感器一旦检测到有人进入教室，警报器会自动启动报警，保证教室财产安全。2、上课模式：上课模式的启动由导入的教室课程表打算。课程表有课的时候，启动上课模式，上课模式启动时，只有光照度检测模块启动，当光强低于设定值后，启动电灯。3、自习模式：其他时间段启动。在此模式下人体检测模块、光照度感器、温度传感器工作，此时我们将对教室中是否有人以及光强进展检测，并依据检测结果对电灯实施掌握，起到节能的作用。五、系统组成整个系统以AT89S52为掌握中心，加上温度、光强检测模块、红外1所示。时钟电路时钟电路报警输出装置光照检测电路~220V单片机温度检测、补偿电路掌握电路热释电传感器信号处理电路1系统构造框图1atmelAT89S52，其功能特性为：8k字Flash，256RAM，32I/O216位定时器/62级中断构造，全双工串行口，片内晶振准时钟电路。可选择节电模式和掉电模式。另外，支持ISP功能，这给调试系统带来极大的便利。温度传DALLASDS18B20。它承受的独特的1-wire构造，它与单片机之间承受串行数据传送，对DS18B202、光照度检测电路利用光照度传感器，将光强大小转换为电压大小，经过一电压比较器交给单片机I/O口，经过计算，输出相应的结果。教室里平行于窗口的方向有几列电灯就设置几个光照传感器，每个掌握一整列，由于靠近窗口的光线好，远离窗口的光线暗，这样就能使得远离窗口的灯在适宜的时候点亮，而靠近窗口地方假设光线够强，就不会翻开，到达节约能源目的。光照度模块电路光照度模块电路3、热释电红外探测器众所周知,人体都有恒定的体温,一般在37℃左右会发出特定波长为10μm左右的红外线,而被动式红外探头就是靠探测人体放射的10μm左右的红外线而进展工作的。主要原理是:人体放射的10μm左右的红外线通过菲涅尔滤光片增加后聚拢到红外感应源上,感应元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,经后续电路检测处理后就能产生探测信号。在热释电红外探测器中有两个关键性的元件:一个是热释电红外传感器(PIR>,它能将波长为8～12μm之间的红外信号变化转变为电信号,并对自然界中的白光等干扰信号具有抑制作用。另一个是菲涅尔透镜，菲涅尔透镜有两个作用:一是聚焦作用,马上热释红外信号折射在PIR上。二是将探测区内分为假设干个明区和暗区,使进入探测区的移动物体(人>能以温度变化的形式在PIR上产生变化的热释红外信号。红外探测模块电路这里我们用的是一种可探测静止人体的红外热释感应器，由透镜，感光元件，感光电路，机械局部和机械掌握局部组成。通过机械掌握局部，带动红外感应局部做微小的左右或圆周运动，移动位置，使感应器和人体之间能形成相对的移动。所以无论人体是移动还是静止，感光元件都可产生极化压差，感光电路发出有人的识别信号，到达探测静止人体的目的。此红外热释感应器可应用于人体感应掌握方面，并实现红外防盗和红外掌握一体化，扩大了人体红外热释感应器的应用范围。检测对象检测对象象菲涅尔透镜热释电红外传感器信号处理电路热释电检测电路组成框图菲涅尔透镜原理4、报警电路可承受一般的语音芯片，如美国ISD公司出品的ISD1420。该芯片支持语音的录放，结合简洁的掌握引脚既可实现报警输出。5、温度检测模块，主要是起关心作用，夏天时，假设室温到达跟人体温度相近，可能会引起热红外探测器的误判，参加温度反响模块可以降低误判率。DS18B206I/O而掌握日光灯的开关。六、软件设计软件设计是整个系统的灵魂，本系统可在keil环境下承受c语言模块化设计，易于维护和功能扩大。主程序流程如图２。2系统主程序流程图七、功能展望本系统还未充分发挥主控芯片的全部性能，可依据实际应用需要做进一步的扩大。如加上无线通信模块实现用上位机掌握多个教室的信息采集，从而实现一幢教案楼的掌握；再如可加上学生身份信息识别系统，从而实现对学生上课，上自习的考勤；可加上视频监控，组成一个更大更完善的系统等。本文只对教室节能掌握系统做了介绍，而实际上，智能系统有很宽阔的应用领域。如温室智能掌握系统，智能家居系统，汽车智能关心驾驶系统等。科技进展日月异，智能系统将因其高效节能、便利易用，将逐步走进我们的生活。八、完毕语照信息实现了对教室照明灯具的自动掌握,削减了电能的铺张,提高了资源利用率。承受计算机的网络化监控,系统性能稳定,大大降低了治理人员的劳动强度,到达了节能的目的。九、个人体会通过课程设计，我学到了很多。课程设计是培育学生综合运用所学学问、觉察、提出、分析和解决实际问题，熬炼实践力量的重要环节，是对学生实际工作力量的具体训练和考察过程。随着科学技术进展的日日异，单片机已经成为当今计算机应用中空前活泼的领域，在生活中可以说得是无处不在。因此作为二十一世纪的大学来说把握单片机的开发技术是格外重要的。回首此次课程设计，我感慨颇多，从选题到定稿，从理论到实践，在这些日子里，有苦有乐，但是学到了很多很多的的东西，同时不仅可以稳固了以前所学过的学问，而且学到了很多在书本上所没有学到过的学问。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论学问是远远不够的，只有把所学的理论学问与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会效劳，从而提高自己的实际动手力量和独立思考的力量。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中觉察了自己的缺乏之处，对以前所学