(整理)教室照明节能控制.

精品文档精品文档物信学院电子信息科学与技术专业07级1班学生姓名徐锦杰学号070303021泉州师范学院毕业论文（设计）题目教室照明节能控制物信学院电子信息科学与技术专业07级1班学生姓名徐锦杰学号070303021指导教师朱成全职称讲师完成日期2011年4月15日教务处制精品文档精品文档教室照明节能控制物理与信息学院电子信息科学与技术070303021徐锦杰指导老师朱成全讲师摘要：本设计主要是采用了红外感应来采集信号，进而模拟智能的节能控制。该系统由红外传感器（红外对管TCRT5000），光敏电阻，运放模块（LM324）等相关电子器件所组成。本设计主要采用红外传感器（红外对管）和光敏电阻，通过光敏电阻来判定是否需要打开电灯，然后再通过红外对管将接收到的微弱信号，送往运放模块LM324放大，再送人52单片机，从而控制照明灯的亮灭。该红外对管可以探测来自移动人体的红外辐射，只要人体进入探测区域，开关就会自动开启。该设计既新颖方便，又节约用电。本设计结构简单，本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，价格低廉，隐蔽性好，应用范围广，所以可以通过扩展而达到实际的应用。关键词：红外传感器；LM324；52单片机；精品文档精品文档目录引言..................................................................................................................................................4一、总体方案设计...........................................................................................................................41.1设计方案的原因和目标.....................................................................................................41.2设计方案的选择.................................................................................................................4二、元器件的相关介绍以及相关系统硬件电路设计...................................................................51.1红外传感器的基础知识.....................................................................................................51.2红外对管TCRT5000的原理和特性.................................................................................51.3红外对管接收电路的设计................................................................................................62.1运放放大器LM324的基础知识.......................................................................................62.2LM324的原理及特性........................................................................................................72.3LM324运放.........................................................................................................................73光敏电阻的基础知识和特性...............................................................................................84.1三极管的基础知识.............................................................................................................94.2三极管9012的原理及特性............................................................................................105亮度取样电路设计..............................................................................................................10689C52的原理、特性及引脚图..........................................................................................117数码管的相关知识………………………………………………………………………...128检测电路指示灯电路设计..................................................................................................129整体电路原理图，模块PCB及工作流程图....................................................................13三、电路的安装与调试……………………………………………………………………….....171电路的安装..........................................................................................................................172电路的调试.........................................................................................................................17四、实验结果以及方案的改善.....................................................................................................18五、结束语.....................................................................................................................................18六、致谢.........................................................................................................................................18七、参考文献.................................................................................................................................19精品文档精品文档引言当今社会是个飞速发展的社会，随着发展所带来的问题越来越多，人们需要越来越多的更加全面的措施来应对。当然所需要的资源的越来越多。资源来源于自然环境，因而自然环境需要人们的维护，因此，人们应该保护自然。虽然可以从自然中获取资源，但我们也应该合理的支配资源，这就需要我们的自我约束。节约能源就是一个表现。现在在一些大型的场所，经常人不在了，电灯还在一直工作，这是一种很浪费资源的行为。在学校的这一现象比较明显，要嘛经常教室里面的没人，但是教室里的照明灯都一直开着，要嘛就是教室里才一两个人，但是教室里的所有灯都打开，这就造成的电能的浪费。这种现象的耗电占其单位所有耗电的40％左右。因此，有必要在保证照明质量的前提下，实施照明节能措施。这不仅可以节约能源，而且会产生明显的经济效益[1]。一、总体方案设计1.1设计方案的原因和目标在资源紧张的时代，浪费电能是很不好的行为，但是电灯是死物，不会自己来控制开与关，所以经常产生资源浪费。这种现象的耗电占其单位所有耗电的40％左右。为了降低这一现象，必须给照明系统加上一些智能的控制措施，如感光、声控、红外感应控制、或是智能人工远程控制的方法。通过各种各样的方法，使得照明系统能过根据不同的各类信息来自己控制照明灯具的开与关，从而达到节约资源的目的，同时也减少了工作人员的工作负担，也会会产生明显的经济效益。设计的目标：基于室内照明灯具电能浪费的现象设计一个控制系统，根据室内人数对灯具进行自动控制，来实现按需亮的节能效果1.2设计方案的选择设计方案的不同主要是在于所选用的智能控制措施的不同，当然也有的虽然智能控制措施一样，但是措施所采用的元器件不同、排列不同等造成方案的多种多样。方案一：只采用的感光的智能控制措施。这一方案是通过光感原件，判断教室里面的光线的强弱，如果教室里的光线强的话，则通过电路的连接，关闭教室内的照明系统；当室内光线不足时，则通过电路的连接，发出命令，开启教室内的照明系统，即打开电灯。方案二：采用声控和光感的智能控制措施。这一方案是通过光感和声控的双线控制。首先考虑光感措施，情况如方案一，然后考虑声控智能控制措施，在光线强的条件下，声控部分不启动；在光线弱的情况下，声控部分启动，探测设定的测量内的声音，如果有声音，则将室内照明系统启动；如果没声音，则室内照明系统关闭。方案三：采用光感和红外感应的智能控制措施。这一方案采用了光感和红外感应来控制教室的照明系统。首先分析光感部分，分析的情况如方案一，然后再分析红外感应部分。红外感应部分分成两部分，一部分感应进入教室的人的信号，一部分感应离开教室的人的信号。当没有进去的信号，这关闭教室的照明系统；当没有离开的信号，但是有进去的信号，则打开教室内的照明系统。方案一控制不够精确，会造成电能浪费。有时教室里才一两个人，但是教室里的灯都亮精品文档精品文档了，这就造成浪费了。方案二虽然多加了个声控的智能控制措施，提高了照明系统的一部分工作效率和经济效率，但是因为声音可以通过各种介质进行传播，所以也容易受到其他声源的影响。比如说手机的通话声、回音等等。方案三相比方案一和二控制更加精确，而且比较不容易受其他方面的影响，能够对教室内的照明系统进行科学的管理和控制，提升照明系统的工作效率和经济效率。通过三种方案的比较，选定了方案三。方案三设计的介绍：首先，根据光敏电阻来判断室内是否需要开灯，如果有光，则单片机不工作，如果没光，则单片机启动，然后通过红外光电传感器判断室内人数并结合软件编程和硬件设计减少误判，运用红外传感器做室内感应器件并可作为智能控制，即可在人进入室内就自动亮灯。并将室内的灯进行分组，根据人数并结合光照强度来控制亮