教室智能控制系统设计毕业设计
教室智能照明控制系统的设计

教室智能照明控制系统的设计1. 引言1.1 研究背景教室智能照明控制系统的设计是为了提高教室照明系统的能效和舒适性,满足教室不同时间段和不同光照条件下的照明需求。
如今,随着科技的发展和社会的进步,人们对照明系统的功能和性能要求也越来越高。
传统的照明系统存在着诸多问题,比如能源浪费、光照不均匀、操作不便等,这些问题迫切需要解决。
研究并设计一种智能照明控制系统是必要的。
教室是学生学习和教师教学的重要空间,良好的照明环境对学生的学习效果和教师的教学质量有着重要影响。
传统的照明系统在亮度和色温的调节上存在不足,难以满足不同学习和教学场景的需求。
需要一种智能化的照明系统,能够根据不同时间段和需求自动调节光照强度和色温,提高照明舒适度,提升学习和教学效果。
在这样的背景下,研究和设计教室智能照明控制系统具有重要的意义和价值。
通过合理设计智能化的照明系统,可以提高能源利用效率,改善教室照明质量,提升学生和教师的工作学习品质,推动教育事业的发展。
本研究旨在探讨教室智能照明控制系统的设计原理和实施方案,为教室照明系统的升级和改进提供新的思路和方法。
1.2 研究目的研究目的:本文旨在设计一种教室智能照明控制系统,通过合理的智能控制和感应技术,实现对教室照明的有效管理和节能优化。
具体目的包括:提高教室照明系统的智能化水平,使其能够实现自动化控制和智能调节;优化照明系统的能源利用效率,实现节能减排的目标;提高教室照明环境的舒适度和适用性,为教学和学习提供更好的场所条件。
通过本研究,旨在探索一种有效的教室照明控制系统设计方案,为提升教室照明系统的性能和效益提供技术支持和实践参考。
1.3 研究意义教室智能照明控制系统的设计对于提高教室的舒适度、节约能源、保护环境具有重要意义。
传统的照明系统存在能源浪费严重、操作不便等问题,而智能照明系统能够有效地解决这些问题,提高照明效果的同时实现能源的节约。
智能照明控制系统还可以根据不同的教室使用需求进行智能调节,提高教室的灵活性和便利性,提升教室的使用效率和舒适度。
教室智能照明控制器的设计—毕业设计说明书

毕业设计说明书教室照明智能控制器的设计学生姓名:学号:09050941xx学院:信息与通信工程学院专业:信息对抗技术指导教师:2013 年 6 月中北大学2013届毕业设计说明书教室照明智能控制器的设计摘要本研究针对教室照明的控制现状及用电大量浪费的现象,分析了教室照明智能控制的原理和实现方法,提出了基于单片机的教室照明智能控制器的设计的设计思路。
该系统以AT89C52单片机作为控制装置的智能部件,采用红外传感器检测人体的存在,采用光敏三极管构成的电路检测环境光的强度;根据教室合理开灯的条件,系统通过对人体的存在信号和环境光信号的识别和智能判断,完成对教室照明回路的智能控制,避免了教室用电的大量浪费。
该系统具有体积小,控制方便,可靠性高,专用性强,性价比合理等优点,可以满足各类大、中专院校教室照明控制的要求,很大程度的达到节能目的。
关键词:教室照明控制,红外传感器,光敏电阻,AT89C52中北大学2013届毕业设计说明书Classroom lighting intelligent controller designAbstractIn this study, the control of classroom lighting situation and a lot of waste of electrical phenomena, analyze classroom lighting intelligent control principle and method is proposed based on single-chip intelligent controller design classroom lighting design ideas.This system to AT89C52 single chip computer as control device of intelligent parts, adopts heat release infrared sensor detects the release of human existence and adopts photoconductive resistance constitutes circuit testing environment light intensity. According to the classroom light conditions and the measured the signal of human body system and ambient light, the system can make reasonable and intelligent judgment and then controls the work of classroom lighting circuit .It is a effective way to avoid the classroom of waste electricity. Small volume, convenient control, high reliability, high specificity and price reasonable make this system satisfy the advantages of large, secondary technical schools classroom light control requirements and greatly reach energy-saving purpose.Key words: Classroom lighting control,photoconductive,dynatron,AT89C52中北大学2013届毕业设计说明书目录1 引言 (1)1.1 本课题研究的意义 (1)1.2 教室照明控制器的发展现状 (1)1.2.1国外发展现状 (1)1.2.2国内发展现状 (2)1.2.3 发展趋势 (3)1.3 本设计研究的主要内容 (3)2 教室照明智能控制器的整体方案设计 (4)2.1 教室照明智能控制器简介 (4)2.2 系统控制方案的分析 (5)3 系统控制模块的硬件设计 (7)3.1 控制模块的硬件构成 (7)3.2 控制系统的主要硬件电路 (7)3.2.1 系统主控电路 (7)3.2.2在线编程模块电路 (9)3.2.3 数据采集电路 (9)3.3 教室光照强度检测模块 (13)3.3.1 光敏三极管的选择及功能简述 (13)3.3.2 光敏三极管检测光强原理及其模拟形式 (14)3.4 时钟模块 (15)3.4.1数据输入输出 (15)3.4.2 时钟内部寄存器的使用 (16)3.4.3 时钟自检初始化 (17)4 系统程序设计 (20)4.1系统主程序流程图 (20)4.2系统子程序流程图 (21)4.2.1按键控制流程图 (21)中北大学2013届毕业设计说明书4.2.2时钟程序设计 (22)4.2.3液晶显示控制流程图 (22)5 系统调试运行及问题分析 (24)5.1 系统调试方法及步骤 (24)5.2系统仿真 (25)5.3 出现的主要问题及分析解决 (26)6总结与展望 (27)附录A (29)附录B (32)参考文献 (34)致谢 (36)中北大学2013届毕业设计说明书1 引言1.1 本课题研究的意义随着社会经济和科学技术的发展,人类社会的进步越来越依赖于资源的开发与利用,然而与日俱增的能源需求和有限的资源数量形成了巨大的矛盾,能源短缺问题日益突出,成为一个国家经济发展的“瓶颈”。
完整word版基于STM32的教室智能控制系统设计

:基于STM32的教室智能控制系统设计:本设计借鉴智能家居的智能管理技术,利用STM32F103C8要作为主控制摘芯片对教室的电气设备进行控制。
该系统采用多种传感器进行环境检测,并通过主控模块进行识别与智能判断,以及作出相应的控制动作。
本控制系统还通过RS485,使主控模块与电脑进行信息交流,从而可以通过电脑对多个主控模块进行控制,进而实现电气设备的自动化控制及远程控制,从而达到减少电能浪费及自动管理的目的。
经测试,该系统功能齐全,各项指标达到设计要求。
且该系统成本低,适合应用于高校教室智能管理。
1 教室智能控制系统设计1.1硬件设计1.1.1系统硬件结构图本控制系统主要对不同对象进行相应的数据采集进而对教室的灯、风扇、空调、窗帘、多媒体等电器进行智能控制,并把相应的采集数据和控制状态传输到电脑终端,可进一步通过电脑终端进行远程监控。
本系统采用的模块分别为:系统主控模块、电源模块、显示模块、电机控制模块、继电器模块、人体检测模块、温湿度检测模块、光检测模块等。
系统总体方案框图1 图硬件电路设计1.1.2 系统硬件总体框图如下:系统硬件原理图如下:控制模块等模块的具体电路设此原理图简化了各个传感器模块、显示模块、计。
1.1.3传感器模块原理及其作用)温湿度传感器:选取温湿度传感器时需要选取的是传感器的功耗、传感器(1还要考虑传感器的工作电压和信号调整电路的复杂程度等性能以及传感器成本,。
数字温度传感器具有安装便捷、维等。
经过筛选,选取数字温度传感器SHT11护方便、可靠性高,而且具有数字式输出、测量精度高、体积小、感应速度免外围电路、免调试、免标定及全互换等优良特性和优点。
相关图如下:)红外传感器模块:它是通过探测人体发射的红外信号而输出高低电平2(度左右,所以会人体都有恒定的体温,一般都在的。
主要工作原理是: 37左右的红外线,被动式红外探头就是靠探测人体发射的发出特定波长为10um左右的红外线通左右的红外线并通过电路输出高低电平。
校园教室智能控制系统设计及应用

校园教室智能控制系统设计及应用[摘要] 学校教室、实验室、多功能厅等公共场所普遍存在电灯和风扇使用浪费现象;电灯、风扇控制的手工管理也造成人力资源和时间的浪费。
针对以上问题,该项目主要通过单片机技术,设计一组可自动控制电灯、风扇的节能系统。
系统通过教室内温度、光线、人数以及是否在正常工作时间内等参数,由光、热等传感器与单片机对接,经系统综合处理,智能控制电灯、风扇,最终实现环保与节能。
[关键词] 校园教室智能控制单片机节能人性化管理0 引言随着工业化高速发展,能源问题已成为人们关注的焦点。
能源浪费除经济损失外,还破坏了环境。
在校园里,灯光、风扇数量多,工作时间长,用电浪费现象显著,且人力及管理成本高。
调查资料显示,针对灯光或者风扇节能控制的设计已普遍存在,如苏州市美术馆新馆采用智能照明控制系统。
还有一些地方,采用风扇智能控制系统,实现“温度高,风力大,温度低,风力弱”的性能。
这些方案虽然在一定程度上实现了节能控制,仍不能实时控制节能;照明控制采用的是整体状态控制,风扇控制系统只注重转速和温度高低的关系,不能根据人流量进行智能操作。
综上所述,这些系统若应用在校园节能上,并不能起到良好的效果。
本项目将两者进行创新整合,设计一组可以自动控制灯光和风扇的节能系统。
该系统通过室内温度、光强、人数以及是否在正常工作时间段,通过光、热传感器等传入单片机进行系统处理。
自动控制电灯和风扇在规定自然条件下的启动和关闭、在确定温度及人员多少的情况下控制风扇的转速、在规定时间以外电器全部关闭,最终达到节能减排和实现人性化管理的目的。
1 系统设计思路综合教室电气设备开关状态的若干因素,本项目给出四个参数值:时间、温度、光线、人数;两个受控设施:电灯和风扇,其关系原理如图1所示。
由图1可知,当系统处于工作时间段、有人存在、光线较暗等情况下,灯光会自动打开。
温度达到预设值,风扇自动开启。
考虑到实时控制的需要,本项目的系统必须做到实时对信号的采集进行分析及处理。
教室智能照明控制系统的设计

教室智能照明控制系统的设计一、引言随着科技的不断发展,智能化已经成为了现代社会发展的趋势。
智能控制系统作为现代人工智能领域的研究热点之一,已经广泛应用于各种领域,如工业自动化、建筑智能化等。
在教育领域中,智能控制系统也被广泛应用,例如教室智能照明控制系统。
教室智能照明控制系统不仅可以提高教室照明的效果,还可以节省能源,为教室环境提供更好的舒适度。
本文将针对教室智能照明控制系统进行设计讨论,并提出相关的解决方案。
二、教室智能照明控制系统的功能需求1. 照明自动调节功能:根据教室内的环境光线强度和人员活动情况,自动调节照明亮度,提供合适的照明效果。
2. 节能功能:通过智能控制技术,实现照明系统的节能管理,提高能源利用率。
3. 远程控制功能:支持远程控制,实现对照明设备的远程监测和控制。
4. 人体感应功能:通过人体感应技术,实现对教室内人员活动的感知,提供更智能的照明控制。
5. 安全保障功能:对照明设备进行状态监测,确保照明设备的正常运行,提高教室的安全性。
6. 用户友好性:系统操作简单,易于使用,满足教师和学生的实际需求。
三、教室智能照明控制系统的设计方案1. 传感器选型:选择合适的环境光传感器和人体感应传感器,用于感知教室内的环境光线强度和人员活动情况。
2. 控制器设计:设计智能控制器,集成传感器数据采集、照明控制决策和通信控制功能。
3. 互联网通信接口设计:设计系统与互联网通信的接口,支持远程监控和控制。
4. 照明设备选型:选择高效节能的LED照明设备,并设计合理的照明布局。
5. 软件开发:开发智能控制系统的相关软件,支持人机交互界面和数据分析功能。
6. 性能测试与验证:对系统进行性能测试和验证,确保系统设计方案的可行性和稳定性。
教室智能照明控制系统的设计和实施,对于提升教育教学环境质量,提高能源利用效率,实现智能化教学管理具有重要的意义。
希望本文的内容能够对相关人士提供一定的参考和帮助,为推动智能教育事业的发展贡献一份力量。
教室智能照明控制系统毕业设计任务书(论文)

河南工业职业技术学院毕业设计任务书毕业设计题目:教室智能照明系统毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日设计题目:教室智能照明系统一、设计要求:设计一个教室智能照明控制系统,通过多种传感器采集室内光线、人数分布等信息,利用控制电路调节照明强度,实现节能控制。
二、设计任务1.画出电路原理图2.编写设计说明书,1万5千字以上。
教室智能照明控制系统的设计

教室智能照明控制系统的设计【摘要】本文介绍了教室智能照明控制系统的设计。
系统架构设计部分讨论了系统的整体结构和各个模块的功能。
接着,传感器应用与数据采集部分详细介绍了传感器的类型和数据采集方式。
智能调光控制部分探讨了系统如何根据环境光线和用户需求进行智能调节。
节能与环保设计部分关注了系统在节能和环保方面的设计策略。
用户操作界面设计部分说明了系统用户界面的设计原则和功能。
结论部分总结了教室智能照明控制系统的设计,并展望了未来的发展趋势。
通过本文的介绍,读者可以了解到教室智能照明控制系统的设计原则和技术实现,以及未来发展的趋势。
【关键词】教室智能照明控制系统、系统架构设计、传感器应用、数据采集、智能调光控制、节能设计、环保设计、用户操作界面设计、总结、未来发展趋势。
1. 引言1.1 教室智能照明控制系统的设计教室智能照明控制系统的设计是为了提高教室照明效果、节省能源消耗、增强用户操作体验而进行的研究与开发。
随着科技的不断进步,人们对于教室照明系统的要求也越来越高。
传统的照明系统往往存在能耗过高、操作不便、灯光调节不灵活等问题,因此一种智能的照明控制系统应运而生。
在设计教室智能照明控制系统时,需要考虑系统架构设计、传感器应用与数据采集、智能调光控制、节能与环保设计以及用户操作界面设计等方面。
通过合理的系统架构设计和传感器应用,可以实现对教室照明的智能化控制;智能调光控制可以根据教室的实际需求进行灯光调节,节能与环保设计则可以减少不必要的能源浪费;而用户操作界面设计则可以让使用者更加方便地控制照明系统。
教室智能照明控制系统的设计是一项综合性的工程,需要考虑多个方面的因素,以实现更加智能化、节能环保、用户友好的照明系统。
在未来的发展中,随着科技的进步和需求的不断提升,教室智能照明控制系统将继续向更加智能化、自动化的方向发展,为教室环境提供更优质的照明服务。
2. 正文2.1 系统架构设计系统架构设计是教室智能照明控制系统设计中至关重要的一环。
基于单片机的智慧教室系统设计方案

基于单片机的智慧教室系统设计方案智慧教室系统是一种将现代信息技术应用于教育领域的创新教学模式。
通过智能化设备和系统的运用,可以提高教学效率、改善学习环境,并优化教育资源的利用。
本文将针对基于单片机的智慧教室系统进行设计方案的讨论。
一、系统概述该智慧教室系统由多个部分组成,包括智能黑板、智能座位、智能灯光等设备,以及相关的控制系统和软件。
通过这些设备和系统的协同工作,可以实现教学过程中的多个方面的智能化管理和控制。
二、系统功能1.智能黑板:智能黑板是教学过程中的核心部分,可以实现实时投影、语音识别和手写识别等功能。
教师可以通过触摸屏操作,尽情进行课堂讲解、标注、演示等操作,同时学生也可以在黑板上进行互动,提高学习效果。
2.智能座位:智能座位具有自动感应功能,可以实时监测学生的坐姿和行为状态。
当学生姿势不正确或出现不良行为时,智能座位会发出提醒并记录。
此外,智能座位还可以进行身份认证,确保学生在座位上的准确性。
3.智能灯光:智能灯光可以根据教学需求进行自动调节,保证教室的适宜光线。
当进行讲解和演示时,灯光可以调亮;而当学生上机自习时,灯光可以调暗,为学生提供更好的学习环境。
4.智能控制系统:智能控制系统是整个智慧教室系统的核心,负责对各个设备进行集中控制和管理。
它可以对设备进行实时监测和调节,同时还可以根据教室规模和教学需求进行灵活配置。
5.云平台支持:智慧教室系统还可以与云平台进行连接,将学生的课程表、作业情况等信息进行实时同步和共享。
教师和学生可以通过云平台进行数据交换和教学资源共享,提高教学效果和学习效率。
三、系统设计与实现1.硬件设计:根据系统需求,选择适当的硬件平台,比如基于ARM结构的单片机开发板。
并根据不同的功能模块需求进行电路设计和硬件连接。
2.软件设计:根据硬件设计的基础上,进行系统软件的开发。
主要包括智能控制系统的开发、智能黑板和智能座位的驱动程序开发等。
同时还需要进行与云平台的数据交互和信息共享功能的开发。
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浙江工业职业技术学院电气工程分院毕业设计浙江工业职业技术学院毕业论文(2012届)教室智能控制系统设计学生姓名学号分院电气工程分院专业电气自动化技术指导教师完成日期2012年04月25日浙江工业职业技术学院电气工程分院毕业设计教室智能控制系统设计摘要加强高校节电管理,特别是照明节电不仅可以有效地节约用电、降低学校的经费开支,更重要的是通过学校的示范表率作用,提高学生乃至全社会的节电意识,实现节约能源、保护环境的目的。
为了更好地适应现代化教学的发展,学校的基本建设也应该顺应时代发展,与建筑智能化有机的结合起来,从而提高学校的管理水平和社会地位。
本系统从PLC控制, 并将室内分成若干个区域,采用热释电红外探测器与声响探测器相结合的方法,对移动和静止的人体红外信号都能探测,实现了教学楼照明网络化智能监控及智能控制。
既减少了人工的参与,又达到了节能的目的。
关键词节能智能控制PLC目录第一章教室智能控制系统设计 (1)1.1教室智能控制系统设计背景介绍 (1)1.2 系统工作原理 (2)第二章系统硬件设计 (3)2.1 传感器的选择 (3)2.1.1 热释红外探测传感器 (3)2.1.2 声响探测传感器 (4)2.1.3 可见光探测传感器 (5)2.2 控制器的选择 (5)2.2.1 PLC的定义 (6)2.2.2 PLC的特点 (6)2.3 PLC机型的选择 (9)第三章系统程序设计 (11)3.1 S7-300的编程语言 (11)3.1.1 PLC编程语言的国际标准 (11)3.1.2 STEP 7 中的编程语言 (12)3.2 梯形图程序设计 (15)3.3 人机界面设计 (23)3.4 系统网络设计 (25)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)引言目前,国内外照明自动控制装置基本上采用被动的人体感应探测、可见光探测、热释电红外探测、声音探测等方法。
但都存在一定的不足。
有的自动控制系统虽然有主动探测器,但没有和被动探测器相结1合,使得主动探测器在无人情况下也一直工作;而且此类系统没有实现网络化,不能对全部教室进行集中管理。
扬州大学、山东大学、华东理工大学等许多高校的实践,到到了非常令人满意的节电效果,教室照明节电率高达40%。
实现了白天室内照度达标灯不开;室内无人灯自灭。
在室内照度不达标需要开启照明时,可根据学生坐落的位置自动开启相对应的照明,实现了高校教室照明终端的无人化自动控制管弹。
真正杜绝了高校教室照明的浪费现象。
其中较突出的是智能照明控制系统AISAC-1000,它所涉及的技术综合了自动控制、网络通信、现场总线、嵌入式软件、照明技术等多方面的知识,需要系统地考虑整个智能照明系统的总体结构、主要性能和关键技术,吸收国外同类系统的优点,并结合中国市场的实际情况,开发出一种技术水平高、性能稳定可靠、成本较低、适用于学校的智能照明系统。
1第一章教室智能控制系统设计1.1教室智能控制系统设计背景介绍随着我国教育事业的发展,学校照明用电量越来越大,电能损失也随之增加。
现在大多数教室的照明控制系统都是采用传统的手动(开和关两种)控制方式,浪费现象比较严重。
教室中的开关虽然能够实现分区控制,但是很少有人去关心哪排灯由那个开关去控制,因此就出现了所谓的长明灯现象。
这样长期以来,无形中浪费的电能是非常惊人的。
针对这种情况,本文设计出了一种用PLC作为控制器的节能、智能控制系统。
使整个系统处于自动的工作状态,实现对教室照明系统的智能控制。
一方面减少了人工的参与,更为主要的是实现了人走灯灭,人来灯亮,使长明灯现象得到解决,使教室的照明用电得到合理有效的利用。
11.2 系统工作原理本系统的工作原理是:当有光(自然光)时,不管教室是否有人和声响,都将关闭电源,所有灯具不会点亮。
当无光(自然光)时,若有人或者附近有异常声响时。
则开启电源,点亮灯具,并使控制程序进入监控状态,若探测无人,则发出熄灯警告,灯具亮灭闪烁,若此时教室内有人静止不动,在灯具亮灭闪烁的提示下,自然会有所动作,热释红外探测器就会探测到这一变化,从而结束警告,使灯具继续点亮,控制器回到监控状态。
若在警告状态下,仍无人无声,则关闭灯具电源。
对于使用投影仪的多媒体教室,可以实现在投影仪开启后延迟一定的时间,自动关闭讲台区对应的灯以达到较佳的视觉效果。
从而实现照明灯具无人自熄,有人自启的目的。
2第二章系统硬件设计系统的硬件设计是智能控制系统的核心内容之一,它主要分为两部分内容:一是传感器部分,二是控制器部分,其结构图如下图1-1所示。
图1-1控制系统结构示意图2.1 传感器的选择2.1.1 热释红外探测传感器该传感器由三个部分组成:热释传感器,匹配低噪放大器,菲涅尔光学系统。
热释传感器包括: ①截止波长为7 - 10μm的滤光晶片,与人体辐射红外中心线波长9 - 10μm相对应,起带通滤波器的作用,从而把人体和其它物体区分开。
②热释电陶瓷材料,将透过滤光晶片的红外辐射能量的变化转换成电信号,即热电转换。
③场效应管匹配器,起阻抗变换作用,3使得输入阻抗高而输出阻抗低。
匹配低噪放大器的作用是当探测器所处的环境温度上升,尤其是接近人体正常体温(37 - 38 ℃)时,传感器的灵敏度下降,因而由它对放大器的增益进行补偿,以便自动适应不同季节,不同地区。
菲涅尔光学系统不仅要监测空间辐射来的红外光线聚焦到红外能量传感器,还要能敏锐地体现这些红外线能量的变化,而菲涅尔光学系统通过对光滑的光学镜面作棱状或柱状处理,将监测空间割裂为一系列交替的狭小红外“感应区”和“空白区”,人在其间移动,就会使有些“感应区”内的红外线时有时无,传感器接收到的是相应变化来的光脉冲,因而提高接收灵敏度,使探测距离提高到10 - 20 m。
本系统采用的是wd-323热释电红外传感器。
其技术参数如下:工作电压:DC15~25V;工作电流:2mA;工作温度:0~50℃;接收波长7—14微米;透过率> 75%;探测率(D*) 1.4 x 108 cmHz1/2/W;输出电流为0~20mA。
2.1.2 声响探测传感器声响探测组件采用驻极体话筒作为探测器,接在三极管的基极与普通电阻作分压式连接,当有声波作用于话筒时,使驻极体话筒的内阻急剧下降,改变三极管的基极偏压,促使三极管的工作状态翻转,通过电平变换电路,为控制器提供检测状态,达到判断有无声响的目的。
42.1.3 可见光探测传感器光照度是表明物体被照明程度的物理量,光照度与照明光源、被照物体表面及光源所在的空间位置有关,可以用照度计来直接测量。
照度计是以光电效应为基础,将光信号转化为电信号。
按照国家以及国际的照度标准,学校教室的平均照度值最低在300LX。
本系统采用LU01型号的照度计。
其技术参数如下:工作电压:DC9~15V;工作电流:2mA;工作温度:0~50℃;光感范围(可调):5Lx~500Lx(出厂设置在5Lx); 光感复位延时:30s(为防止光线瞬间变化的干扰)。
在实际的工程中,我们还必须考虑检测装置的安装位置以满足实际的要求。
本系统中红外探测器和照度计的安装要考虑其有效的监测范围以及教室的具体情况使其两个区域之间有一定的交叉。
照度计的安装要考虑教室的光照角度、不同位置接收光的程度。
为了确保其正确性,尽量使其安装在灯光和自然光都照不到的位置,而且在相邻的两个区域要有一定的重叠以确保当有人在两个区域之间时保证所在区域的灯能正常开启。
在必要的时候可以加一些辅助装置以确保监测的正确性、可靠性。
2.2 控制器的选择在本系统的设计中要求保证系统的可靠性、实用性、可扩展性和5网络连接等。
因此系统的设计不考虑使用单片机来实现,而是采用PLC 来进行控制。
2.2.1 PLC的定义PLC自问世以来,尽管时间不长,但发展迅速。
为了使其生产和发展标准化,国际电工委员会(IEC)先后颁布了PLC标准的草案第一稿、第二稿和第三稿,并在1987年作了如下的定义:“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。
它采用一类可编程的存储器,用于其内部程序存储、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
可编程控制器及其有关外部设备,都应按易于与工业控制系统联成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。
”总之,可编程控制器是一台专为工业环境应用而设计的计算机,它是将传统的继电器技术、计算机技术和通信技术相融合而发展起来的一种新型的控制装置。
在具体的国内工业应用中,由于它不是针对某一具体工业应用,因此他的硬件应根据实际需要来进行配置,其软件则根据控制要求进行编写。
2.2.2 PLC的特点PLC是传统的继电器技术和计算机技术相结合的产物,所以在工业控制方面,有着继电器控制或通用计算机所无法比拟的特点。
61.可靠性高PLC的高可靠性主要表现在硬件和软件两个方面:在硬件方面,由于采用性能优良的开关电源,并且对采用的器件进行严格的筛选,加上合理的系统结构,最后加固、简化安装,因此PLC具有很强的抗振动冲击性能;无触点的半导体电路来完成大量的开关动作,就不会出现继电器控制系统中的器件老化、脱焊、触点电弧等问题;PLC模块式的结构,可以在其中一个模块出现故障时迅速地判断出故障的模块并进行更换,这样就能尽量缩短系统的维修时间。
在软件方面,PLC的监控定时器可用于监视执行用户程序的专用运算处理器的延迟,保证在程序出错和程序调试时,避免因程序错误而出现死循环;当CPU、电池I/O口、通信等出现异常时,PLC的自诊功能可以检测到这些错误,并采取相应的措施,以防止故障扩大;停电时,后备电池和正常工作时一样,进行对用户程序及动态数据的保护,确保信息不丢失。
由于采取了以上的有效措施,保证了PLC的高靠性,从而使PLC 的平均无故障时间高达几十万小时。
2.面向控制过程的编写语言,容易掌握PLC的编程语言采用继电器控制电路的梯形图语言,清晰直观。
虽然PLC是以微处理器为核心的控制装置,但是它不需要用户具有很强的程序设计能力,只要用户具备一定的计算机软、硬件知识和电器7控制方面的知识即可。
3.易于安装、调试、维修在安装时,由于PLC 的输入/输出接口已经做好,因此可以直接和外部设备相连,而不再需要专用的接口电路。
而且PLC的软件功能取代了原来的继电器控制中的中间继电器、计时器、计数器等一些器件,所以硬件安装上的工作量相应减少。
PLC的调试可先在实验室模拟完成,模拟调试完成后再现场安装、调试。
这样就可以避免可能在现场会出现的一些问题,从而缩短调试周期。
在维修方面,PLC完善的诊断和显示功能,可以通过模块上的显示或编程器等很容易地找出故障的模块,而且由于模块化设计,因此只需对出错的模块进行更换即可。