教室照明智能控制系统
基于WiFi的教室智能照明系统设计
基于WiFi的教室智能照明系统设计1. 引言1.1 背景介绍在当今社会，随着智能科技的不断发展，智能化设备逐渐成为人们日常生活中的一部分。
智能照明系统作为智能家居系统的一个重要组成部分，在提高生活质量、节能减排方面发挥着越来越重要的作用。
传统的照明系统存在很多问题，如能耗高、控制不便等。
如何设计一套高效、智能化的照明系统，成为当前亟需解决的问题。
本文旨在研究基于Wi-Fi的教室智能照明系统的设计与实现，通过对系统架构设计、传感器选择与布置、控制策略设计、通信协议选择、系统优化等方面的探讨，提出一套完善的教室智能照明系统方案，为教育领域智能化发展提供技术支持和理论指导。
1.2 研究目的本研究的目的是设计一种基于WiFi的教室智能照明系统，以实现对教室照明的智能控制和管理。
通过该系统，我们可以实现对教室照明的自动调节，根据环境亮度和人员活动情况进行智能调节，提高照明的舒适性和节能效果。
该系统还可以实现远程控制和监测，方便管理员对照明系统进行管理和维护。
我们希望通过这一研究，可以为教室照明系统的智能化提供一种新的解决方案，提高校园环境的智能化水平，为教育教学提供更好的支持和保障。
通过对研究目的的探讨，我们将为后续的系统架构设计、传感器选择与布置、控制策略设计等环节提供更清晰的指导和方向。
1.3 研究意义教室照明系统在学校教学环境中起着至关重要的作用，它直接关系到学生的视力健康和学习效果。
传统的照明系统存在一些问题，比如能耗高、亮度调节不灵活、使用寿命短等。
基于WiFi的智能照明系统的设计具有重要的研究意义和实际应用价值。
基于WiFi的智能照明系统能够实现灯具之间的联动控制，根据教室实际情况智能调节照明亮度，提高能效，减少能耗。
系统可以通过传感器实时监测教室光照强度和人员活动，自动调节照明系统，提供舒适的光照环境，有利于学生的学习效果和保护视力健康。
基于WiFi 的智能照明系统还可以通过远程控制和监测功能实现教室照明的智能化管理，提高教室照明效率，降低管理成本。
基于WiFi的教室智能照明系统设计
基于WiFi的教室智能照明系统设计【摘要】本文针对教室照明系统存在的能耗浪费和使用不便等问题，提出了基于WiFi的智能照明系统设计方案。
通过引入WiFi技术，实现了对教室灯光的智能控制，从而提高能源利用率。
系统架构设计包括传感器、控制器和手机APP等组成部分，硬件设计采用节能灯具和WiFi模块，软件设计基于云端平台和智能算法，通信协议设计保证了系统稳定性。
在实验验证中，系统表现出良好的控制效果和用户体验。
设计效果评价显示，该系统有效降低了能耗并提升了灯光控制的便利性。
未来展望包括进一步优化系统性能和推广应用范围。
总结回顾本研究的设计理念和实际效果，展望该技术在教育领域的广泛应用前景。
【关键词】基于WiFi、教室、智能照明系统、设计、引言、系统架构设计、硬件设计、软件设计、通信协议设计、实验验证、结论、设计效果评价、未来展望、总结回顾。
1. 引言1.1 背景介绍近年来，随着智能科技的不断发展，智能照明系统在各个领域得到了广泛的应用。
教室作为学生学习和教师教学的重要场所，如何提高教室的照明效果和节能效果已经成为一个热门话题。
传统的照明系统存在亮度难以调节、能耗大、操作不便等问题，而基于WiFi的教室智能照明系统的出现，可以有效解决这些问题。
基于WiFi的教室智能照明系统具有灵活性高、节能效果好、操作便利等特点，可以根据教室内的实际情况实时调节照明亮度和色温，提高学生学习和教师教学的效果。
本文旨在设计一套基于WiFi的教室智能照明系统，通过硬件设计、软件设计、通信协议设计等方面的研究，实现教室照明系统的智能化和节能化。
在实验验证的基础上，评价设计效果，展望未来发展方向，为教室照明系统的改进和完善提供参考。
1.2 研究目的教室是学生学习和老师教学的重要场所，而照明系统是教室内不可或缺的基础设施。
目前，随着智能科技的发展，基于WiFi的智能照明系统也开始逐渐应用于教室中。
其可以根据教室内光线和人员活动情况来实现智能调控，提高能源利用效率，提升教室舒适度。
学生教室智慧照明系统设计方案
学生教室智慧照明系统设计方案智慧教室照明系统是一种将传统照明系统与智能控制技术相结合的创新设计。
它利用光感知、人体感知、温度感知等多种传感器技术和网络通信等技术手段，实现对教室照明的自动控制和智能调节，大大提高了照明效果和节能程度。
一、系统需求分析在设计学生教室智慧照明系统前，首先需要对系统需求进行分析。
主要包括以下几个方面：1. 照明效果要求：教室内需要保持适宜的照度水平，满足学生的学习和活动需求。
同时，根据不同的教学活动和时间段，可以调节照明亮度和色温，提供更为舒适的照明环境。
2. 能耗控制要求：教室照明系统需要具备节能功能，通过智能控制，根据教室内人员数量、光照情况和时间等参数来调节照明亮度，降低能耗。
3. 系统稳定性和可靠性要求：智慧照明系统需要具备稳定可靠的性能，能够长时间运行，不出现故障或影响照明效果。
4. 操作便捷性要求：智慧照明系统需要具备易于操作的特点，可以通过手机APP或远程控制器等方式对照明系统进行设置和调节。
二、系统架构设计基于上述需求分析，可以设计以下智慧照明系统的架构。
1. 传感器网络：系统通过安装多个光敏传感器、人体感应传感器和温度传感器等，实时感知教室内的光照强度、人员数量和温度等参数。
2. 智能控制器：通过智能控制器，将传感器采集到的数据进行处理和分析，根据预设的控制策略，对照明系统进行智能调节和控制。
3. 照明设备：系统采用LED照明灯具，具有调光和变色温功能，可以根据控制信号进行亮度和色温的调节，以实现不同的照明效果。
4. 远程控制界面：通过手机APP或远程控制器等方式，实现对智慧照明系统的远程控制和监控，方便用户进行操作和管理。
三、系统功能设计基于系统架构设计，可以设计以下系统功能。
1. 光照自动调节功能：系统根据感知到的光照强度，自动调节照明亮度，在光照较弱时提供足够的光照，保证学生的视觉舒适性。
2. 人感控制功能：系统感知到教室内有人进入时，根据人体感应传感器的信号，自动调整照明亮度和色温，提供适宜的照明环境。
学生教室智慧照明系统图设计方案
学生教室智慧照明系统图设计方案智能照明系统设计方案背景介绍：随着科技的不断发展，智慧教室已经成为现代学校普遍配备的设施之一。
智慧教室的核心就是智能化的照明系统，为学生提供更加舒适和高效的学习环境。
本文将介绍一个基于智能照明系统的学生教室设计方案。
设计目标：1. 提供舒适的照明环境：适应不同教室活动需求的照明设置，减少眩光和照度不均匀现象。
2. 节能环保：通过自动调光和感应控制，最大程度地减少能源消耗。
3. 智能化控制：通过智能化系统，提供多种控制方式和场景模式。
系统组成：1. 照明设备：选择高效节能的LED灯作为照明光源，LED灯具有较长的寿命和较低的功耗。
2. 感应器：设置在教室各个区域的感应器，通过感知人员的活动来实时调节照明亮度。
3. 光线传感器：安装在教室的顶部，检测室内的自然光照强度，根据室外光照情况自动调节照明亮度。
4. 控制器：连接所有的照明设备和感应器，接收来自传感器的信号并发送指令控制照明设备。
5. 智能手机APP：提供学生和教师远程控制照明系统的功能。
系统工作流程：1. 初始化：根据教室的布局和需求，设置各个区域的感应器和照明设备。
2. 人体感应控制：当感应器检测到有人进入教室，控制器将发送指令给照明设备，打开一定亮度的灯光。
3. 光线感应控制：光线传感器会不断检测室内外光照情况，根据室外光照强度自动调节室内灯光亮度。
4. 教室布局控制：学生和教师可以通过智能手机APP 控制照明系统。
可以根据不同的教学场景和学习需求，设置不同的灯光模式和调光亮度。
5. 能耗优化：当教室没有任何活动时，系统会自动关闭不必要的灯光，以达到节能的目的。
设计优势：1. 自动调光：根据环境光照和人的活动情况，智能照明系统能够自动控制照明亮度，减少眩光和照度不均匀现象，提供更加舒适的学习环境。
2. 节能环保：通过自动调光和感应控制，最大程度地减少能源消耗，提高能源利用效率，达到节能和环保的目标。
3. 智能化控制：学生和教师可以通过智能手机APP控制照明系统，提供多种控制方式和场景模式，增加了操作的便捷性和灵活性。
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随着科技的不断发展，智能化已经渗透到了各个领域，其中智能建筑也成为了研究热点。
在智能建筑中，智能照明系统是其中一个重要的组成部分。
教室作为人们学习工作的场所，如何设计一个智能化的照明控制系统，让学生和老师们能够在舒适的环境中学习和工作，是当前亟待解决的问题。
本文将对教室智能照明控制系统的设计进行阐述，包括系统的结构设计、功能模块设计、使用场景分析等方面。
一、系统结构设计教室智能照明控制系统的结构设计主要包括三个部分：传感器、控制器和执行器。
传感器用于感知教室内的环境信息，包括光照、温度、湿度等参数；控制器用于接收传感器采集到的数据，并进行逻辑判断和控制指令的下发；执行器则是根据控制器的指令来控制灯光的亮度、颜色等参数。
整个系统通过传感器采集环境信息，控制器进行逻辑判断和指令下发，最终通过执行器来实现对照明设备的控制。
二、功能模块设计1. 传感器模块：传感器模块主要包括光照传感器、温度传感器、湿度传感器等，用于感知教室内的环境信息。
光照传感器可以感知光照强度，根据环境光照的强弱来控制灯光的亮度；温度传感器可以感知室内的温度，当温度过高或过低时可以调节灯光的色温来改善环境舒适度；湿度传感器则可以感知室内的湿度，根据湿度的变化来控制灯光的亮度和颜色。
2. 控制器模块：控制器模块主要是对传感器采集到的数据进行处理和分析，然后根据一定的逻辑判断来制定灯光的控制策略。
当光照强度低于一定阈值时，控制器会下发指令来调节灯光的亮度；当室内温度过高或过低时，控制器可以根据预设的温度范围来调节灯光的色温等。
控制器还可以通过与学生老师的手机连接，实现远程控制和定时控制等功能。
3. 执行器模块：执行器模块主要是根据控制器下发的指令来对灯光设备进行控制。
对于智能灯具，可以通过执行器模块实现灯光的调节、开关以及颜色的变化等功能。
三、使用场景分析1. 课堂教学场景：在课堂教学场景下，智能照明控制系统可以根据教室内的光照情况和学生老师的需求来自动调节灯光的亮度和色温，以提高学生们的学习效果和教师的教学效果。
学校教室智慧照明系统方案设计方案
学校教室智慧照明系统方案设计方案智慧照明系统是在传统照明系统的基础上，通过使用传感器、控制器和网络技术，实现对教室内灯光的智能化管理和控制。
它可以根据教室内的光照情况、时间、人流量等因素，自动调节灯光亮度和色温，提高教室照明的舒适度和节能效果。
一、系统框架设计：1. 传感器部分：将光照、温湿度、人体感应等传感器部署在教室内不同位置，感知教室的实时状态。
2. 控制器部分：通过无线网络或有线网络与传感器相连，获取传感器采集到的数据，并根据预设的参数进行分析和控制。
3. 照明设备部分：智能照明系统通过控制器与灯具相连，实现对照明设备的集中控制和智能化调节。
4. 软件平台部分：系统需要一个专门的软件平台，用于管理和监控教室的照明状态，提供可视化的界面，方便用户进行调节和设置。
二、系统功能设计：1. 自动调光：通过感光传感器感知教室内的光照强度，当光照不足时，系统能自动调整灯光亮度，保证教室照明充足；当光照足够时，系统能自动调低灯光亮度，节约电能。
2. 自动调色温：根据教室内的时间和光照强度，系统能自动调整灯光的色温，以适应不同的教学环境需求。
比如白天可以使用较高色温的灯光，增加亮度；晚间可以使用较低色温的灯光，提供较为柔和的照明。
3. 人体感应控制：通过人体感应传感器，当教室内没有人时，系统能自动关闭灯光；当有人入内时，系统能自动打开灯光。
这样可以避免人员不在时浪费电能。
4. 时间控制：根据设定的时间表，系统能自动切换不同的照明模式，比如上课时间和休息时间可以有不同的亮度要求。
5. 集中控制和管理：通过软件平台，管理员可以对所有教室的照明进行集中管理，包括调整灯光亮度、色温、设置时间表等，也可以实时监控每个教室的照明状况。
三、系统优势设计：1. 节能降耗：通过自动调光、自动调色温等功能，系统能够根据实际需求合理使用电能，降低照明带来的能耗。
2. 舒适度提升：灯光亮度和色温的智能调节，可以根据不同的教学需求和时间要求，提供舒适的教室照明环境，提高学生的学习和教学效果。
基于嵌入式系统的教室照明控制系统的设计与论述
基于嵌入式系统的教室照明控制系统的设计与论述教室照明控制系统是一种基于嵌入式系统设计的智能化照明控制方案，旨在提供更高效、节能、舒适的教室照明环境。
本文将对该系统进行详细的设计与论述。
首先，我们需要设计一个嵌入式系统，该系统可以实时对教室内的照明进行控制。
该系统的硬件部分包括传感器和控制器，传感器用于获取教室内的光强度以及人员存在情况，控制器用于控制照明设备。
传感器可以选择光敏电阻（LDR）进行光强度检测，同时可以通过红外传感器检测教室内是否有人。
控制器可以选择微控制器或者嵌入式处理器。
在软件设计方面，首先需要开发一个适配于嵌入式系统的操作系统，该操作系统需要能够实时对传感器数据进行读取和处理，并根据预设的照明控制算法对照明设备进行控制。
照明控制算法可以根据教室内的光强度以及人员存在情况进行调整，保证教室内的照明环境在舒适且节能的状态下运行。
在照明设备方面，可以选择使用可调节亮度的LED灯具。
LED灯具具有较长的寿命和较低的能耗，可以根据控制信号调整亮度，实现灵活的照明控制。
除了基本的照明控制功能之外，教室照明控制系统还可以扩展一些附加功能，如场景模式和远程监控。
场景模式可以通过预设不同的照明场景来满足不同教学需求，比如上课、自习、演讲等。
远程监控功能可以通过与云平台的连接，将教室内的照明数据传输到云端，实现远程监控和管理。
在实际应用中，教室照明控制系统可以通过人机交互界面进行设置和控制。
该界面可以选择触摸屏、手机应用或者网页形式，通过界面可以实时监测教室内的照明情况、设置亮度和各种场景模式，提供更加人性化的操作体验。
总之，基于嵌入式系统设计的教室照明控制系统能够实现教室内照明的智能化和自动化控制，提供更加高效、节能、舒适的照明环境。
随着嵌入式技术的不断发展和应用普及，教室照明控制系统也将得到更广泛的应用。
中小学智慧教室照明系统设计方案
中小学智慧教室照明系统设计方案中小学智慧教室照明系统设计方案一、背景介绍照明系统在中小学智慧教室中起着至关重要的作用，它不仅影响到学生的学习效果，还直接影响到学生的视力健康。
因此，设计一个合理、智能的照明系统对于提高教室的照明效果和学生的学习体验至关重要。
二、设计目标1. 提高照明效果：通过合理的照明设计，确保教室内的照明光线均匀、柔和，避免反光和眩光对学生视力造成的伤害。
2. 提高节能效果：采用智能照明控制系统，根据教室内的光线情况和人员活动情况，实现自动调光和自动关闭灯光，减少能源浪费。
3. 提高照明舒适度：照明系统应具备调光调色功能，能够根据教室内的活动需要实现不同的照明效果，比如阅读模式、投影模式等。
三、照明系统设计方案1. 主照明灯光设计：使用高亮度、高显色性的节能灯，如LED灯，确保教室内光线充足、均匀。
2. 辅助照明设计：在教室角落、黑暗区域等位置安装适当的照明设备，增强照明效果，避免刺眼和局部阴暗。
3. 智能照明控制系统：采用传感器感知教室内光线、温度、人员活动等情况，并根据不同的情况自动调整灯光亮度和色温。
4. 自动调光功能：根据教室内的光线情况，通过调整灯光亮度来保持良好的照明效果。
比如在阳光充足的时候，减小主灯亮度，节省能源。
5. 自动关闭灯光功能：当教室内无人活动时，自动关闭灯光，避免能源浪费。
6. 调色功能：根据不同的教学需求，调整灯光色温，比如在阅读时选择较暖的色温，提高学生专注度。
7. 智能控制系统与教学设备的联动：照明系统与教学设备（如投影仪、电子白板等）进行联动，根据教师的指令或操作自动调整灯光效果，提高教学效果。
四、实施方案1. 硬件设施采购：采购高亮度、高显色性的LED灯，以及传感器、调光器等智能照明控制设备。
2. 灯具安装：根据教室布局，在适当的位置安装主照明灯和辅助照明设备。
3. 传感器安装：安装光线传感器、温度传感器和人体感应传感器等，确保系统能够准确感知教室内的环境状况。
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教室照明智能控制系统摘要本课题针对教室灯光的控制现状及用电大量浪费的现象，分析了教室灯光智能控制的原理和实现方法，提出了基于单片机的教室灯光智能控制的设计思路。
该系统以单片机作为控制装置的智能部件，采用热释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、中专院校教室灯光控制的要求，很大程度的达到节能目的。
【关键词】：教室灯光控制热释红外传感器光敏电阻 AT89C52I绪论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”。
在寻找替代品、提高能源利用率和节约能源等几种缓解能源危机的途径中，节能无疑是符合可持续发展要求。
英国城市大型彻夜灯光照明现象很少见，无论公司和政府部门，都没有虚浮华丽的所谓“照明工程”。
夜晚漫步在伦敦街头，看不到大面积光华淌泻与楼体通明的景观，所有照明都基本以不影响人们的正常生活节奏为准。
许多店铺橱窗的灯光在打烊后会全部关闭，有些店铺还采用定时关灯装置。
在政府住宅楼和公寓楼内，楼道里的公用灯也大多采用自动断电装置。
作为提高能源使用效率最重要的途径之一，德国政府努力推动能源公司实施“供热供电结合”，鼓励能源公司将发电的余热尽可能用于供暖。
2002年，德国颁布了促进“供热供电结合”的法规，根据这一法规，政府向实施该措施的能源公司，尤其是小型能源公司提供补助，帮助他们置办相应设备。
中国城市每年用于公共照明的能源支出高达280多亿，节能空间巨大。
其中路灯照明能耗占30%以上。
发展城市道路照明的同时，路灯以供街道照明以外，还大力兴建了不少景观照明工程，美化城市的夜景，但同时也带来了能耗的极大浪费。
对高等院校，据测算，其照明耗电占本单位所有耗电的40% 左右，可见在保证照明质量的前提下，对教室灯光进行自动控制，其节能效益和经济效益都是相当可观的。
目前对灯光的智能控制，国内外已经开始采用，但针对教室灯光的控制智能系统还不是很完善，依然是人工管理占主导地位。
现在伴随各类大、中专院校的扩招，教学楼不断扩建，教室用电负荷不断加大，教室用电系统管理不善，造成学校资源的浪费与经济损失，这种做法显然与当今节约能源的理念相违背。
当今许多教室采用比较传统的照明系统：在主电源经过一个配电箱分出多个支路，这些支路再分别向灯具供电，然后再通过串接在照明中的单双极开关来通断供电线路[9]，所以该控制系统只能通过开关来控制灯具，无法实现比较人性化、多功能化的系统管理。
如在国内外有些灯光控制系统采用声控形式但是其没有经过单片机等芯片的处理使用仍是将采集信号处理后传递给逻辑电路来进行灯光控制，假使外界条件恶劣如有噪声等仍会造成电能的浪费，而且逻辑电路只能实现较少功能，综合而言，整个系统虽然简单但是功能不全，而且无法人性化控制。
现代自动化程度不断提高，计算机技术不断普及应用，教室灯光系统也应朝着更人性化智能化得方向发展。
本系统采用热释电红外传感器和光敏三极管来感知人体信息和外部光照环境改变，并通过单片机及软件编程的技术实现灯光系统的控制，达到了部分智能化的控制。
课题研究的目的和主要内容：主要研究目的；基于AT89C52单片机的教室灯光智能设计；加强灯光控制智能化理念主要研究内容；（1）灯光控制方案的研究；（2）灯光检测方案的研究；（3）教室内人数检测方案的研究；（4）热释电红外传感器的信息处理；（5）人体与光照环境信号采集与处理；（6）开发单片机系统；（7）实验测试与数据分析。
1.教室照明智能控制整体描述1.1 灯光控制总体思想该系统以AT89S52单片机作为控制装置的智能部件，采用热释红外人体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。
整体系统由人体传感器感应信号，再送入单片机进行处理，再由单片机控制控制教室灯光。
同时将环境亮度检测、人工控制、报警控制等功能加入到系统中。
1.2 灯光控制方案分析本电路具有对教室内的人数进行统计和对光照情况进行鉴定的功能，并对灯光进行实时控制，达到方便和节约能源的目的。
电路有两种控制方式：自动控制状态和强制执行状态。
自动控制状态：电路上点复位后自动处于自动控制状态，当环境光照充足时且教室光照强度大于设定值时，不管有没有人，灯都不亮。
若教室光照强度小于设定值，控制会根据人数多少来确定灯的开关，如果有人进入教室，红外传感器感应到后把信号经过隔离缓冲送到CPU且数码显示电路显示人数为1，同样再有人进出则显示器上数字自动加减1。
强制执行状态：在电路正常工作的情况下，按下强制开关可以通过人对教室灯进行强行控制，再通过按下此按钮也可以恢复到自动控制状态。
硬件电路设计1.3 控制核心模块本系统采用STC89C52单片机处理芯片，其特点是外围电路简单，价格低廉，虽然此款单片机的工作频率相对较低，但本设计对频率要求不高，能够满足本设计的要求。
另外此款单片机有32个I/O端口，方便了设计的需要。
图10为单片机最小系统。
因为51单片机的P0口驱动电流小，因此需要外加上拉电阻。
单片机最小系统主要还有晶振电路以、复位电路、及报警电路。
由于蜂鸣器需要的驱动电流较大，单片机I/O端口不能直接驱动，所以通过一个三极管进行电流放大。
当教室里面没有人时系统会通过热释电红外感应无人信息，传递给单片机进行处理后使教室里面（即控制区）的灯全部关闭。
知道下次有人进来时才点亮。
同时当人出去后蜂鸣器报警然后灯关闭。
本报警电路由蜂鸣器、三极管、非门组成。
1.4 教室人数检测模块热释电红外传感器的原理热释电红外传感器和热电偶都是基于热电效应原理的热电型红外传感器。
不同的是热释电红外传感器的热电系数远远高于热电偶，其内部的热电元由高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及钽酸锂、硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成，其极化随温度的变化而变化。
为了抑制因自身温度变化而产生的干扰，该传感器在工艺上将两个特征一致的热电元反向串联或接成差动平衡电路方式，因而能以非接触式检测出物体放出的红外线能量变化，并将其转换为电信号输出。
热释电红外传感器在结构上引入场效应管的目的在于完成阻抗变换。
由于热电元输出的是电荷信号，并不能直接使用，因而需要用电阻将其转换为电压形式，该电阻阻抗高达104M欧姆，故引入的N沟道结型场效应管应接成共漏形式(即源极跟随器)来完成阻抗变换。
热释电红外传感器由传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成。
设计时应将高热电材料制成一定厚度的薄片，并在它的两面镀上金属电极，然后加电对其进行极化，这样便制成了热释电探测元。
由于加电极化的电压是有极性的，因此极化后的探测元也是有正、负极性的。
它利用两个极性相反、大小相等的干扰信号在内部相互抵消的原理来使传感器得到补偿。
对于辐射至传感器的红外辐射，热释电传感器通过安装在传感器前面的菲涅尔透镜将其聚焦后加至两个探测元上，从而使传感器输出电压信号。
信号经过热释电红外传感器之后，产生的波形不能为单片机所接受，中间必须有一个信号调节电路。
本系统采用BISS0001集成电路可将传感器的信号转换为标准的高低电平。
BISS0001芯片的特点是：(1) CMOS数模混合专用集成电路。
(2) 具有独立的高输入阻抗运算放大器，可与多种传感器匹配，进行信号与处理。
(3) 双向鉴幅器，可有效抑制干扰。
(4) 内设延迟时间定时器和封锁时间定时器，结构新颖，稳定可靠，调节范围宽。
(5) 内置参考电压。
教室人数检测模块的功能实现热释电红外传感器采集到的信号首先由BISS0001芯片在不可重复触发工作方式下经一、二级运算放大器、双向鉴幅器、延时器等处理后变成比较标准的高低电平后，将此标准信号接到单片机上的P2口上，并对相应引脚通过软件方法对引脚信号进行检测来统计进入教室的学生人数。
另外也可以将它接到中断引脚采用外部中断的方法将采集到得信号转化成统计的进入到教室里的人数。
对于本系统，采用普通引脚信号检测的方法用两个热释电红外传感器：一个放在前门用来感应进来教室的人体信号；另一个放在后门用来感应从教室出去的人体信号，来实现对进出教室的人数的检测。
此部分通过两个开关来模拟热释电红外传感器感应信号的情况。
1.5 教室光照强度检测模块光敏三极管的选择及功能简述光照强度检测采用的是光敏三极管。
光敏三极管与普通半导体三极管一样，是采用半导体制作工艺制成的具有NPN 或PNP 结构的半导体管它在结构上与半导体三极管相似，它的引出电极通常只有两个，也有三个的。
光敏三极管的结构为适应光电转换的要求，它的基区面积做得较大，发射区面积做得较小，入射光主要被基区吸收。
和光敏二极管一样，管子的芯片被装在带有玻璃透镜金属管壳内，当光照射时，光线通过透镜集中照射在芯片上。
另外，光敏三极管比光敏二极管具有更高的灵敏度。
光敏三极管产品特点：(1) 灵敏度高，响应速度快，易与晶体管、集成电路相匹配；(2) 带有基极引出线的光敏管，可以在基极上施加相应偏置电压，进行信号调制；(3) 体积小，重量轻，寿命长，可靠性高；(4) 金属玻璃封装的器件，具有玻璃表面耐磨性好、光洁度高、耐焊接、耐高低温性能好等。
光敏三极管检测光强原理及其模拟形式光敏三极管本身就是一个放大器，但是由于外界环境（如温度等）对其干扰较大，我们需要另外一个集成运放电路对它的信号进行进一步的放大，使其检测转化的范围大一点。
另外再放大的电流信号后面接上一个电阻（范围在1K-3K之间），将电流信号转化成电压信号。
该电压信号通过AD转换后变成相对稳定的值后通过软件设置定值并与其进行比较，从而达到对光信号的检测目的。
1.6 灯控模拟模块本控制系统用四个按钮分别来表示进出门情况、强制开关、模式开关。
强制控制与自动控制模式的转换按钮功能如下：先按下MODE再对FORCE 键进行控制，当按下MODE后第一次按下FORCE时灯控区有一半的灯亮，第二次按下FORCE时灯控区灯全亮，第三次按下FORCE时灯控区的灯全部熄灭；当你再次按下MODE键时FORCCE键就失效了，只有再次按下MODE 它才可以控制。
1.7 液晶显示和报警模块本设计使用的LM016L液晶模块采用HD44780控制器。
HD44780具有简单而功能较强的指令集，可以实现字符移动、闪烁等功能。
LM016L与单片机MUC通信可采用8位或者4位并行传输两种方式。