基于红外传感器的智能教室照明控制钢机架

基于红外传感器的智能教室照明控制

基于红外传感器的智能教室照明控制 2012 随着教育事业的发展，学校照明电耗越来越大。高校教室普遍存在一种状况，当不多的学生在自习时，所有的灯都开着，造成大量的电能浪费。而学校照明用电的管理，基本处于一种粗放式的管理状态。照明电能损失越来越大，为此很有必要开发教室照明自动控制系统。 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。这些方法在探测上都存在一定的缺陷，其中热释电红外探测应用最广泛，但是都不能识别静止人体。本文针对该缺点提出了可行的解决方案，并结合单片机技术，设计了一套基于红外传感器的智能教室照明控制系统方案。1 方案设计 传统的外传感器大多用于动态人体的识别，本文所设计的红外传感器智能系统，不仅可以判别动态中的人体，也可对自习室中相对静止的人体加以识别，从而达到对教室灯光照明系统进行智能控制的目的。1．1系统框架设计 由于人体会发出特定波长(1 0 lJ m左右)的红外线，因此可采用目前应用广泛的红外热释电传感器，来识别人体信号，经后续电路放大和A／D转换等处理后，传递给基于单片机的控制电路，以此来控制灯的开关。做到人在灯亮，人走灯灭。相反、大小相等的干扰信号在内部相互抵消，得到能量补偿。对于辐射至传感器的人体红外线，热释电传感器通过安装在前方的菲涅尔透镜，将其聚焦后加至两个探测元上，使传感器产生并输出电压信号。菲涅尔透镜的应用增强了元件识别的正对性和敏感度。 (2)传感器的动态检测解决方案。热释电红外传感器只对运动的人体敏感，而在教室内很多情况下，人们都处于相对静止或者幅度很小的运动状态，传感器通常不能加以有效的识别。这也正是目前市场上该类产品的缺陷所在。 本文所提出的解决方案，是要从另一个角度去解决动态检测的问题，即让传感器产生一定幅度的运动，通过人和传感器之间的相对运动，实现信号的有效识别。本文提出了传感器的运动的两种方式。1．3传感器运动的方式 (1)振动方式。把传感器和一个小型振动器固定在一起。当人进入识别区后，传感器检测到人体信号，经处理后传给控制电路，使振动器带动传感器一起振动，从而识别出静止的人体。本系统每次振动时间设定为2 S，振动周期为30 S，每30 S扫描一次。如果连续两个周期该区域内没有人体信号，控制系统执行关闭照明灯的动作。1．4控制电路设计 本设计选用LM358集成放大器来对信号进行放大处理，而后传到控制电路，以80C5 1单片机实现编程控制。单片机驱动两个继电器，分别实现灯和电机的控制。 其过程为：传感器识别到的人体信号经处理后，传给单片机，单片机输出两个指令，一个让控制灯的继电器闭合，照明灯打开；另一个控制小型电机的转动。该指令为周期性输出，直至传感器检查不到人体信号时，单片机控制两个继电器同时断开，照明灯熄灭，以此达到智能控制的效果。3 结束语 本文应用热释电传感器及单片机控制技术，设计出教室照明控制系统，达到了省电节能、操作方便、人性化控制的效果。本设计不仅可用于教室的照明系统，还可对风扇、空调等用电装置实施相同的控制。本系统还可推广至车站候车窒、医院等公共场所。在当今大力倡导节能的背景下，具有很好的应用价值。

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