基于红外传感器的教室节能照明控制系统

教室自动感应照明控制系统的设计方案教室自动感应照明控制系统的设计摘要为了适应现代电子技术飞速发展的需要，更好地培养21世纪的应用型电子技术人才，在自动化技术日趋成熟的今天，照明电路的自动化控制已是随处可见的了。

可是要做到功能强可靠性高、价格低廉等一系列优点，这就是我们现在研究的课题了。

照明电路不但用在工业生产中而且已渗入到人们工作和生活的各个角落。

几乎是从小到生活照明，大到工业控制，照明电路都起到了举足轻重的作用。

自动感应照明控制系统有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景非常广阔。

当前，在各类学校教室的照明灯由于管理不善，经常是教室空无一人，却灯火通明，极大的浪费电源。

该设计题目是经过对当前市场上销售的同类产品的调查研究，找出现有产品的不足之处和为什么没有推广的原因，设计制作适合用户使用和方便使用的产品。

主要设计内容：人体感应检测系统设计、自动照明开关控制系统设计。

一、设计原理及方框图在光线亮时，节电开关呈关闭状态，灯不亮，夜间或光线较暗时，节电开关呈预备工作状态。

当有人经过该开关附近时，红外传感器检测到人体信号把节电开关启动，灯亮，当人离去时，延时40～50秒后节电开关自动关闭、灯灭。

图1是教室感应自动照明控制电路的原理方框图，由红外传感器、放大电路、倍压整流、光控电路、电子开关、延时和交流开关七部分电路组成。

图2.0教室感应自动照明控制电路的原理方框图二、原理图及其说明图2-1红外线传感器、光控智能开关原理图2.1原理说明电路原理：红外传感器是感应人体信号，VT1、R1、R3、C1组成放大电路。

为了获得较高的灵敏度，VT1 的β值选用大于100。

R3不宜过小，否则电路容易产生间歇振荡，C2、D1和D2、C3构成倍压整流电路。

R4、R5和光敏电阻D5组成光控电路。

有光照射在D5上时，阻值变小，对直流控制电压衰减很大。

VT2、VT3和R7、D3组成的电子开关截止，C4 内无电荷，单向可控硅MCR截止，灯泡不亮。

基于人体红外感应的室内照明控制系统设计人体红外感应技术是一种利用人体释放的红外线来实现探测和识别的技术，广泛应用于安防监控、智能家居等领域。

在室内照明控制方面，基于人体红外感应技术的系统设计可以实现智能化的照明管理，提高能源利用效率，提升用户体验。

一、人体红外感应技术原理人体红外感应技术是利用人体释放的红外线作为信号源，通过传感器接收并识别这些红外线信号，从而实现对人体活动的探测和跟踪。

人体红外传感器主要包括红外感应元件、信号处理电路和控制单元三部分。

1. 红外感应元件：红外传感器的核心部件，主要用于接收来自人体的红外辐射信号，通常采用红外探头或红外阵列进行感应。

2. 信号处理电路：负责对接收到的红外信号进行放大、滤波和解调处理，将处理后的信号送入控制单元进行进一步处理。

3. 控制单元：根据信号处理电路传来的信号，控制照明设备的开关、亮度和色温等参数，实现灯光的智能控制。

二、基于人体红外感应的室内照明控制系统设计1. 系统架构设计基于人体红外感应的室内照明控制系统主要由传感器模块、信号处理模块、控制模块和照明设备四部分组成。

传感器模块用于感知人体活动，信号处理模块对传感到的信号进行处理，控制模块根据处理后的信号控制照明设备，实现智能化控制。

2. 系统功能设计(1) 人体活动感应：通过感应模块实时监测环境中的人体活动情况，当检测到有人活动时，传感器模块将发出信号给信号处理模块。

(2) 信号处理：信号处理模块对接收到的信号进行放大、滤波和解调处理，保证信号的稳定性和准确性。

(3) 照明控制：控制模块接收信号处理模块传来的信号，根据不同的情况控制照明设备的开关、亮度和色温等参数，实现智能化的照明管理。

3. 系统性能设计基于人体红外感应的室内照明控制系统在性能方面有以下设计要求：快速响应、高准确性、稳定可靠、低功耗、可靠性强和智能化。

(1) 快速响应：系统对人体活动的监测需要能够快速响应，确保用户的需求得到及时满足。

基于红外的教室照明节能智能控制系统一、立项依据1•作为世界上最大的发展中国家，我国是一个能源生产和消费大国。

能源生产量仅次于美国和俄罗斯，居世界第三位；基本能源消费占世界总消费量的I /10,仅次于美国，居世界第二位。

中国又是一个以煤炭为主要能源的国家，发展经济与环境污染的矛盾比较突出。

近年来能源安全问题也日益成为国家生活乃至全社会关注的焦点，日益成为中国战略安全的隐患和制约经济社会可持续发展的瓶颈。

上个世纪90年代以来，中国经济的持续高速发展带动了能源消费量的急剧上升。

自1993年起，中国由能源净出口国变成净进口国，能源总消费已大于总供给，能源需求的对外依存度迅速增大。

煤炭、电力、石油和天然气等能源在中国都存在缺口，因此节能思想尤为重要，节能的中心思想是采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可接受的措施，来更有效地利用能源资源。

为了达到这一目的，需要从能源资源的开发到终端利用，更好地进行科学管理和技术改造，以达到高的能源利用效率和降低单位产品的能源消费。

由于常规能源资源有限，而世界能源的总消费量则随着工农业生产的发展和人民生活水平的提高越来越大，世界各国十分重视节能技术的研究，特别是节约常规能源中的煤、石油和天然气，因为这些还是宝贵的化工原料；电力作为一种洁净方便的能源广泛的应用与我们的生活与生产方面，因此电能的节能尤为重要，要节能首先就要做到节约能源，其次再通过科学研究发明更加人性化和节能的用电器。

2. 有相当一部分学校的有关部门，对此的认识还是不到位，总认为教室就那么几盏40W/的日光灯，不会造成多大浪费，节不节能无所谓。

他们可能会为水龙头没有拧紧，滴答水而心疼，会主动地去关闭。

但对照明浪费却熟视无睹，或者是视而不见。

这主要是电能不像流水一样能看得见，是一种无形的、无法用肉眼感知的东西，浪费了也觉察不出来。

我们可以估算一下，按照国标的规定，教室照明的功率密度约为10W/m2假设教室的平均面积为100m2则照明负荷约为1kW 如果每天正常使用时间为15小时，那么，一天每间教室的用电量为1kW< 15h=15kWh学生年在校为270天，则年用电量约为4050kWh 如果学校按照100m2折合教室数量为200间，则照明用电量为81万度左右。

基于红外传感器的照明灯节能电路设计与实现照明灯是我们日常生活中必不可少的设备之一，节能是当前社会迫切需要解决的问题之一、基于红外传感器的照明灯节能电路设计与实现，可以有效地减少能源的浪费，提高照明灯的使用效率。

首先，我们需要了解红外传感器的工作原理。

红外传感器是一种能够感知红外线的传感器，它具有高灵敏度和快速响应的特点。

当有物体或人体靠近红外传感器，传感器会接收到红外线的反射，并产生相应的电信号。

在基于红外传感器的照明灯节能电路设计中，我们可以利用红外传感器感知到人体靠近的特点，将照明灯的亮度与人体靠近程度关联起来。

当有人体靠近时，照明灯会自动提高亮度以提供足够的照明效果；当没有人体靠近时，照明灯会降低亮度或者进入休眠状态，从而实现能源的节约。

具体的电路设计可以如下：1.红外传感器连接：将红外传感器连接到电路板上，确保传感器正常工作。

2.亮度控制模块：设计一个亮度控制模块，根据红外传感器的信号输出来控制照明灯的亮度。

可以使用可调节电阻或电子元件来实现亮度的控制。

3.电源模块：设计一个合适的电源模块，确保电路正常工作。

可以使用稳压电源或者电池供电。

4.休眠模块：设计一个休眠模块，在没有人体靠近时，照明灯可以自动进入休眠状态，从而节约能源。

可以使用计时器电路或者微控制器来实现休眠模块的功能。

5.人体靠近检测模块：设计一个人体靠近检测模块，将红外传感器的信号输出与亮度控制模块和休眠模块连接起来，实现照明灯亮度的调节和休眠状态的切换。

通过以上的电路设计，我们可以实现基于红外传感器的照明灯节能电路。

当有人体靠近时，照明灯会自动提高亮度以提供足够的照明效果；当没有人体靠近时，照明灯会降低亮度或者进入休眠状态，从而实现能源的节约。

这种设计可以适用于各种照明灯，包括室内灯具和路灯等。

在实际应用中，我们可以根据具体需要进行相应的调整和改进。

例如，可以添加其他传感器来进一步增强照明灯的功能，如温度传感器或光线传感器，以实现更智能化的控制。

[2020年第11期}■丨照明电器丨红外传感器在智能教室照明控制中的应用陈淑芳福州职业技术学院建筑工程学院（福建福州350108)摘要：随着社会经济水平的不断提高和教育事业的不断发展，学校照明电能损耗量与日俱增。

部分学校对照明用电管理过于粗放，少量学生在自习时，将教室所有灯都开启，造成了不必要的电能浪费。

为了解决这一问题，文章以红外传感器应用为例，在做好系统方案设计和系统功能设计的基础上，构建了一款功能完善、实用性强的教室照明自动控制系，并将该系统科学应用于高校中。

应用实践表明：在红外传感器的应用背景下，教室照明自动控制系统具有非常高的可靠性和有效性，帮助高校节约了大量电能，为降低高校用电成本和系统维护成本提供了有力的保障。

关键词：红外传感器；智能教室；照明控制Application of Infrared Sensor in Intelligent Classroom LightingControl CHEN ShufangCHEN ShufangArchitectural Engineering College of Fuzhou Polytechnic College(Fuzhou Fujian350108)Abstract: With the continuous improvement of social and economic level and the continuous development of education,the power loss of school lighting is increasing day by day.Some schools are too extensive in lighting and electricity management.A small number of students turn on all lights in the classroom during self-study, resulting in unnecessary waste of power.In order to solve this problem,taking the application of infrared sensor as an example,on the basis of system scheme design and system function design,this paper constructs a classroom lighting automatic control department with perfect function and strong practicability,which is applied in colleges and universities scientifically.The application practice shows that the classroom lighting automatic control system has very high reliability and effectiveness under the application background of infrared sensor,which helps colleges and universities save a lot of electric energy,and provides a strong guarantee for reducing the cost of electricity and system maintenance.Key words: infrared sensor,intelligent classroom,lighting control〇引言近几年，我国科技水平不断提高，基于红外传感器 教室照明自动控制系统应运而生，该系统在具体的运用 中，可以利用红外传感器自动化检测教室内光线的强度 及教室内学生的数量，当教室内无人且光线强度不符 合照度要求时，系统会自动关闭照明灯，当教室有人 且光线强度符合照度要求时，系统会自动开启照明灯，以达到节能降耗的目的。

教室自动感应照明控制系统的设计摘要为了适应现代电子技术飞速发展的需要，更好地培养21世纪的应用型电子技术人才，在自动化技术日趋成熟的今天，照明电路的自动化控制已是随处可见的了。

但是要做到功能强可靠性高、价格低廉等一系列优点，这就是我们现在研究的课题了。

照明电路不仅用在工业生产中而且已渗入到人们工作和生活的各个角落。

几乎是从小到生活照明，大到工业控制，照明电路都起到了举足轻重的作用。

自动感应照明控制系统有力地推动了各行业的技术改造和产品的更新换代，应用前景非常广阔。

目前，在各类学校教室的照明灯由于管理不善，经常是教室空无一人，却灯火通明，极大的浪费电源。

该设计题目是通过对目前市场上销售的同类产品的调查研究，找出现有产品的不足之处和为什么没有推广的原因，设计制作适合用户使用和方便使用的产品。

主要设计内容：人体感应检测系统设计、自动照明开关控制系统设计。

一、设计原理及方框图在光线亮时，节电开关呈关闭状态，灯不亮，夜间或光线较暗时，节电开关呈预备工作状态。

当有人经过该开关附近时，红外传感器检测到人体信号把节电开关启动，灯亮，当人离去时，延时40～50秒后节电开关自动关闭、灯灭。

图1是教室感应自动照明控制电路的原理方框图，由红外传感器、放大电路、倍压整流、光控电路、电子开关、延时和交流开关七部分电路组成。

图2.0教室感应自动照明控制电路的原理方框图二、原理图及其说明20K R12M R247KR336K R6红外线传感器1uF C11uF C2VT1220uF C3CW1D1D2100K R447KR5D5VT220KR7VT3D347uF C4R8103uF C5D4DSD6-D9BT51K R951KR10GND220V图2-1红外线传感器、光控智能开关原理图2.1原理说明电路原理：红外传感器是感应人体信号，VT1、R1、R3、C1组成放大电路。

为了获得较高的灵敏度，VT1的β值选用大于100。

R3不宜过小，否则电路容易产生间歇振荡，C2、D1和D2、C3构成倍压整流电路。

红外反射型教室节电照明控制器的设计与制作摘要:红外反射型教室节电照明控制器是针对目前大多数学校在照明上所存在的能源消耗的问题而设计出的新型节能控制器。

当教室光照强度没达所要求值,若教室里面有人的时候就开灯,反之就不开灯,且教室多媒体开启时不管当时的灯是开启还是没开启都将使灯关闭。

关键词:教室节电照明红外反射传感器方向识别计数器电流检测1 课题目的和现实意义处理好节约能源资源,保护环境与促进经济发展之间的关系是我国经济发展中必须面对的一个重要问题。

虽说我国面临着巨大的能量危机,但是当前我国的节能形式并不乐观。

进入新世纪以来,我国工业化、城镇化进程明显加快,2004年到2009年,国民经济连续5年保持两位数增长,但高能耗、高投入的粗放增长方式使得电力的供需矛盾日益加剧,生产更多的电即意味着要消耗更多的煤、石油、天然气、核原料等不可再生资源,还会带来许多相应的环境问题。

高校作为培养高素质人才的摇篮,提倡节约的意义更加重大而深远。

目前大多数学校教室照明基本存在一些问题,如负责教室灯光的管理人员不能按时去检查当不需要照明时教室里的灯是否已关闭,或是有些学校从没有安排管理人员。

因此,教室照明节能绝不是微不足道的,即使单从经济效益来看,也是大有可为的。

虽然各地高校被拉闸限电的现象发生较少,但随着燃煤和石油价格的年年攀升,势必会带来发电成本的增加,因此节约电能不仅有利于社会,也有利于高校本身。

2 课题研究状况及发展趋势目前市场上的节电开关有很多,像光控开关、红外感应开关、触摸开关、声控开关,或是四者中的几种结合起来[6]。

但这些开关都存在着一些弊端,光控开关在教室光线较暗时不管教室里面有没有人都将一直保持亮;红外感应开关则是只能检测活动的人体,如装在教室里时,若几分钟内没有学生在教室里走动则灯光自动熄灭。

而声控和触摸开关安装在需要保持安定的学习环境的教室里显然也是不合理的。

而且现在大多数学校教室都已经安装或将要安装多媒体主要是投影仪,一般当用到多媒体时,为了方便观看,我们都将使室光线尽量保持较低状态,这时教室里的灯会关闭。

教室智能灯光控制的原理
教室智能灯光控制的原理主要涉及以下几个方面：
1. 传感技术：通过使用传感器（如光照传感器、温度传感器、人体红外传感器等）来感知教室内的环境信息。

光照传感器可以检测光照强度，温度传感器可以感知教室内的温度，人体红外传感器可以检测到人体的存在。

2. 控制器：智能灯光控制系统需要一个中央控制器或微控制器来处理传感器收集到的信息。

控制器可以根据设定的条件和规则，自动调节灯光的亮度、色温和开关。

3. 通信技术：控制器可以通过无线通信技术（如Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等），将传感器收集到的环境数据发送给其他设备，或接收远程命令来控制灯光状态。

4. 灯具：教室智能灯光控制系统需要使用可调节的灯具，这些灯具能够根据控制器的指示，自动调节亮度、色温和开关状态。

常见的包括LED灯和可调节灯具。

5. 软件和算法：智能灯光控制系统通常需要使用特定软件和算法来处理来自传感器的数据，进行数据分析和决策。

这些软件和算法可以根据不同的需求，实现自动控制、时间控制、光照调节等功能。

总的来说，教室智能灯光控制系统通过传感器感知环境信息，控制器根据设定的规则和条件来调节灯光状态，通过通信技术将控制指令传输给灯具，从而实现自动化的灯光控制。

基于红外的教室照明节能智能控制系统一、立项依据1.作为世界上最大的发展中国家，我国是一个能源生产和消费大国。

能源生产量仅次于美国和俄罗斯，居世界第三位；基本能源消费占世界总消费量的l／10，仅次于美国，居世界第二位。

中国又是一个以煤炭为主要能源的国家，发展经济与环境污染的矛盾比较突出。

近年来能源安全问题也日益成为国家生活乃至全社会关注的焦点，日益成为中国战略安全的隐患和制约经济社会可持续发展的瓶颈。

上个世纪90年代以来，中国经济的持续高速发展带动了能源消费量的急剧上升。

自1993 年起，中国由能源净出口国变成净进口国，能源总消费已大于总供给，能源需求的对外依存度迅速增大。

煤炭、电力、石油和天然气等能源在中国都存在缺口，因此节能思想尤为重要，节能的中心思想是采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可接受的措施，来更有效地利用能源资源。

为了达到这一目的，需要从能源资源的开发到终端利用, 更好地进行科学管理和技术改造,以达到高的能源利用效率和降低单位产品的能源消费。

由于常规能源资源有限，而世界能源的总消费量则随着工农业生产的发展和人民生活水平的提高越来越大，世界各国十分重视节能技术的研究，特别是节约常规能源中的煤、石油和天然气，因为这些还是宝贵的化工原料；电力作为一种洁净方便的能源广泛的应用与我们的生活与生产方面，因此电能的节能尤为重要，要节能首先就要做到节约能源，其次再通过科学研究发明更加人性化和节能的用电器。

2. 有相当一部分学校的有关部门，对此的认识还是不到位，总认为教室就那么几盏40W的日光灯，不会造成多大浪费，节不节能无所谓。

他们可能会为水龙头没有拧紧，滴答水而心疼，会主动地去关闭。

但对照明浪费却熟视无睹，或者是视而不见。

这主要是电能不像流水一样能看得见，是一种无形的、无法用肉眼感知的东西，浪费了也觉察不出来。

我们可以估算一下，按照国标的规定，教室照明的功率密度约为10W/m2，假设教室的平均面积为100m2，则照明负荷约为1kW。

基于红外传感器的教室节能照明控制系统发表时间：2019-08-08T15:14:55.327Z 来源：《知识-力量》2019年9月35期作者：李峰斌[导读] 随着科学技术的发展，我国的红外热释电传感器技术有了很大进展，基于红外热释电传感器技术，本文提出了该传感器不能识别静止人体的解决方案，并设计出教室照明智能控制系统，使教室照明系统达到“人在灯亮、人走灯灭”的效果，从而省电节能。

（身份证号：6104221983****4016，广东省深圳市 518106）摘要：随着科学技术的发展，我国的红外热释电传感器技术有了很大进展，基于红外热释电传感器技术，本文提出了该传感器不能识别静止人体的解决方案，并设计出教室照明智能控制系统，使教室照明系统达到“人在灯亮、人走灯灭”的效果，从而省电节能。

关键词：红外热释电传感器；智能控制；节能引言智能照明控制系统的开发与应用由来已久，人们设计了各式各样的室内外的照明控制器用于节能照明，有的还整合了光源和百叶窗、音像等室内设施的协调控制，促进了节能照明行业的普及和发展。

1系统原理控制系统以单片机为核心,将教室划分成几个矩形区域,每个区内安装有热释电红外传感器和光敏电阻,用热释电红外传感器检测该区内是否有人,用光敏电阻检测该区内光强度的大小,从而控制该区内日光灯的启停。

为了增加控制器的通用性,控制器配有遥控器,可对灯具启停时的光强度和延时时间进行设定。

同时,可选配上位机,使所有的教室内的控制器通过总线连接起来。

通过上位机设定控制参数,同时可监控每盏灯的开关情况,以便于对整个教学楼照明进行维护和管理。

2方案设计2.1系统框架设计由于人体会发出特定波长（10μm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。

2.2光照度传感器模块光照度模块采用光敏电阻GM3516作为传感器。

基于传感器设计室内照明设备的自动控制系统-设计应用导读：本项目设计研究的主动式热释电红外传感器，跟市面上的被动式热释电红外传感器相比，能稳定有效地检测到静态人体，达到“人到灯亮，人在灯亮，人离灯灭”的效果。

基于该传感器设计室内照明设备的自动控制系统，实现对教学楼等大型楼宇内照明系统的智能控制。

1.引言随着经济社会的飞速发展，电能越来越紧张，电能浪费的现象却依旧存在。

许多高校存在着教室照明管理不到位的问题，在夜晚，空无一人的教室仍然是灯火辉煌，对于这类大型楼宇，照明节能日显重要。

现普及的照明节能开关基本有声控型、接触型等，由于使用的局限性，这些开关只能作为控制控制系统的辅助部分。

要实现室内照明系统智能化、节能化，重要的一点是该系统能探测和判断是否有人的存在，而市面上的被动式热释电红外传感器，局限于检测动态人体，对静坐教室学习的人不做任何反应。

本项目组基于主动式热释电红外传感器设计了一种低成本、低耗电的室内自动控制系统。

2.系统总体功能与结构2.1 功能特点采用热释电红外技术探测室内是否有人存在，当有人进入室内时，传感器探测到人体的散发的红外线，产生电流信号，信号经过集成处理电路IC处理后传送给单片机，单片机通过控制继电器来控制照明设备的开关，此后单片机控制电动机带动传感器间隔时间段旋转，若室内一直有人体存在，照明设备保持通电状态，人离开后，传感器在下一个探测周期内由于检测不到人体而关闭负载。

即可实现“人到灯亮，人在灯亮，人离灯灭，安全节能”的效果。

采用光敏电阻检测室内光的强度。

利用光敏电阻的光照特性，在一定电压下光敏电阻产生的电流随着相对光强的变化而变化，将这些电信号送至单片机，通过单片机自动控制照明电器的开关。

在模型耗电方面，传感器在旋转的情况下，5W,在静态的情况下，0.5W,若在教室内合理布置该传感器，能实现照明设备的节能控制。

2.2 结构框图本设计由主动式热释电红外传感器检测模块、单片机控制模块、环境光强检测模块、继电器执行模块组成。

教室智能照明控制系统的设计随着科技的不断发展，智能化的产品在我们的生活中越来越常见。

教室作为学校的核心场所之一，智能化的照明控制系统可以有效提升教室的舒适度和能源利用效率。

本文将介绍教室智能照明控制系统的设计。

教室智能照明控制系统需要具备人体感应功能。

利用红外传感器或者超声波传感器，系统可以感知到教室内有人存在。

当教室内没有人时，系统将自动关闭灯光以节省能源。

当有人进入教室时，系统将自动打开灯光并调整亮度。

教室智能照明控制系统还应该具备光照传感功能。

采用光敏电阻或者光敏二极管等光敏元件，系统可以感知教室内的光照强度。

当光照强度较低时，系统将自动增加灯光亮度，保证教室内的照明效果。

当光照强度较高时，系统将自动降低灯光亮度，避免由于过亮的灯光造成学生的不适。

教室智能照明控制系统的设计还应考虑到节能需求。

系统可以设置定时关闭功能，当教室内无人时，系统将在设定的时间段内自动关闭灯光，避免无故浪费能源。

系统还可以根据教室的使用情况，调整灯光亮度和颜色。

在白天的辅导课时，可以降低灯光亮度和调整灯光颜色，以提供一个更为舒适的学习环境。

在黑板书写或者演示PPT时，可以增加灯光亮度，确保学生可以清晰地看到讲台上的内容。

教室智能照明控制系统的设计还应具备远程控制功能。

通过手机APP或者电脑软件，教师和管理员可以远程控制教室内的灯光。

在需要进行特殊照明设置或者调整时，可以直接通过手机或电脑进行控制，减少人工操作的繁琐和时间成本。

教室智能照明控制系统的设计需要具备人体感应、光照传感、节能以及远程控制等功能，以提升教室的舒适度和能源利用效率。

这将为学生提供一个更加适合学习的环境，并且有助于学校节约能源，减少负担。

利用红外线感知控制教室灯光系统的实现1课题研究的背景和意义随着全球经济的飞速发展，人类社会对于能源的需求越来越大，尤其针对我国人口数量大，耗能高的国情来说，能源消耗问题形势严峻，而且随着高校的扩展，教室的扩建，教室照明的需求进一步增多，而如果管理不到位，就会造成能源不必要的浪费，提高教室的用电率是迫在眉睫的问题。

而我们所做出的红外线感知控制教室灯光自动开关系统就能够很好地解决这方面的问题。

2国内外对于这方面研究的现状我们国家应经在这方面取得了不小的成就，不仅技术很精湛，而且也已做出成品并进行商业销售，至于国外，在这个领域也踏足过，同时，他们向更宽广，更深层次的领域探索发展。

我们从这个课题进行入手，就是发现了许多还有待值得继续探索研究的地方。

3基本工作原理提出了基于MCS-51单片机的教室灯光智能控制系统的设计思路，并在此基础上开发了该系统的硬件装置和相应软件。

该系以STC89C52单片机作为控制装置的智能部件，采用热释电红外人体传感器集成模块检测人体的存在，根据教室开灯的条件，系统对人体的存在信号和环境光信号进行智能判断，完成对教室照明回路的智能控制。

所研制的控制器以人体存在作为主要输入参数，可以实现自动与手动控制兼容。

有人存在时，传感器通过采集人体红外信号，将信号发送给控制器，控制自动打开电灯，感知人离开后延时一段时间关灯，如果教师无人仍然需要灯光，可以打开强制开灯，直到有人关掉强制开关。

4关键技术系统控制模块的硬件构成系统控制单元以单片机主控模块为核心，其他外围电路主要包括：ISP下载线模块，系统供电模块，硬件时钟模块，环境光摸块，热释电红外传感器模块，灯光驱动模块。

如图控制系统的主要硬件电路STC89C52的I/O端口与系统的其他外围器件借口的链接电路具体包括在线编程模块电路，系统复位电路，系统供电电路，环境光采集电路，报警系统电路。

热释电红外传感器模块的工作原理热释电红外传感器在接收到人体红外辐射温度发生变化就会失去平衡，向外释放电荷，后续电路经过检测处理后就会产生人体存在信号，为了只对人体红外辐射敏感，他的辐射照面覆盖有特殊的菲尼尔滤光片。