基于STC89C51的教室照明节能控制系统

摘要：在能源日益紧张的今天，节能减排已经凸显得尤为重要了。为了倡导这一理念而设计了一款教室照明控制系统。本系统以STC89C51单片机为控制核心，采用热释电红外传感器、光强检测模块、计数模块作为前端信号采集单元。单片机会根据输入的红外信号、光强信号和人数信号综合控制教室中日光灯的亮暗，以达到节能减排的目的。

　　大家在生活中或许见到过各种各样的节能产品，比如节能灯、变频空调、太阳能路灯、低耗电的液晶电视等。但是对于学生来说，校园中的节能应用似乎很少。再加上粗放式的用电管理模式，电能的浪费现象就处处可见了。教室照明用电占据了校园用电的多半部分，因此考虑如何将教室照明用电降至最低，就是要考虑如何实现教室照明的节能控制。

　　单片机以其低廉的价格和可靠的运行，取代计算机而成为了新一代的自动控制核心。该系统就是以单片机作为主控核心，应用热释电红外传感器、光电检测模块和计数模块作为前端信号采集，经过单片机的逻辑判断进而输出信号驱动继电器实现对日光灯的控制。

　　1 系统总体设计

　　该系统由7个部分组成。光强检测模块、热释电红外传感器和人数检测模块作为前端信号采集单元，将信号输入到单片机内部，经过单片机的逻辑判断输出信号控制继电器，进而控制日光灯的亮暗。如果在紧急的情况下，需要将所有的灯都熄灭或者是点亮，可以按下强制按钮令所有灯全亮或者全灭。并且该强制按钮不会影响到系统的正常运行。系统总体框图如图1所示。

图1 系统总框图

　　1.1 光强检测电路

　　光敏电阻是一种随着外部光照强度的改变其阻值也发生相应变化的一种元器件。光照增强，阻值减小，反之将会增大。光强检测电路就是利用光敏电阻的这一特性设计而成。光照亮时，三极管导通，输出低电平，反之输出高电平。光照检测电路如图2所示。

图2 光照检测电路原理图

　　1. 2 红外信号检测电路

　　热释电红外传感器作为该系统的人员位置信号检测器，采用了热释电红外处理芯片BISS0001.该芯片具有较高性能的传感信号集成处理能力。配以热释电红外传感器和少量元器件构成被动式的热释电红外测模块。加上菲涅尔透镜后，能够探测150 度的圆锥范围，直线探测距离是5 米左右。

　　1. 3 计数电路

　　为了判断学生是进入教室还是走出教室，该计数电路采用了两套信号模块。一个装在门外墙壁上，一个安装在门内墙壁上。安装方向和墙面平行。这样只要检测哪一个传感器先发出信号