教室节能照明智能控制系统硬件设计毕业论文.docx

西安工业大学北方信息工程学院

本科毕业设计(论文)

题目：教室节能照明智能控制系统硬件设计

毕业设计(论文)任务书

系别专业班姓名学号1.毕业设计(论文)题目：教室节能照明智能控制系统硬件设计

2.题目背景和意义：按照国标规定，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,每天每间教室的用电量为1kW×15h=15kWh,学生年在校为270天，则每间教室年用电量约为4050kWh。针对目前高校教室照明用电严重浪费的问题，通过红外传感器检测教室是否有人，检测教室内光线照度是否合格，并依靠单片机来智能控制照明灯的亮灭，从而达到有效节约用电、降低学校的经费开支的目的。该项目具有重要的实用价值和意义。

3.设计(论文)的主要内容(理工科含技术指标):

红外传感器是利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。本课题要求学生利用传感器、单片机、可见光探测器件、继电器、开关等器件设计一款教室照明节能系统的硬件电路，利用热释红外探测器来检测教室的光线亮度和是否有学生。若有学生而且室内光线照度不够，则系统自动打开灯；若教室里无学生或光线照度符合要求，则节电装置自动关闭供电电源。

通过采用热释红外探测技术、可见光探测技术与单片机技术实现了教室照明的智能控制，在一定程度上节省了大量的人力物力，与传统的声音控制照明相比有很大的优势，不需要人类发出声音，正好与教室安静的环境相符合。该课题的主要任务是：(1)了解并查阅红外传感器的资料并选择合适的传感器；(2)选取所需元件，搭建系统的硬件电路；(3)利用Protel软件制作系统的硬件电路原理图：(4)实现教室的节能照明自动控制功能、自动节电。 技术指标：(1)滤光晶片的波长为7-10um;(2)不同颜色的LED灯实现实时指示作用。

4.设计的基本要求及进度安排(含起始时间、设计地点): 2012.11.26--2012.12.28:查阅资料，充分理解课题，开题答辩； 2012.12.28—2013.3.15:进行具体设计，搭建系统，撰写中期报告，中期检查： 2013.3.15—203.4.7:进行系统调试，分析结果，完成整个设计；

2013.4.7-2013.4.20:撰写毕业论文，进行论文内容、格式审查；

2013.4.20-20135.12:论文定稿、成果验收，上交论文、答辩

5.毕业设计(论文)的工作量要求

①实验(时数)或实习(天数):

②图纸(幅面和张数):1张Protel电路原理图。

③其他要求：1篇3000字的外文翻译；

15篇参考文献，其中至少1篇外文参考文献；

1篇不少于1.5万字的毕业论文。

指导教师签名：年月日

学生签名：年月日

系主任审批：年月日

说明：1本表一式二份，一份由学生装订入册，一份教师自留。2带*项可根据学科特点选填。

I

教室节能照明智能控制系统硬件设计

摘要

日常生活中电能浪费现象比较严重，教室照明浪费现象尤为严重。由于使用学生不固定以及学生的节能意识的淡薄，白天教室照度很高的情况下，仍然普遍存在开灯作业；即使教室无人的情况下，也是全部开启教室照明。长明灯比比皆是，人走不熄灯的现象到处存在给社会造成了巨大的浪费。

本文通过热释型红外传感技术，利用人体的红外信号和光照强度作为检测目标。当人进入其探测区域内，红外传感器将人体红外信号传递给信号处理系统，从而实施对控制电路的驱动与否，实现对控制对象的具体控制，最终由单片机对房间内是否有人和光线的综合实时控制。在有人的情况下光照强度达到设定值则灯不亮，光照强度低于设定值则灯亮。根据实际情况自动控制灯的开关，这样就会杜绝严重的浪费现象，并且具有明显的经济价值。

关键词：单片机；教室照明节能；热释红外传感器；光敏电阻

Ⅱ

TheHardwareDesignofClassroom