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技术交流 高校教室节能控制系统研究 文／梁慧杰 摘 要：教室的能源浪费是当前高校的一个重要问题 ，为此，本文对高校教室的节能控制系统进行 了研究， 重点讨论 了系统的功能设计和系统组成原理。 关键词：高校教室；节能；控制 中图分类号：TE08 文献标识码 ：B 文章编号：1009-9166(2011)020(c)一0l66一o1 引言：随着当前经济社会的发展，我国的能源紧缺 间，可以存储应用软件 ，不需要再配置外部存储器，故 问题 日益严重，我国是能源消费大国，对能源依赖程度 系统用其作为主控CPU。温度传感器市场上有多种产品 深，因此，在使用新能源的同时，节能也成为必须重点 选择，这里推荐选用DALLAS公司生产的数字型传感器 关注的话题。另一方面，我国教育业发展快速，办学规 DS18820。该传感器是温度检测模块核心，它与80C51之 模迅速扩大，在我国许多高校，电能的浪费现象比较严 间采用串行通信进行数据传输，对其进行读写操作时， 重，比如在有些时段，教室内只有很少的学生上自习， 要保证时序的正确。光敏传感器只要用普通的光敏电阻 但教学楼内却灯火通明，导致无谓耗电。因此，为了节 就可以，外部加上外围电路，把电阻值变化为电压量， 约用电，适应现代化的发展需要，就必须对传统的用电 经过比较器后送入80C51，也可以经过AD变换后送入 控制策略进行改进。进入本世纪以来，通信、电子技术 80C51。人体感应模块应装在教室入 口的地方，推荐选用 取得迅速发展，将这些新技术应用于电能控制，结合关 新锐公司生产的XR一3A型人体感应器，它可以识别出 照的强度、温度，对照明设备、电扇设备乃至空调设备 人移动的方向，从而产生出2个通道信号，其中一个表示 进行智能化控制，将非常有效的节约高校教室用电。 进入教室，另外一个表示走出教室。80C51可以由此计算 一 、 系统功能设计 教室中的人数，以确认相应控制策略。夜间人体检测模 高校教室节能系统以节能为 目的而设计，该系统能 块，可以使用市场上很容易买到的热释电红外传感器。 够根据高校教室内的环境参数，包括人数、光照强度和 这类传感器使用非常方便，它通常能够检测到人体的移 温度等，来实现对照明设备、风扇、空调、报警系统的 动，接收到人体移动信号后，它会发出一个脉冲信号送 节能控制。根据 目前高校的教室使用情况，可以将教室 至80C51，由80C51进行后续处理。防盗报警模块使用普 节能系统分为三种工作模式，分别为上课模式、自习模 通但可靠的语音芯片即可，这里推荐使用ISD公司生产的 式和夜间模式。几种模式的选择一般应根据时间和季节 ISD1420芯片，这款芯片的重要特点是掉电不丢失，支持 来确定，学校可以根据自身实际教学情况设置具体的时 声音的录放，由单片机可以很方便地实现其报警声音的 间节点，此外，不同的教室也可以选择不同的模式 (如 输出。照明设备的开关可以用继电器来控制，单片机依 在晚上21点之后，将大部分教室设置为夜间模式，留一 据检测到的环境参数，给出开关机指令，驱动继电器动 小部分作为自习模式)在上课模式下，系统不对教室内 作，从而控制照明设备的开或关。 的人数进行检测，此时温度传感器和光敏传感器进入工 三，软件设计 作状态。系统可以根据检测到的温度参数，来确定是否 系统的软件设计是本系统的重要环节，只有正确可靠 开空调或者电扇 ，并根据不同的温度范围确认合适的档 的软件，才能保证控制系统的准确动作。80C51系统的软 位；此外，通过检测到的光照强度，来控制 日光灯的开 件开发技术比较成熟，可以在keil的环境下，使用c语言 关及使用数量。在 自习模式下，防盗系统可以不工作。 进行设计，非常方便进行裁剪和扩展，也方便进行在线 此时温度传感器、光敏传感器和人体检测模块进入工作 调试。软件具体代码由于篇幅所限，本文不再列出。 状态。在该模式下，系统就需要对教室里的自习人数进 四 结论与展望 行监测，根据人数和环境温度、光照强度的变化，控制 经过上述的分析研究，再回头进行思考，可以发现本 相应的照明设