1、 控制科学与工程学院控制科学与工程学院 课程设计报告书课程设计报告书 课程设计名称：课程设计名称：教室教室节能节能防盗防盗控制控制系统系统 教室节能防盗控制系统 摘要：摘要： 基于 AT89S52 单片机设计的一个教室节能系统。该系统有三种工作模式，夜 间防盗、 自习模式和上课模式。 系统日光灯受光线强度控制， 电风扇受温度控制。 并通过红外光电传感器组检测教室人数， 自习模式下系统根据教室实际人数分组 控制电风扇和日光灯。 AbstractAbstract： AT89S52 microcontroller based design of a classroom saving system.
2、The system has three operating modes, night security, study mode and go to school mode. Under fluorescent light intensity control system, electric fans controlled by temperature. And through infrared photoelectric sensors detect the number of classrooms, study mode, the system based on the actual nu
3、mber of classrooms packet control fans and fluorescent lamps. 关键词：关键词： AT89S52；红外光电传感器；节能 1 概述概述 随着经济社会的发展，能源问题日益突出。中国是个能源消费大国，随着工 业化进程的加快， 对能源的依赖性也越来越大， 从而导致能源的缺口也随之增大。 因此，在开发清洁环保的新能源的同时，节能也同时引起了人们的重视。教室作 为高等院校主要教学和学习交流场所， 为了便于学生间进行知识学习的相互动态 交流，通常采用分时段开放式自由管理模式，也就是说教室资源没有像高中、初 中等学校那样将其特定到某个班级，这样教室资
4、源的调配、卫生、以及治安维护 等工作均由教室管理人员进行静态的管理。 教室资源的开放式管理虽然给学生进 行学习交流提供了便捷的场所，但由于缺乏对应的高效调配管理自动化系统，很 多教室能源浪费十分严重， 经常出现一两个人， 甚至无人情况下， 教室照明灯具、 风扇等长期处于运行状态；或者在光线强度、温湿度等条件满足学习要求时，照 明、风扇等耗能电器依然处于额定运行工况，从而造成大量的电能资源浪费。按 照教室等公共区域的照明设计规范可知，教室照明功率密度通常按照 10W/m2 进行设，也就是说如果一个标准教室按照 96m2 进行设计，则按照其照明系统从 早晨 8 点到晚上 9 点正常运行 13 个小
5、时， 每个教室每个教学年度按 160kw h， 整个学校共有 210 间教室进行计算，如果采用相关先进控制技术手段将其照明 系统的节电能力提高 30%，则全年大约可以节约电能资源 2.28105kw h，如 果按照单位电能 0.5 元进行计算，则全年可以节约电费额为 12 万元左右，而且 上述估算分析中还没有考虑教室照明系统的线损、灯具使用寿命等因素，因此， 对教室照明系统等进行节能技术升级改造，其所获得的经济效益十分可观，是学 校教室建筑节能降耗研究的一个重要内容。 2 系统功能设计系统功能设计 系统有三种工作模式：夜间防盗、自习模式和上课模式。三种模式由系统时 间确定，关系。 如表 1 所
6、示。 防盗模式防盗模式： 在此模式下系统自动启动红外报警装置来实行对整个教室的安全状况 的监控。有人进入教室时警报器会自动启动发出报警声，保证教室财产安全。上 课模式：在此模式下不检测教室人数，光敏传感器、温度传感器工作。系统根据 温度控制风扇的开关及档位，通过光敏传感器控制日光灯的开关。温度与风扇档 位关系如表 2。 自习模式：自习模式：在此模式下防盗系统不工作，人体检测模块、光敏传感器、温度传感 器工作，此时我们将对教室中的人数进行检测，并根据人数和温度来控制对应灯 和风扇的开关，起到 节能的作用。其对应关系如表 3 所示。 3 系统组成系统组成 整个系统以 AT89S52 为控制中心，加上温度、光强检测模块，红外报警模块组 成。具体如图 1 所示。 图 1 系统结构框图 主控芯片采用 atmel 公司的 AT89S52，其功能特性为：8k 字节 Flash，256 字节 RAM，32 位 I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个 16 位定时器/ 计 数器，一个 6 向量 2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。可选 择节电模式和掉电模式
