光电子课程设计--教室用自动照明开关

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1、 1 课课 程程 设设 计计 课程名称 光电子学课程设计 _ 题目名称 教室用自动照明开关 学 院 数理学院 _ 2 引言引言 随着能源的日益紧张， 党和国家对节能工作的重视程度不断提高， 提出了 “建 设节约型社会”的号召。教育部也积极响应，提出了“建设节约型高校”的号召， 高校节能工作也在全国各地蓬勃开展起来。高校作为培养高素质人才的摇篮，提 倡节约的意义也就显得更加重大而深远。教室作为高校教学的重要场所，一般采 用开放式管理模式为主，学生基本上无固定的班级教室，无固定的座位；而楼宇 管理人员仅负责卫生或保卫工作。因此，造成了白天长明灯，晚上无人也开灯， 人少灯全开的浪费现象，这在高校司空

2、见惯。从早晨开放到晚上清场，教室照明 灯具一直处于开启的现象在高校中是普遍存在的。 虽然教室的照明负荷在整个学 校用电负荷中所占的比重不算太大，但是由于它们的数量众多，使用时间最长， 使得它们在整个学校用电量中所占的比重一直居高不下， 因而造成的用电浪费也 就十分惊人。 因此，我们设计了教室照明节能智能控制系统。按照国家标准的规定，教室 照明的功率密度约为 10Wm-2，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 15h15 kWh，学生年在校为 270 天，则年用电量约为 4050kWh。如果学校按 照

3、100m2折合教室数量为 200 间，则照明用电量为 81 万度左右。若节电率以平 均 30%计算，则一年可节电 24.3 万度，可节约电费 1520 万元左右，以上估算 还未包括线损和灯具长时间开启而损坏的部分。从以上计算可以看出，教室照明 节能绝不是微不足道的，即使单从经济效益来看，完全也是大有可为的，而且节 能是一项长期的收益。 3 目录 一、方案论证 1.1 方案原理 1.2 所用主要元器件 二 、设计与分析 2.1 装置图以及电路图 2.2 所用主要元器件 2. 3 工作情况 三、相关计算 四、结论与分析 五、参考文献 六、总结 4 一、方案论证： 1.1 方案原理： 教室照明节能智

4、能控制系统是根据判别光照度强弱和人体特定红外波谱感 应原理，结合人体感应传感器技术，实现“按需用电”之目的。 当光线达到设 定照度值时，节电装置可自动关闭供电电源。即使打开开关，照明灯也不亮（即 光线亮度够时，室内有人灯也不亮）。当光线低于设定照度值时，室内有人时， 节电装置自动接通电源，室内照明灯亮。当室内无人时，节电装置延时 812 分钟后， 自动关闭供电电源 （即光线亮度不够时， 室内有人时灯亮， 无人时灯灭） ， 实现节约用电的效果。 利用热释型红外传感技术，以人体温度作为检测参量，当人进入其探测区域 内，实施对控制电路的驱动；同时在控制电路中加入光控门和自锁电路，在室内 照度达标的情况下，即使有人或有人强行开灯都不予支持，最大程度地杜绝了白 天室内照度达标情况下而开灯的浪费现象。 设计中加入了光敏电阻来进行室内和 室外光照度的分析和对比，从而来控制是否开灯；利用光电探测器对出入教室人 员进行检测，判断教室是否有人。照明开关是由门与光双重控制的，而且在延时 期间内多次触发。 1.2 所用主要元器件： 热释