一种基于红外线传感器控制的教室用电系统开关技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于红外线传感器控制的教室用电系统开关，包括51系统模块，51系统模块的输入端连接有环境光模块、热释电红外传感器模块、电源模块、ISP下载模块和硬件时钟模块，且51系统模块的输出端连接有灯光驱动模块，灯光驱动模块包括自动灯光驱动模块和强制灯光驱动模块，热释电红外传感器模块包括热释电红外传感器，且热释电红外传感器连接有带通放大器，带通放大器连接有比较器，且比较器连接有延时电路，延时电路连接有热释电红外输出电路，且热释电红外输出电路与51系统模块的I/O端口连接，该装置能够实现教室有人且光线较暗时，自动开灯，而教室的人全部离去或亮度足够时，自动关灯，能够有效的节约电能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于红外线传感器控制的教室用电系统开关
本技术涉及用电系统开关领域，具体为一种基于红外线传感器控制的教室用电系统开关。
技术介绍
随着全球经济的飞速发展，人类社会对于能源的需求越来越大，尤其针对我国人口数量大，耗能高的国情来说，能源消耗问题形势严峻，而且随着高校的扩展，教室的扩建，教室照明的需求进一步增多，而如果管理不到位，就会造成能源不必要的浪费，提高教室的用电率是迫在眉睫的问题。MCS-51单片机是一种集成的电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。热释电红外传感器在结构上引入场效应管，其目的在于完成阻抗变换。由于热电元输出的是电荷信号，并不能直接使用，因而需要用电阻将其转换为电压形式。故引入的N沟道结型场效应管应接成共漏形式来完成阻抗变换。热释电红外传感器由传感探测元、干涉滤光片和场效应管匹配器三部分组成。设计时应将高热电材料制成一定厚度的薄片，并在它的两面镀上金属电极，然后加电对其进行极化，这样便制成了热释电探测元。现有的用于学校教室的用电系统开关大多都是人为控制，当需要开灯时，打开开关，而学生全部离开时，关闭开关。但是，现有的用于教室的用电系统开关存在以下缺陷：(1)人为控制教室的用电系统开关虽然简单，却很容易因学生或老师粗心而忘记关闭，造成教室的灯常亮，从而造成电能的浪费；(2)当教室内有人频繁进出时，开关和日光灯需要频繁的打开和关闭，使得开关和日光灯容易在频繁的通断中损坏，或使用寿命降低。
技术实现思路
为了克服现有技术方案的不足，本技术提供一种基于红外线传感器控制的教室用电系统开关，该装置能够实现教室有人且较暗时，自动开灯，而教室的人全部离去或亮度足够时，自动关灯，能够有效的节约电能，且能够在教室的人全部离去时，延时一段时间再关灯，避免使用者返回，造成开关频繁通断，同时，该装置能够进行强制的开关，使得教室无人时，仍然能够持续开灯，能有效的解决
技术介绍
提出的问题。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于红外线传感器控制的教室用电系统开关，包括51系统模块，所述51系统模块的输入端连接有环境光模块、热释电红外传感器模块、电源模块、ISP下载模块和硬件时钟模块，且51系统模块的输出端连接有灯光驱动模块，所述灯光驱动模块包括自动灯光驱动模块和强制灯光驱动模块；所述热释电红外传感器模块包括热释电红外传感器，且热释电红外传感器连接有带通放大器，所述带通放大器连接有比较器，且比较器连接有延时电路，所述延时电路连接有热释电红外输出电路，且热释电红外输出电路与51系统模块的I/O端口连接。进一步地，所述环境光模块包括光敏电阻，且光敏电阻通过环境光采集电路与51系统模块的I/O端口连接。进一步地，所述电源模块、ISP下载模块和硬件时钟模块分别通过系统供电电路、在线编程模块电路和时钟电路与51系统模块的I/O端口连接。进一步地，所述自动灯光驱动模块通过负反馈模块与环境光模块连接。进一步地，所述热释电红外传感器的表面设置有菲涅尔透镜。进一步地，所述51系统模块的输入端连接有复位模块，且复位模块通过复位电路与51系统模块的I/O端口连接。进一步地，所述51系统模块的输出端通过报警电路连接有报警模块。与现有技术相比，本技术的有益效果是：(1)本技术能够实现教室有人且光线较暗时，自动开灯，而当教室的人全部离去或亮度足够时，自动关灯，能够有效的节约电能，同时，能够在教室的人全部离去时，延时一段时间再关灯，可以避免人频繁的进出，造成开关的频繁通断，有利于提高装置的使用寿命，防止开关或日光灯损坏；(2)本技术能够进行强制的开灯，且不会受教室有无人或光线的影响，只有关闭强制操作，才能将灯断开，使得装置的用途更广泛。附图说明图1为本技术的整体模块结构示意图；图2为本技术的热释电红外传感器结构示意图。图中标号：1-51系统模块；2-环境光模块；3-热释电红外传感器模块；4-电源模块；5-ISP下载模块；6-硬件时钟模块；7-灯光驱动模块；8-系统供电电路；9-在线编程模块电路；10-时钟电路；11-负反馈模块；12-复位模块；13-复位电路；14-报警电路；15-报警模块；201-光敏电阻；202-环境光采集电路；301-热释电红外传感器；302-带通放大器；303-比较器；304-延时电路；305-热释电红外输出电路；306-菲涅尔透镜；701-自动灯光驱动模块；702-强制灯光驱动模块。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1和图2所示，本技术提供了一种基于红外线传感器控制的教室用电系统开关，包括51系统模块1，该系统以STC89C52单片机作为控制装置的智能部件，STC89C52使用经典的MCS-51内核，但是做了很多的改进，使得芯片具有传统51单片机不具备的功能，在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52能够为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。51系统模块1的输入端连接有环境光模块2、热释电红外传感器模块3、电源模块4、ISP下载模块5和硬件时钟模块6，51系统模块1的输出端连接有灯光驱动模块7，灯光驱动模块7包括自动灯光驱动模块701和强制灯光驱动模块702。环境光模块2包括光敏电阻201，且光敏电阻201通过环境光采集电路202与51系统模块1的I/O端口连接，环境光模块2通过光敏电阻201来确定教室内的亮度，并设定一个临界值，当光照强度大于临界值时，51系统模块1始终不会向自动灯光驱动模块701传递光信号，而当光照强度小于临界值时，51系统模块才会向自动灯光驱动模块701传递光信号。热释电红外传感器模块3包括热释电红外传感器301，热释电红外传感器301的表面设置有菲涅尔透镜306，热释电红外传感器301的功能是将人体辐射出来的特定波长的红外线检测到，并产生微弱的信号，菲涅尔透镜306能够将人体辐射的红外线聚焦、集中，以提高探测灵敏度，在不用菲涅尔透镜306时，探测距离只有1-2米，而使用菲涅尔透镜306后，探测距离能够提升到7米，甚至更高。值得一提的是，本技术采用的热释电红外传感器模块3是DYP-ME003，感应的范围为锥形，感应角小于140°，感应距离为7米，因此在较大的教室，可以采用多个热释电红外传感器模块3共同作用，DYP-ME003打开时输出低电平，约为0.3伏，当人体进入感应范围时，输出高电平3.3伏。热释电红外传感器301连接有带通放大器302，由于热释电红外传感器301输出的电脉冲信号幅度很小，仅有1毫伏左右，其频率约在0.3-10赫兹左右，属于超低频信号，因此，需要高增益、低噪声、低频带通放大器30本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于红外线传感器控制的教室用电系统开关，包括51系统模块(1)，其特征在于：所述51系统模块(1)的输入端连接有环境光模块(2)、热释电红外传感器模块(3)、电源模块(4)、ISP下载模块(5)和硬件时钟模块(6)，且51系统模块(1)的输出端连接有灯光驱动模块(7)，所述灯光驱动模块(7)包括自动灯光驱动模块(701)和强制灯光驱动模块(702)；所述热释电红外传感器模块(3)包括热释电红外传感器(301)，且热释电红外传感器(301)连接有带通放大器(302)，所述带通放大器(302)连接有比较器(303)，且比较器(303)连接有延时电路(304)，所述延时电路(304)连接有热释电红外输出电路(305)，且热释电红外输出电路(305)与51系统模块(1)的I/O端口连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于红外线传感器控制的教室用电系统开关，包括51系统模块(1)，其特征在于：所述51系统模块(1)的输入端连接有环境光模块(2)、热释电红外传感器模块(3)、电源模块(4)、ISP下载模块(5)和硬件时钟模块(6)，且51系统模块(1)的输出端连接有灯光驱动模块(7)，所述灯光驱动模块(7)包括自动灯光驱动模块(701)和强制灯光驱动模块(702)；所述热释电红外传感器模块(3)包括热释电红外传感器(301)，且热释电红外传感器(301)连接有带通放大器(302)，所述带通放大器(302)连接有比较器(303)，且比较器(303)连接有延时电路(304)，所述延时电路(304)连接有热释电红外输出电路(305)，且热释电红外输出电路(305)与51系统模块(1)的I/O端口连接。2.根据权利要求1所述的一种基于红外线传感器控制的教室用电系统开关，其特征在于：所述环境光模块(2)包括光敏电阻(201)，且光敏电阻(201)通过环境光采集电路(202)与51系统模块(1)的I/O端口连接。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：马亚鑫，郑东，张朗，张霖，都静，
申请(专利权)人：成都航空职业技术学院，
类型：新型
国别省市：四川,51