一种智能教室系统技术方案

一种智能教室系统，包括主控制器、人机交互端、照明控制装置、窗户控制装置、窗帘控制装置、人数检测装置；照明控制装置包括LED日光灯驱动模块、光照度传感器、多个LED日光灯以及与LED日光灯一一对应的热释电红外传感器；窗户控制装置包括第一步进电机、第一电机驱动模块和第一微控单元、声音传感器、雨滴传感器；窗帘控制装置包括第二步进电机、第二电机驱动模块和第二微控单元。本实用新型专利技术通过所述声音传感器检测教室外届环境声音的强度，所述雨滴传感器检测雨量的大小，实现当外界噪声影响上课和下大雨时自动关闭窗户，保正教学质量，通过所述无线传输模块以无线射频的方式连接，实现整个教室的自动控制。

An intelligent classroom system

【技术实现步骤摘要】
一种智能教室系统
本技术涉及自动化控制领域，特别涉及一种智能教室系统。
技术介绍
随着国家对大学生扩招，所有高校的教室数量总和在不断增长，高校教室因其特有的功能和需求，造就了其多样化的教室设备，如何对教室设备进行管理，使其更人性化、更节能化、更智慧化是校园建设的重要内容。目前，相继有许多关于教室设备管理方法的提出，但是它们大多数是对单一类型设备的管理。很多教室的照明采用开关控制，其很大程度上依靠人的主动性，不能实时的根据外部光照条件进行调节，教室的关照度有时很强有时很弱，长时间在强光或弱光情况下阅读有伤眼睛，在上课时老师去开关灯或窗帘，会打断讲课，影响上课质量。上课时教室外传来噪音，很专注的老师和同学没注意到就不会关窗，实质上以及影响课堂环境，老师刻意去关窗又会打断讲课，影响上课。另外大多数情况下教室内的照明灯具开启的数量与教室的人数存在着明显不对应的关系，即开启照明灯具数量大于满足对应人数照明需求的数量，浪费大量电能。一般上课的考勤还是靠老师清点人数，这样不仅浪费上课时间，还效率低下。大多数教室门口的课程排列表还是纸质的，将整个学期所有的课程都印在一张纸上，查看起来不是很直观，且更新起来比较麻烦。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理，功能更完整，自动化程度更高的智能教室系统。本技术所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本技术是一种智能教室系统，其特点是，包括主控制器、人机交互端、照明控制装置、窗户控制装置、窗帘控制装置、人数检测装置；人机交互端包括手机终端及装在教室门外的显示触摸屏，所述显示触摸屏与所述主控制器相连，所述主控制器通过无线传输模块采用无线射频的方式与教务服务器和手机终端通讯连接；照明控制装置包括LED日光灯驱动模块、光照度传感器、均匀布置在教室天花板上的若干LED日光灯、以及装在天花板上与LED日光灯一一对应的热释电红外传感器，所述光照度传感器的输出端、热释电红外传感器的输出端均与所述主控制器的输入端连接，所述LED日光灯驱动模块的输入端与所述主控制器的输出端连接，LED日光灯驱动模块的输出端与所述LED日光灯连接；窗户控制装置包括用于控制窗户开关的第一步进电机、第一电机驱动模块和用于给第一步进电机提供时序脉冲信号的第一微控单元、装在教室外墙壁或窗户外一米处的声音传感器、装在教室外墙壁的雨滴传感器，声音传感器的输出端、雨滴传感器的输出端分别与主控制器的输入端连接，主控制器的输出端与第一微控单元的输入端连接，第一微控单元的输出端与第一电机驱动模块的输入端相连，第一电机驱动模块的输出端与第一步进电机的输入端连接；窗帘控制装置包括用于控制窗帘开关的第二步进电机、第二电机驱动模块和用于给第二步进电机提供时序脉冲信号的第二微控单元，第二微控单元的输入端与所述主控制器的输出端相连，第二微控单元的输出端与第二电机驱动模块的输入端相连，第二电机驱动模块的输出端与所述第二步进电机的输入端相连；人数检测装置包括分别装在教室前门、后门的两组光电开关，每组两对，每组的两对光电开关安装在门上的等高位置，一对装在门外，一对装在门内，每对光电开关的发射端和接收端分别安装在门的两侧，且两对光电开关的发射端安装在不同侧，所述光电开关的输出端与主控制器的输入端相连。本技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述主控制器采用STM32F103ZET6单片机。本技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述微控单元采用AT89C2051单片机。本技术所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述显示触摸屏为液晶屏，用于人机交互，实时显示时间、课表、应到人数、缺勤人数。与现有技术相比，本技术有益效果为：1）通过所述声音传感器检测教室外界环境声音的强度并传输到所述主控制器，所述雨滴传感器检测雨量的大小并传输到所述主控制器，所述主控制器进行信号处理和判断，判断结果为是否需要关闭窗户，实现当外界噪声影响上课和下大雨时自动关闭窗户，保正教学质量；2）所述任一热释电红外传感器检测到有人进入相应的检测区域时，所述主控制器逐渐点亮相对应的LED日光灯，采用所述脉宽调制技术逐渐点亮防止眩光，所述任一热释电红外传感器检测到有人要离开相对应的检测区域时，所述主控制器逐渐熄灭相对应的LED日光灯；所述光照度传感器检测教室内的光线强度并传输到所述主控制器，所述主控制器进行信号处理和判断，教室光线较弱时，所述主控制器优先控制窗帘，打开窗帘补偿光照，光线较强时，优先减弱日光灯亮度；避免光线太弱和太强时损伤视力，实现教室的照度值保持在一个标准值，还减少电能的浪费；3）通过所述无线传输模块以无线射频的方式连接着所述手机终端、所述教务服务器，所述主控制器连接着所述无线模块，所述手机终端可以对教室的日光灯、窗户、窗帘的手动控制；所述光电开关检测进出教室总人数，教室没人时系统自动关闭，所述主控制器通过无线传输模块从教务服务器获取信息，所述主控制器将信息处理后输出给所述显示触摸屏，所述线式触摸屏实时显示上课班级、课程、应到人数和缺勤人数。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是所述人数检测装置的安装示意图。具体实施方式以下参照附图，进一步描述本技术的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本技术，而不构成对其权利的限制。实施例1，参照图1，一种智能教室系统，包括主控制器、人机交互端、照明控制装置、窗户控制装置、窗帘控制装置、人数检测装置，所述的主控制器包括微处理器11；人机交互端包括手机终端24、教务服务器22及装在教室门外的显示触摸屏21，所述显示触摸屏21连接着所述主控制器，所述教务服务器22和手机终端24通过无线传输模块23采用无线射频的方式连接着主控制器；照明控制装置包括LED日光灯驱动模块、光照度传感器31、均匀布置在教室天花板上的若干LED日光灯33、以及装在天花板上与LED日光灯33一一对应的热释电红外传感器32，所述光照度传感器31的输出端、热释电红外传感器32的输出端连接着所述主控制器的输入端，所述LED日光灯驱动模块的输入端连接着所述主控制器的输出端，LED日光灯驱动模块的输出端连接着所述LED日光灯33；窗户控制装置包括用于控制窗户开关的第一步进电机44、第一电机驱动模块和用于给第一步进电机44提供时序脉冲信号的第一微控单元43、装在教室外墙壁或窗户外一米处的声音传感器41、装在教室外墙壁的雨滴传感器42，声音传感器41的输出端、雨滴传感器42的输出端分别与主控制器的输入端连接，主控制器的输出端与第一微控单元43的输入端连接，第一微控单元43的输出端与第一电机驱动模块的输入端相连，第一电机驱动模块的输出端与第一步进电机44的输入端连接；窗帘控制装置包括用于控制窗帘开关的第二步进电机52、第二电机驱动模块和用于给第二步进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能教室系统，其特征在于：包括主控制器、人机交互端、照明控制装置、窗户控制装置、窗帘控制装置、人数检测装置；/n人机交互端包括手机终端及装在教室门外的显示触摸屏，所述显示触摸屏与所述主控制器相连，所述主控制器通过无线传输模块采用无线射频的方式与手机终端通讯连接；/n照明控制装置包括LED日光灯驱动模块、光照度传感器、均匀布置在教室天花板上的若干LED日光灯、以及装在天花板上与LED日光灯一一对应的热释电红外传感器，所述光照度传感器的输出端、热释电红外传感器的输出端均与所述主控制器的输入端连接，所述LED日光灯驱动模块的输入端与所述主控制器的输出端连接，LED日光灯驱动模块的输出端与所述LED日光灯连接；/n窗户控制装置包括用于控制窗户开关的第一步进电机、第一电机驱动模块和用于给第一步进电机提供时序脉冲信号的第一微控单元、装在教室外墙壁或窗户外一米处的声音传感器、装在教室外墙壁的雨滴传感器，声音传感器的输出端、雨滴传感器的输出端分别与主控制器的输入端连接，主控制器的输出端与第一微控单元的输入端连接，第一微控单元的输出端与第一电机驱动模块的输入端相连，第一电机驱动模块的输出端与第一步进电机的输入端连接；/n窗帘控制装置包括用于控制窗帘开关的第二步进电机、第二电机驱动模块和用于给第二步进电机提供时序脉冲信号的第二微控单元，第二微控单元的输入端与所述主控制器的输出端相连，第二微控单元的输出端与第二电机驱动模块的输入端相连，第二电机驱动模块的输出端与所述第二步进电机的输入端相连；/n人数检测装置包括分别装在教室前门、后门的两组光电开关，每组两对，每组的两对光电开关安装在门上的等高位置，一对装在门外，一对装在门内，每对光电开关的发射端和接收端分别安装在门的两侧，且两对光电开关的发射端安装在不同侧，所述光电开关的输出端与主控制器的输入端相连。/n...

【技术特征摘要】
1.一种智能教室系统，其特征在于：包括主控制器、人机交互端、照明控制装置、窗户控制装置、窗帘控制装置、人数检测装置；
人机交互端包括手机终端及装在教室门外的显示触摸屏，所述显示触摸屏与所述主控制器相连，所述主控制器通过无线传输模块采用无线射频的方式与手机终端通讯连接；
照明控制装置包括LED日光灯驱动模块、光照度传感器、均匀布置在教室天花板上的若干LED日光灯、以及装在天花板上与LED日光灯一一对应的热释电红外传感器，所述光照度传感器的输出端、热释电红外传感器的输出端均与所述主控制器的输入端连接，所述LED日光灯驱动模块的输入端与所述主控制器的输出端连接，LED日光灯驱动模块的输出端与所述LED日光灯连接；
窗户控制装置包括用于控制窗户开关的第一步进电机、第一电机驱动模块和用于给第一步进电机提供时序脉冲信号的第一微控单元、装在教室外墙壁或窗户外一米处的声音传感器、装在教室外墙壁的雨滴传感器，声音传感器的输出端、雨滴传感器的输出端分别与主控制器的输入端连接，主控制器的输出端与第一微控单元的输入端连接，第一微控单元的输出端与第一电机驱动模块的输入端相连，第一电机驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛清，周子川，付浩东，符裕亮，曹雪慧，王素芹，
申请(专利权)人：淮海工学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32