课室用电智能控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种课室用电智能控制系统，包括系统电源、第一红外感应器、第二红外感应器、第一红外接收器、第二红外接收器、单片机、继电器模块和用电设备；第一红外感应器和第二红外感应器前后安装在课室门框上，第一红外接收器和第二红外接收器分别与第一红外感应器和第二红外感应器相对安装在另一门框上；第一红外接收器和第二红外接收器分别通过滤波电路与单片机的ＰＣＡ模块引脚端相连；单片机的Ｉ／Ｏ输出引脚经电流经放大电路与继电模块相连，继电模块与分块的用电设备相连。本实用新型专利技术根据课室人数多少来相应、智能的控制课室的用电设备，做到“人多多开灯、人少少开灯、无人不开灯”的智能控制，减少不必要的电能浪费。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种课室用电智能控制系统，具体涉及一种根据课室学生自习人 数来的多少智能控制用电设备的节能控制系统。
技术介绍
近代社会发展至今，尤其是步入二十一世纪以来，经济社会日新月异式的飞速发 展在为我们带来更为现代化更为舒适的生活环境的同时，也导致我们对各种自然资源尤其 是“能源”的需求量日益庞大。在一定时期内，对于能源的巨大需求难免与各类能源浪费现 象相伴而生。目前，我国大、中、小学校课室的用电设备的控制大多采用手动开关，由于人们节 能意识淡薄和管理上面的问题，导致课室用电的大量浪费。单单以大学校园为例，浪费电力 的现象实乃屡见不鲜，课室人数少甚至没有，电灯电风扇却全开，人数和运行的电灯电风扇 比例太小，造成电器的利用程度达不到最大，浪费无谓的电能。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种课室用电智能控制系统，能够根据人数来调节课室 用电设备运行状况，克服课室用电设备的随意浪费，提高电能的使用效率，节约电资源。本技术新型的目的通过如下技术方案实现一种课室用电智能控制系统，包括系统电源、第一红外感应器、第二红外感应器、 第一红外接收器、第二红外接收器、单片机、继电器模块和用电设备；第一红外感应器和第 二红外感应器间距100-150mm，前后安装在课室门框上，第一红外接收器和第二红外接收器 分别与第一红外感应器和第二红外感应器相对安装在另一门框上；第一红外接收器和第二 红外接收器分别通过滤波电路与单片机的PCA模块引脚端相连；单片机的I/O输出引脚经 电流经放大电路与继电模块相连，继电模块与分块的用电设备相连。为进一步实现本技术目的，所述用电设备包括电风扇和灯管。所述继电模块为继电器开关。所述第一红外感应器和第二红外感应器距离地面800mm-1000mm。相对于现有技术本技术具有如下优点(1)本技术将课室人数和电器运行数联系在一起，即根据人数来决定运行电 器的个数。系统自动监控操作，实时性强，能准确地统计进出人数，根据人数来决定运行电 器数，发挥电器最大的效果，保证各电器最大利用程度，大大地提高电能的有效利用率，减 少电能的损失浪费。(2)本技术价格低廉、性能稳定，可在个大中专学校里推广使用，不仅极大的 节约能源、而且节省学校的经费开支，具有非常明显的社会效益和现实意义。附图说明图1为课室用电智能控制系统构成的示意图；图2为课室用电设备分区图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明。如图1-2所示，课室用电智能控制系统包括系统电源、第一红外感应器1、第二红 外感应器2、第一红外接收器3、第二红外接收器4、单片机7、继电器模块6和用电设备5 ；第 一红外感应器1和第二红外感应器2间距100-150mm—前一后安装在课室门框8上，距离地 面800mm-1000mm ；第一红外接收器3和第二红外接收器4分别与第一红外感应器1和第二 红外感应器2相对安装在另一门框上；如课室设有前后门10，每间课室前、后门均同样方式 安装第一红外感应器1、第二红外感应器2、第一红外接收器3和第二红外接收器4 ；第一红 外接收器3和第二红外接收器4分别通过滤波电路与单片机7的PCA模块引脚端相连；单 片机I/O输出引脚经电流经放大电路与继电模块6相连，继电模块6与分块的用电设备相 连。用电设备包括电风扇和灯管。如图2所示，分块的用电设备分为1区、2区、3区、4区； 如果课室面积较大，可以分为6个、8个、10个甚至更多个区域，每个区的灯管9和电风扇分 别与一个继电模块6连接。继电模块6为继电器开关。滤波电路和发大电路都是常用的电路，滤波电路是将信号中特定波段频率过滤而 得到纯净的信号，以抑制和防止干扰。放大电路是将输入信号进行放大获得使输出端的负 载上得到能量比较大的信号。当有人进出课室时，由于人是一个漫反射体，必会反射红外感应器的红外线，使相 应红外感应器的接收器收到一反馈信号。两个红外感应器由于空间位置的差异，人必会先 后地经过来反射受到反馈信号。因此，两个红外感应器的反馈信号是不同步的，有先后，返 回的高电平信号经过滤波整理电路后进入嵌入式系统即单片机模块7。单片机根据不同人 数而对其输出引脚的状况进行调整，比如从高电平变为低电平。当继电器模块6接受到输 出引脚的高电平信号时，继电器模块6内的电磁开关闭合，电路通路，用电设备工作，反之 输出低电平时，用电设备停止运行。单片机7还对人数进行统计，并把人数输出到液晶显示 器，方便管理人员观看。如当人体进入课室时，先触动第一红外感应器1，再触动第二红外感 应器2，这时程序定义为正向触发，计数器开始向上计数；为当人体离开课室时，情况与“进 入课室”刚好相反，先触动第二红外感应器2，再触动第一红外感应器1，这时程序定义负向 触发，计数器开始向下减数。具体地，根据人数检测程序，当有1个个体进入课室时，先触动 第一红外感应器1，再触动第二红外感应器2，正向触发1次时，计数器显示“1”，这时1区的 继电器模块工作，并控制该区的用电设备打开，即1区亮灯。当累计人数不超过10人时，依 然只有1区的用电设备在使用，这期间如果有人离开课室，人数检测程序可以通过进入和 离开课室人数的加减来统计人数。因而实现按学生人数多少控制用电设备的开关，如课室 有1 10人时，开1区的用电设备、11 20人时再开2区的用电设备，21 30人时再开 3区的用电设备，以此类推。反之，当课室内的人数不断变少时，依次关掉4区、3区、2区的 用电设备，当课室无人时，便自动关掉所有的用电设备。本技术主要根据课室人数多少来相应、智能的控制课室的用电设备，做到“人多多开灯、人少少开灯、无人不开灯”的智能控制。本技术是基于红外感应和单片机控 制。红外感应器负责感知进出课室的人群，并根据两个感应器信号感应的先后顺序来判断 人是进还是出。单片机负责接收及统计触发红外感应器的人群数量，根据数量的大小对引 脚电平的输出作出不同的调整，而外围电路如滤波电路、逻辑芯片则负责处理信号并传送 至继电器模块，继电器模块调控电器的运行情况，即开关状态。该技术不需人员监控操 作，而且能自动、准确运行，不仅减轻了监控人员的负担，而且最重要的是能够保证最大限 度地利用各用电器，减少不必要的电能浪费。该系统还可以联网运行，大大提高可靠性和实 用性。权利要求一种课室用电智能控制系统，其特征在于包括系统电源、第一红外感应器、第二红外感应器、第一红外接收器、第二红外接收器、单片机、继电器模块和用电设备；第一红外感应器和第二红外感应器间距100-150mm，前后安装在课室门框上，第一红外接收器和第二红外接收器分别与第一红外感应器和第二红外感应器相对安装在另一门框上；第一红外接收器和第二红外接收器分别通过滤波电路与单片机的PCA模块引脚端相连；单片机的I/O输出引脚经电流经放大电路与继电模块相连，继电模块与分块的用电设备相连。2.根据权利要求1所述的课室用电智能控制系统，其特征在于所述用电设备包括电 风扇和灯管。3.根据权利要求1所述的课室用电智能控制系统，其特征在于所述继电模块为继电 器开关。4.根据权利要求1所述的课室用电智能控制系统，其特征在于所述第一红外感应器和 第二红外感应器距离地面800mm-1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种课室用电智能控制系统，其特征在于包括系统电源、第一红外感应器、第二红外感应器、第一红外接收器、第二红外接收器、单片机、继电器模块和用电设备；第一红外感应器和第二红外感应器间距１００－１５０ｍｍ，前后安装在课室门框上，第一红外接收器和第二红外接收器分别与第一红外感应器和第二红外感应器相对安装在另一门框上；第一红外接收器和第二红外接收器分别通过滤波电路与单片机的ＰＣＡ模块引脚端相连；单片机的Ｉ／Ｏ输出引脚经电流经放大电路与继电模块相连，继电模块与分块的用电设备相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：莫海军，李锦辉，蓝民华，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]