基于单片机的建筑节电智能控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于单片机的建筑节电智能控制系统，它集光强传感器、PWM光强控制电路、液晶刷卡选座模块、温度控制模块为一体，实现对光强检测、温度检测、照明灯亮度控制以及人数检测以达到对区域内照明灯开启数量、亮度、空调温度的整体调节，达到最适宜、最节电、最舒适的环境，有效实现了真正意义上的智能控制，具有巨大的市场价值和经济效益。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种节能控制系统，具体的说是一种基于单片机的建筑节电智能控制系统。技术背景众所周知，近些年国家大力倡导“节能减排、绿色能源”，在“十一五”规划纲要中明确提及了“节能减排”的任务。传统的学校教学楼、写字楼、工厂、车间等场所的空调、灯光、 电脑、窗帘的开关由于大多采用手动控制，因此即使采取严格的管理措施，也仍然避免不了忘记关闭电灯、空调、电脑，以及日光利用率低的问题，造成巨大的电能浪费。据测算这些场所的用电量往往占该单位总用电量的40%左右，因而这些场所的节电意义重大。而现今的灯光智能控制系统，控制功能较为单一，只是运用了红外探头，不能很好的对区域进行控制，且当人群不动时甚至产生误判等现象
技术实现思路
针对上述状况，本技术公开了一种基于单片机的建筑节电智能控制系统，它集光强传感器、PWM光强控制电路、液晶刷卡选座模块、温度控制模块为一体，实现对光强检测、温度检测、照明灯亮度控制以及人数检测以达到对区域内照明灯开启数量、亮度、空调温度的整体调节，达到最适宜、最节电、最舒适的环境，有效实现了真正意义上的智能控制， 具有巨大的市场价值和经济效益。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种基于单片机的建筑节电智能控制系统，其特征在于它由单片机整体控制模块、光强传感器、PWM光强控制电路、液晶刷卡选座模块和温度控制模块组成，所述的单片机整体控制模块由低功耗、高性能的CMOS 8 位STI51单片机组成系统的控制核心，单片机整体控制模块直接驱动光强传感器、PWM光强控制电路、液晶刷卡选座模块和温度控制模块；所述的光强传感器相关联的器件有电动百叶窗，电动百叶窗设置教室向阳面的窗户上，光强传感器安装在窗户外；所述的PWM光强控制电路包括PWM灯光控制模块和光强测量模块，PWM灯光控制模块与教室各区域的日光灯控制连接，光强测量模块通过0PT101芯片和固定电阻串联分压，用AD转换器采样来获得当前区域的光强；所述的液晶刷卡选座模块设置在教室的门口，与单片机整体控制模块连接； 所述的温度控制模块主要包括温度传感器，温度传感器选用DB18B20温度芯片，它不需要 AD转换器，直接与单片机连成一线总线结构，采样到的温度值直接输入到单片机上。本技术的有益效果是合理运用了光强传感器、温度传感器，并结合智能电动百叶窗、液晶刷卡选座子系统等设备，以解决大学教室、高大写字楼、工厂车间以及其他类似地方的照明节电问题，该系统简便可行，节电效果非常明显。附图说明以下结合附图说明和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术整体框架原理图图2是液晶刷卡选座管理子模块框架图图3是PWM灯光控制模块的软件流程图图4是光强测量电路图具体实施方式在图1、图2、图3、图4所示的第一实施例中，一种基于单片机的建筑节电智能控制系统，其特征在于它由单片机整体控制模块、光强传感器、PWM光强控制电路、液晶刷卡选座模块和温度控制模块组成，所述的单片机整体控制模块由低功耗、高性能的CMOS 8位 STI51单片机组成系统的控制核心，单片机整体控制模块直接驱动光强传感器、PWM光强控制电路、液晶刷卡选座模块和温度控制模块；所述的光强传感器相关联的器件有电动百叶窗，电动百叶窗设置教室向阳面的窗户上，光强传感器安装在窗户外；所述的PWM光强控制电路包括PWM灯光控制模块和光强测量模块，PWM灯光控制模块与教室各区域的日光灯控制连接，光强测量模块通过0PT101芯片和固定电阻串联分压，用AD转换器采样来获得当前区域的光强；所述的液晶刷卡选座模块设置在教室的门口，与单片机整体控制模块连接； 所述的温度控制模块主要包括温度传感器，温度传感器选用DB18B20温度芯片，它不需要 AD转换器，直接与单片机连成一线总线结构，采样到的温度值直接输入到单片机上。在图1所示的第二实施例中，STI51单片机是低功耗、高性能的CMOS 8位单片机， 它将计算机的基本部件集成到一块芯片上。STI51单片机电路简单、效率高，非常适合简单电路控制方面的应用场合。本技术选择STI51单片机作为系统的控制核心，其主要任务有(1)采集光强传感器的数据并进行处理；(2)对电动百叶窗帘控制系统、日光灯控制系统发送控制信号并采集它们反馈的工作状态信息；(3)将采集到的数据信息通过总线上传至上位机，以便及时发现故障，便于维修；(4)与液晶触摸刷卡选座系统进行通信，具体 “了解”整个教室的人员分布情况。电动百叶窗不仅有遮挡阳光、美化环境，还有保温隔热等作用。电动百叶窗的优越性就在于它可以根据室内使用的需要以及阳光照射角度和强度的变化而进行灵活调节。在阳光强烈时，可以全部关闭，这对于空调建筑特别有利；在阴凉天气时，可以全部打开；在需要部分日照光线，如外界光线过强时，可以部分打开，使部分光线进入；在需要间接日照光线，如日照刺眼时，则可使叶片反射日光，让光线散射进入室内，使光线柔和。与照明系统配合协同工作，可以创造出舒适性更好的室内环境，同时起到节电的效果。在图2所示的第三实施例中，液晶刷卡触摸选座系统安装在教室门口，它可以使学生清楚的了解到教室的利用情况，以及自由地选择座位，同时将信息与教室灯控系统、电动百叶窗系统所在的单片机进行通信，能达到精确的定位，真正做到“人在灯开、人走灯灭” 的节电效果。在图3所示的第四实施例中，教室日光灯数量多，并且排列规则。鉴于这种特点， 为了调节上的灵活方便，本技术将教室的日光灯分成若干区域，分别进行区域控制。通过液晶刷卡选座系统能很好地确定每个人所处的位置并且实时地对其进行记录，当此区域有人时灯才会亮，且灯光可以进行亮度调节。教室内每一个区域的灯光亮度都是通过PWM 模块来控制，具有10级亮度可调范围，同时与百叶窗相配合来较好地控制教室区域内光强，节约每一部分可节约的电能。 在图1、图2、图3、图4所示的第五实施例中，学生持卡进入教室，在门口的液晶刷卡选座模块的感应区刷卡，系统记录学生所在座位的具体位置，系统控制，使有学生所在区域的日光灯打开；在白天，光强传感器在窗户外感测光线信息，用AD转换器采样来获得当前区域的光强，通过系统控制，调节电动百叶窗的角度，调整自然光入射的强度，同时使该区域日光灯的亮度发生相应的改变，已到达节能的目的；打开空调时，系统自动做出信号调整，使电动百叶窗全部关闭，避免冷气或暖气外漏，教室的无人区域空调自动关闭；学生刷卡离开，系统识别其所在的区域，当该区域的人全部离开时，系统自动将该区域的日光灯和空调关掉。权利要求1.一种基于单片机的建筑节电智能控制系统，其特征在于它由单片机整体控制模块、光强传感器、PWM光强控制电路、液晶刷卡选座模块和温度控制模块组成，所述的单片机整体控制模块由CMOS 8位STI51单片机组成系统的控制核心，单片机整体控制模块直接驱动光强传感器、PWM光强控制电路、液晶刷卡选座模块和温度控制模块。2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的建筑节电智能控制系统，其特征在于所述的光强传感器相关联的器件有电动百叶窗，电动百叶窗设置教室向阳面的窗户上，光强传感器安装在窗户外。3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的建筑节电智能控制系统，其特征在于所述的PWM光强控制电路包括PWM灯光控制模块和光强本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于单片机的建筑节电智能控制系统，其特征在于：它由单片机整体控制模块、光强传感器、ＰＷＭ光强控制电路、液晶刷卡选座模块和温度控制模块组成，所述的单片机整体控制模块由ＣＭＯＳ　８位ＳＴＩ５１单片机组成系统的控制核心，单片机整体控制模块直接驱动光强传感器、ＰＷＭ光强控制电路、液晶刷卡选座模块和温度控制模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：匡思维，张奥，蒋鹏，
申请(专利权)人：匡思维，张奥，蒋鹏，
类型：实用新型
国别省市：83