基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教室燈光智能控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于燈光智能控制領(lǐng)域，涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教室燈光智能控制系統(tǒng)，尤其適用于對(duì)教室內(nèi)進(jìn)行選擇性區(qū)域性開(kāi)燈，并且靈活調(diào)節(jié)教室照度。
【背景技術(shù)】
[0002]高等學(xué)校是集教學(xué)、科研和生活于一體的人口高密集區(qū)，也是能源消耗大戶，做好節(jié)能工作，不但可以為學(xué)校節(jié)省下資金，也能培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)能意識(shí)和認(rèn)知。當(dāng)這些有著良好節(jié)能意識(shí)的人才走向社會(huì)，更能引起良好的社會(huì)效應(yīng)，為國(guó)家建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)，走可持續(xù)發(fā)展道路奠定良好基礎(chǔ)。
[0003]為了響應(yīng)教育部“建設(shè)節(jié)約型校園”的號(hào)召，全國(guó)多所高校都開(kāi)展了節(jié)能工作。但由于對(duì)部分用能環(huán)節(jié)的研究不夠深入，尚未形成有效的節(jié)能措施與行動(dòng)，取得的效果不明顯。經(jīng)過(guò)考察發(fā)現(xiàn)，在高校里面，由于教室眾多，且普遍采用日光燈照明，平時(shí)的用電量很大，而且浪費(fèi)現(xiàn)象非常嚴(yán)重，不少學(xué)生自修時(shí)喜歡去人少的教室，常常是幾個(gè)人開(kāi)著幾十盞燈，就是這樣不起眼的幾盞燈、幾度電，累計(jì)起來(lái)也是一筆不小的開(kāi)支，據(jù)統(tǒng)計(jì)教室照明用電約占整個(gè)學(xué)校用電量40%，用電浪費(fèi)十分嚴(yán)重。
[0004]同時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)的重要組成部分，其通過(guò)各種傳感設(shè)備，把物品通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理，可廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，通過(guò)無(wú)線信息的收發(fā)，便與通訊和監(jiān)管，不用數(shù)據(jù)線，成本低，使用便利。如將其應(yīng)用于校園，可讓大學(xué)生的校園生活更加便捷，并且能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的問(wèn)題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教室燈光智能控制系統(tǒng)，采用紅外傳感系統(tǒng)和智能控制燈光系統(tǒng)，解決了教室燈具使用用電量過(guò)大的問(wèn)題，為學(xué)校教育創(chuàng)造了最佳視覺(jué)環(huán)境，改善了教與學(xué)的工作條件，可節(jié)約學(xué)校能源，避免浪費(fèi)。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
依據(jù)本發(fā)明提供的一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教室燈光智能控制系統(tǒng)，包括紅外傳感系統(tǒng)和智能控制燈光系統(tǒng)，所述的紅外傳感系統(tǒng)包括51單片機(jī)、紅外壁障傳感器一、紅外壁障傳感器二和數(shù)碼管，紅外壁障傳感器一、紅外壁障傳感器二分別與51單片機(jī)相連接，51單片機(jī)與數(shù)碼管相連接；所述的智能控制燈光系統(tǒng)包括多個(gè)無(wú)線模塊，單一無(wú)線模塊由底板上加載的兩個(gè)CC2530模塊和傳感器模塊組成，底板裝在電源板上，所述的傳感器模塊包括人體熱釋電紅外傳感器和照度傳感器，其中一個(gè)CC2530模塊即協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)連接一盞LED燈，另一個(gè)CC2530模塊即終端節(jié)點(diǎn)分別連接人體熱釋電傳感器和照度傳感器，采用廣播式進(jìn)行zigbee組網(wǎng)，在代碼中進(jìn)行編號(hào)，無(wú)線模塊分布安裝在每盞LED燈旁進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)和有益效果本發(fā)明采用的zigbee技術(shù)，功耗相對(duì)于wifi較低；在低信噪比的環(huán)境下，zigbee具有很強(qiáng)的抗干擾的能力，且好于藍(lán)牙與Wifi ;同時(shí)具有高安全性和可靠性；具有優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠芰?，布網(wǎng)容易；
對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，采用此發(fā)明可以達(dá)到區(qū)域性開(kāi)燈的效果，使用熱釋電傳感器檢測(cè)是否有人來(lái)進(jìn)行開(kāi)關(guān)燈，然后利用光照傳感器采集的光照值使用PWM脈寬調(diào)節(jié)技術(shù)控制LED燈的亮度；這樣可以減少打開(kāi)燈的數(shù)量，達(dá)到節(jié)能的效果。
[0008]由于本發(fā)明采用人體紅外傳感設(shè)備及照度感應(yīng)器在有人到來(lái)且亮度低于最低需求標(biāo)準(zhǔn)時(shí)將打開(kāi)照明燈具，并根據(jù)外界自然光照入強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)節(jié)LED燈的亮度，使室內(nèi)光強(qiáng)達(dá)到合適的照度的前提下盡量節(jié)約電能，減小無(wú)用損耗。對(duì)于教室內(nèi)的通信設(shè)計(jì)，選用基于2530的無(wú)線模塊，將簡(jiǎn)化版ZigBee協(xié)議棧燒錄至無(wú)線模塊上，實(shí)現(xiàn)教室內(nèi)的無(wú)線紅外、照度傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。
[0009]本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為本發(fā)明的紅外傳感系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
圖3為本發(fā)明的智能控制燈光系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
圖4為本發(fā)明的智能控制燈光系統(tǒng)工作原理框圖；
圖5為本發(fā)明的紅外傳感系統(tǒng)工作原理框圖；
圖6為本發(fā)明的CC2530模塊協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)框圖；
圖7為本發(fā)明的CC2530模塊終端節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)框圖；
圖8為本發(fā)明的燈具布置示意圖；
圖9為本發(fā)明的無(wú)線模塊示意圖；
圖10為本發(fā)明的CC2530模塊核心板電路圖；
圖11為本發(fā)明的CC2530模塊排針連接電路圖；
圖12為本發(fā)明的LED燈連接電路原理圖；
圖13為本發(fā)明的紅外熱釋電傳感器連接電路原理圖；
圖14為本發(fā)明的照度傳感器連接電路原理圖。
[0011]其中:1、座位，2、燈具，3、電源板，4、傳感器模塊，5、CC2530模塊，6、底板。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提供的【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。
[0013]如圖1?14所示的一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教室燈光智能控制系統(tǒng)，包括紅外傳感系統(tǒng)和智能控制燈光系統(tǒng)，所述的紅外傳感系統(tǒng)包括51單片機(jī)、紅外壁障傳感器一、紅外壁障感器二和數(shù)碼管，紅外壁障外傳感器一、紅外壁障傳感器二分別與51單片機(jī)相連接，51單片機(jī)與數(shù)碼管相連接；所述的智能控制燈光系統(tǒng)包括多個(gè)無(wú)線模塊，單一無(wú)線模塊由底板上加載的一個(gè)CC2530模塊5和傳感器模塊4組成，底板裝在電源板3上，所述的傳感器模塊包括人體熱釋電紅外傳感器和照度傳感器，其中一個(gè)CC2530模塊即協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)連接一盞LED燈，協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)主要作為處理終端節(jié)點(diǎn)上的傳感器傳輸過(guò)來(lái)的信息，然后控制LED的亮度，控制LED燈的亮度使用PWM脈寬調(diào)節(jié)技術(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，另一個(gè)CC2530模塊即終端節(jié)點(diǎn)分別連接人體熱釋電傳感器和照度傳感器用來(lái)檢測(cè)是否有人和當(dāng)前的光照值，然后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絽f(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)進(jìn)而控制LED燈，采用廣播式進(jìn)行zigbee組網(wǎng)，在代碼中進(jìn)行編號(hào)，然后將無(wú)線模塊分布安裝在每盞LED燈旁進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)分區(qū)域控制燈光。
[0014]工作原理:
對(duì)于一個(gè)LED燈，使用兩個(gè)Zigbee節(jié)點(diǎn)即CC2530模塊，一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為協(xié)調(diào)器，一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為終端節(jié)點(diǎn)；在終端節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行人員檢測(cè)和光照值采集，然后通過(guò)消息廣播技術(shù)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絽f(xié)調(diào)器上，協(xié)調(diào)器根據(jù)是否有人和光照值來(lái)控制燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)和燈的亮度；在調(diào)節(jié)燈的亮度使用PWM脈寬調(diào)節(jié)技術(shù)，即控制占空比的大小使得LED燈產(chǎn)生不同亮度。
[0015]目前市場(chǎng)上，根據(jù)不同用途，有各種LED發(fā)光源產(chǎn)品可售，但在使用功能上還沒(méi)有較為理想的產(chǎn)品。根據(jù)LED特點(diǎn)及所使用場(chǎng)合和環(huán)境不同，LED可制成不