一種多功能教室照明控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及了一種多功能教室照明控制裝置，尤其是涉及了一種多功能教室照明控制裝置，可用于學(xué)校教室中照明光線的準(zhǔn)確、節(jié)能的調(diào)節(jié)控制。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，大學(xué)和中小學(xué)的教室往往承擔(dān)著多種用途。課堂上，老師可以采用板書教學(xué)，也可以使用投影儀等多媒體設(shè)備。課后，學(xué)生可以在教室里自習(xí)。教室的多種用途產(chǎn)生了對(duì)教室照明的不同要求。板書教學(xué)需要黑板附近光線明亮，多媒體教學(xué)則需要光線較暗，自習(xí)時(shí)需要課桌上方光線較為合適。
[0003]目前仍廣泛的存在的傳統(tǒng)教室，其照明控制采用人工控制普通電燈和開合窗簾的方法，存在諸多不便。一是缺乏調(diào)光電燈裝置，不容易調(diào)整到合適的光照強(qiáng)度，太強(qiáng)或者太弱的光線均對(duì)教學(xué)和自習(xí)效果有一定影響。二是調(diào)節(jié)不便:天氣晴好時(shí)，放映幻燈片需要拉上窗簾，陰雨天氣則并不需要。結(jié)束放映后又需要重新拉開窗簾。三是可能浪費(fèi)電能，天氣晴好時(shí)板書教學(xué)或者自習(xí)，有可能仍然打開了電燈。
[0004]已有的專利技術(shù)雖然采用調(diào)光設(shè)備，使得多媒體教室前后不同位置由不同的光源，改善照明效果。但仍然存在以下缺點(diǎn):一是系統(tǒng)由一鍵計(jì)算機(jī)控制，缺乏可以人工重新調(diào)整光線的功能；二是缺乏光傳感器，不能根據(jù)外界的天氣情況，依據(jù)環(huán)境光線強(qiáng)弱自動(dòng)控制，不夠節(jié)能；三是沒有考慮多功能教室同時(shí)承擔(dān)板書教學(xué)和自學(xué)場(chǎng)所的功能，系統(tǒng)適用范圍較小。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決【背景技術(shù)】中存在的問題，本實(shí)用新型提出了一種多功能教室照明控制裝置，在多媒體放映、板書、自習(xí)三種場(chǎng)合下，保持合適的光照強(qiáng)度，并最大限度利用太陽光能，節(jié)約電能；根據(jù)用戶的設(shè)定和調(diào)節(jié)，改變教室的照明光強(qiáng)。
[0006]本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0007]本實(shí)用新型包括窗簾開合模塊、前燈模塊、后燈模塊以及安裝在教室墻壁上的顯示操作模塊和控制電路模塊，控制電路模塊分別與窗簾開合模塊、前燈模塊、后燈模塊和顯示操作模塊連接；
[0008]窗簾開合模塊:包括安裝在窗戶上方的自然光傳感器和連接窗簾旋轉(zhuǎn)軸的窗簾控制電機(jī)，自然光傳感器和窗簾控制電機(jī)分別經(jīng)窗數(shù)據(jù)線與控制電路模塊連接；
[0009]前燈模塊:包括安裝在教室前部吊頂?shù)那盁簟惭b在投影儀頂面的前燈傳感器和前燈調(diào)光器，前燈經(jīng)前燈數(shù)據(jù)線與前燈調(diào)光器連接，前燈調(diào)光器經(jīng)前燈調(diào)光數(shù)據(jù)線與控制電路模塊連接，前燈傳感器經(jīng)前燈傳感器數(shù)據(jù)線后與控制電路模塊連接；
[0010]后燈模塊:包括安裝在教室后部吊頂?shù)暮鬅?、安裝在投影儀頂面的后燈傳感器和后燈調(diào)光器，后燈經(jīng)后燈數(shù)據(jù)線與后燈調(diào)光器連接，后燈調(diào)光器經(jīng)后燈調(diào)光數(shù)據(jù)線與控制電路模塊連接，后燈傳感器經(jīng)后燈傳感器數(shù)據(jù)線后與控制電路模塊連接；[0011 ] 控制電路模塊包括單片機(jī)Ul，顯示操作模塊包括單刀雙擲開關(guān)KEYO、按鍵KEY4?KEY7、自鎖開關(guān)KEYl?KEY3、指示燈LEDl?LED3、LED數(shù)碼管Dl?D4和譯碼器U2:
[0012]電源正極V+通過單刀雙擲開關(guān)KEYO連接到電池正極VCC，電源負(fù)極V-連接到電池負(fù)極GND ;參見圖4，單片機(jī)Ul的P2.4腳、P2.5腳、P2.6腳和P2.7腳分別經(jīng)下拉電阻R4、下拉電阻R5、下拉電阻R6和下拉電阻R7與按鍵KEY4、按鍵KEY5、按鍵KEY6、按鍵KEY7連接到電源負(fù)極V-;單片機(jī)Ul的Pl.3腳依次經(jīng)下拉電阻R1、自鎖開關(guān)KEY1、指示燈LEDl后接電源負(fù)極V-上，單片機(jī)Ul的Pl.4腳依次經(jīng)下拉電阻R2、自鎖開關(guān)KEY2、指示燈LED2后接電源負(fù)極V-上，單片機(jī)Ul的Pl.5腳依次經(jīng)下拉電阻R3、自鎖開關(guān)KEY3、指示燈LED3后接電源負(fù)極V-上；單片機(jī)Ul的P0.0腳、P0.1腳、P0.2腳、P0.3腳、P0.4腳、P0.5腳、P0.6腳和P0.7腳分別與LED數(shù)碼管Dl?D4的a端、b端、c端、d端、e端、f端、g端和DP端連接，四個(gè)LED數(shù)碼管采用掃描顯示方式；單片機(jī)Ul的P3.0腳和P3.1腳分別連接到譯碼器U2的輸入3腳和5腳，譯碼器U2的輸出7腳、9腳、11腳和13腳分別連接到LED數(shù)碼管DULED數(shù)碼管D2、LED數(shù)碼管D3和LED數(shù)碼管D4的陽極A引腳上，譯碼器U2的I腳和2腳連接到電源正極V+，譯碼器U2的15腳連接到電源負(fù)極V-。
[0013]所述的單片機(jī)Ul的Pl.1引腳和Pl.2引腳分別連接前燈調(diào)光器11和后燈調(diào)光器16 ;單片機(jī)Ul的引腳XTl和XT2之間連接有晶振XI，電容Cl和電容C2串聯(lián)后接在晶振Xl兩端，電容Cl和電容C2之間的連接節(jié)點(diǎn)接到電池負(fù)極GND，步進(jìn)電機(jī)Ml為窗簾控制電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)Ml的I引腳連接電源正極V+，步進(jìn)電機(jī)Ml的2腳連接單片機(jī)Ul的Pl.0引腳，步進(jìn)電機(jī)Ml的3引腳連接電源負(fù)極V-;自然光傳感器SI的2腳和4腳連接到單片機(jī)Ul的P3.3腳和P3.2腳，自然光傳感器SI的2腳和4腳短接后通過電阻R8連接到電源正極V+上，自然光傳感器SI的6腳接單片機(jī)Ul的P3.5腳，自然光傳感器SI的I腳接電源正極V+，自然光傳感器SI的3腳和5腳接電源負(fù)極V-;前燈傳感器S2的2腳和4腳連接到單片機(jī)Ul的P3.4腳和P3.7腳，前燈傳感器S2的2腳和4腳短接后通過電阻R9接電源正極V+上，前燈傳感器S2的6腳接單片機(jī)Ul的P3.6引腳，前燈傳感器S2的I腳接電源正極V+，前燈傳感器S2的3腳和5腳接電源負(fù)極V-;后燈傳感器S3的2腳和4腳連接到單片機(jī)Ul的P3.4腳和P3.7腳，后燈傳感器S3的2腳和4腳短接后通過電阻R9接電源正極V+上，后燈傳感器S3的6腳接單片機(jī)Ul的P3.6引腳，后燈傳感器S3的I腳接電源正極V+，后燈傳感器S3的3腳和5腳接電源負(fù)極V-。
[0014]所述的單片機(jī)Ul型號(hào)可采用89C51，譯碼器U2型號(hào)可采用74LS139。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0016]本實(shí)用新型可顯示實(shí)時(shí)的光照強(qiáng)度數(shù)據(jù)，可通過按鍵調(diào)整前后光照強(qiáng)度，系統(tǒng)將自動(dòng)控制調(diào)光器和窗簾開合，從而實(shí)現(xiàn)教室內(nèi)光線的準(zhǔn)確自動(dòng)控制；即可根據(jù)外界光照情況，節(jié)能、準(zhǔn)確地調(diào)整教室光線，能有效改善多功能教室的照明條件。
[0017]本實(shí)用新型能在多媒體放映、板書、自習(xí)三種場(chǎng)合下，保持合適的光照強(qiáng)度，并最大限度利用太陽光能，節(jié)約電能；根據(jù)用戶的設(shè)定和調(diào)節(jié)，改變教室的照明光強(qiáng)。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型各部分模塊示意圖。
[0019]圖2是本實(shí)用新型裝置的各部件連接圖。
[0020]圖3是控制電路模塊的電路圖。
[0021]圖4是顯示操作模塊的電路圖。
[0022]圖2:1、黑板，2、投影儀，3、前燈傳感器，4、前燈傳感器數(shù)據(jù)線，5、前燈，6、前燈數(shù)據(jù)線，7、窗簾，8、自然光傳感器，9、窗數(shù)據(jù)線，10、窗簾控制電機(jī)，11、前燈調(diào)光器，13、后燈數(shù)據(jù)線，14、后燈，15、后燈傳感器，16、后燈調(diào)光器，17、后燈傳感器數(shù)據(jù)線，19、后燈調(diào)光數(shù)據(jù)線，20、顯示操作模塊，21、控制電路模塊，22、前燈調(diào)光數(shù)據(jù)線，24、窗戶。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖，具體說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式。
[0024]如圖1所示，本實(shí)用新型包括窗簾開合模塊、前燈模塊、后燈模塊以及安裝在教室墻壁上的顯示操作模塊20和控制電路模塊21，控制電路模塊21分別與窗簾開合模塊、前燈模塊、后燈模塊和顯示操作模塊20連接。
[0025]如圖2所示，窗簾開合模塊:包括安裝在窗戶24上方的自然光傳感器8和連接窗簾7旋轉(zhuǎn)軸的窗簾控制電機(jī)10，自然光傳感器8和窗簾控制電機(jī)10分別經(jīng)窗數(shù)據(jù)線9與控制電路模塊連接；自然光傳感器8用于感應(yīng)外界自然光強(qiáng)度，窗簾控制電機(jī)10用于控制窗簾的開合，自然光傳感器8將把模擬光照強(qiáng)度量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，經(jīng)過自然光傳感器數(shù)據(jù)線發(fā)送到控制電路模塊，由控制電路模塊的89C51單片機(jī)進(jìn)行處理，再經(jīng)過窗數(shù)據(jù)線9驅(qū)動(dòng)窗簾控制電機(jī)10，改變窗簾的開合。自然光傳感器采用TSL2561，窗簾控制電機(jī)10可采用S3010步進(jìn)電機(jī)，安裝在窗簾軸上。
[0026]如圖2所示，前燈模塊:包括安裝在教室前部吊頂?shù)那盁?、安裝在投影儀2頂面的前燈傳感器3和前燈調(diào)光器11，前燈5經(jīng)前燈數(shù)據(jù)線6與前燈調(diào)光器11連接，前燈調(diào)光器11經(jīng)前燈調(diào)光數(shù)據(jù)線22與控制電路模塊連接，前燈傳感器3經(jīng)前燈傳感器數(shù)據(jù)線4后與控制電路模塊連接；前燈傳感器3采用TSL2561，用于感應(yīng)投影儀2和黑板I附近的光強(qiáng)。前燈傳感器光強(qiáng)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線發(fā)送到控制電路模塊，由89C51單片機(jī)進(jìn)行處理，再經(jīng)過前燈調(diào)光器11，實(shí)現(xiàn)照明強(qiáng)度的調(diào)節(jié)。
[0027]后燈模塊和前燈控制原理相同。但后燈及其傳感器安裝在學(xué)生上課的課桌上方，用于感應(yīng)上課、自習(xí)過程中學(xué)生附近的光源。在實(shí)際應(yīng)用中，往往有多個(gè)前燈和后燈，相關(guān)圖中只各畫出了一個(gè)以示意。
[0028]如圖2所示，后燈模塊:包括安裝在教室后部吊頂?shù)暮鬅?4、安裝在投影儀頂面的后燈傳感器15和后燈調(diào)光器16，后燈14經(jīng)后燈數(shù)據(jù)線13與后燈調(diào)光器16連接，后燈調(diào)光器16經(jīng)后燈調(diào)光數(shù)據(jù)線19與控制電路模塊連接，后燈傳感器15經(jīng)后燈傳感器數(shù)據(jù)線17后與控制電路模塊連接；后燈傳感器15采用TSL2561，用于感應(yīng)投影儀和黑板附近的光強(qiáng)。后燈傳感器光強(qiáng)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線發(fā)送到控制電路模塊，由89C51單片機(jī)進(jìn)行處理，再經(jīng)過后燈調(diào)光器16，實(shí)現(xiàn)照明強(qiáng)度的調(diào)節(jié)。
[0029]如圖3所示，控制電路模塊21包括單片機(jī)Ul，單片機(jī)Ul對(duì)光照數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過譯碼器U2驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管顯示光照強(qiáng)度；同時(shí)響應(yīng)按鍵和開關(guān)的動(dòng)作，使單片機(jī)在不同模式運(yùn)行；并驅(qū)動(dòng)窗簾控制電機(jī)開合窗簾，控制前、后燈調(diào)光器，改變室內(nèi)的光線強(qiáng)度。
[0030]如圖4所示，顯示操作模塊包括單刀雙擲開關(guān)ΚΕΥ0、按鍵KEY4?KEY7、自鎖開關(guān)KEYl?KEY3、指示燈LEDl?LED3、LED數(shù)碼管Dl?D4和譯碼器U2。
[0031]參見圖4，電源正極V+通過單刀雙擲開關(guān)KEYO連接到電池正極VCC，電源負(fù)極V-連接到電池負(fù)極GND。
[0032]參見圖4，單片機(jī)Ul的P2.4腳、P2.5腳、P2.6腳和P2.7腳分別經(jīng)下拉電阻R4、下拉電阻R5、下拉電阻R6和下拉電阻R7與按鍵KEY4、按鍵KEY5、按鍵KEY6、按鍵KEY7連接到電源負(fù)極V-，按鍵KEY4?KEY7分別作為“前燈光照+”、“前燈光照后燈光照+”、“后燈光照的功能按鍵。
[0033]參見圖4，單片機(jī)Ul的Pl.3腳依次經(jīng)下拉電阻R1、自鎖開關(guān)KEY1、指示燈LEDl后接電源負(fù)極V-上，單片機(jī)Ul的Pl.4腳依次經(jīng)下拉電阻R2、自鎖開關(guān)KEY2、指示燈LED2后接電源負(fù)極V-上，單片機(jī)Ul的Pl.5腳依次經(jīng)下拉電阻R3、自鎖開關(guān)KEY3、指示燈LE