教室led智能照明系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種教室LED智能照明系統(tǒng)，包括單片機(jī)、人體紅外檢測模塊、光照檢測模塊、LCD顯示模塊、按鍵控制模塊、LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)電路、繼電器和LED照明設(shè)備；所述人體紅外檢測模塊和LED照明設(shè)備設(shè)置教室內(nèi)頂部，所述人體紅外檢測模塊、光照檢測模塊、按鍵控制模塊、LCD顯示模塊、LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)電路、繼電器分別與單片機(jī)連接，所述LED照明設(shè)備分別與LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)電路和繼電器連接。能在不同模式下實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制，這樣不僅能滿足各照明區(qū)域不同的照明需求，而且能達(dá)到節(jié)能減排的目的。
【專利說明】
教室LED智能照明系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種照明系統(tǒng)，具體是一種教室LED智能照明系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前高校教學(xué)樓照明用電基本處于一種粗放式的管理狀態(tài)。高校教室大都采用傳統(tǒng)的照明燈具和控制系統(tǒng)，具有耗能高、光照舒適度差、無法實(shí)現(xiàn)控制人性化、智能化的缺點(diǎn)。伴隨著高等教育的普及，高校的數(shù)量越來越多，其對應(yīng)的能耗也越來越大。而當(dāng)今之中國能源供應(yīng)日趨緊張，已嚴(yán)重制約國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，因此采用新型的照明燈具和控制技術(shù)節(jié)能減排勢在必行。
[0003]隨著單片機(jī)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)和LED照明技術(shù)的發(fā)展，教室LED照明系統(tǒng)的控制技術(shù)也得到了較大的發(fā)展。雖然現(xiàn)在己有多種技術(shù)方案對教室LED照明系統(tǒng)進(jìn)行控制。然而，現(xiàn)有的許多設(shè)計(jì)方案均簡單的對教室LED燈光進(jìn)行統(tǒng)一控制，這種方法不能對教室的不同區(qū)域分區(qū)照明，因此只能杜絕一些客觀條件下造成的電力浪費(fèi)，無法滿足教室不同區(qū)域不同的照明需求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種教室LED智能照明系統(tǒng)，能在不同模式下實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制，這樣不僅能滿足各照明區(qū)域不同的照明需求，而且能達(dá)到節(jié)能減排的目的。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:該種教室LED智能照明系統(tǒng)，包括單片機(jī)、人體紅外檢測模塊、光照檢測模塊、LCD顯示模塊、按鍵控制模塊、LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)電路、繼電器和LED照明設(shè)備;所述人體紅外檢測模塊和LED照明設(shè)備設(shè)置教室內(nèi)頂部，所述人體紅外檢測模塊、光照檢測模塊、按鍵控制模塊、LCD顯示模塊、LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)電路、繼電器分別與單片機(jī)連接，所述LED照明設(shè)備分別與LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)電路和繼電器連接。
[0006]進(jìn)一步，所述人體紅外檢測模塊包括直流電機(jī)及其傳動(dòng)裝置和熱釋電紅外傳感器;熱釋電紅外傳感器與單片機(jī)輸入端連接，直流電機(jī)及其傳動(dòng)裝置與單片機(jī)輸出端連接，所述直流電機(jī)通過傳動(dòng)裝置與熱釋電紅外傳感器機(jī)械連接。
[0007]進(jìn)一步，所述光照檢測模塊包括室內(nèi)光敏傳感器、室外光敏傳感器，A/D轉(zhuǎn)換模塊；所述室內(nèi)光敏傳感器設(shè)置在教室內(nèi)頂部，室外光敏傳感器設(shè)置在靠近教室窗戶的教室外墻體上，A/D轉(zhuǎn)換模塊與單片機(jī)輸入端連接，室內(nèi)光敏傳感器、室外光敏傳感器與A/D轉(zhuǎn)換模塊連接。
[0008]進(jìn)一步，所述按鍵控制模塊包括照明模式鍵、MODE鍵、0N/0FF鍵、ADD鍵和DEC鍵。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過單片機(jī)、人體紅外檢測模塊、光照檢測模塊、IXD顯示模塊、按鍵控制模塊、LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)電路、繼電器和LED照明設(shè)備相結(jié)合方式，若在進(jìn)行教學(xué)時(shí)，通過照明模式鍵使本系統(tǒng)處于教學(xué)照明模式，此時(shí)系統(tǒng)根據(jù)室內(nèi)光照強(qiáng)度值利用PWM調(diào)光技術(shù)實(shí)現(xiàn)功能區(qū)I范圍內(nèi)的照明設(shè)備的亮度調(diào)節(jié)，通過對人體存在信號和室內(nèi)外光照信號的識別與判斷實(shí)現(xiàn)功能區(qū)Π范圍內(nèi)照明設(shè)備的智能控制;若在進(jìn)行自習(xí)時(shí)，通過照明模式鍵使本系統(tǒng)處于自習(xí)照明模式，此時(shí)功能區(qū)I范圍內(nèi)的照明設(shè)備自動(dòng)關(guān)閉，系統(tǒng)通過對人體存在信號和室內(nèi)外光照信號的識別與判斷實(shí)現(xiàn)功能區(qū)Π范圍內(nèi)照明設(shè)備的智能控制。具有以下有益效果:
[0010](I)在不同的功能區(qū)采用不同的燈光控制策略，在滿足日常學(xué)習(xí)生活中各功能區(qū)不同的照明需求的同時(shí)，有效地節(jié)約了電能。
[0011](2)可根據(jù)環(huán)境光照情況自動(dòng)調(diào)節(jié)LED照明設(shè)備的光照亮度，并根據(jù)室內(nèi)人員分布來自動(dòng)開啟相應(yīng)照明區(qū)內(nèi)的照明設(shè)備，這樣既能保證照明質(zhì)量，又能有效避免能源浪費(fèi)。
[0012](3)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，照明效果好，可靠性高;也可應(yīng)用于圖書館、會議室、辦公室等場所，可移植性強(qiáng)，適用范圍廣。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的原理框圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中的教室照明分區(qū)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0016]如圖1所示，本實(shí)用新型包括單片機(jī)、人體紅外檢測模塊、光照檢測模塊、IXD顯示模塊、按鍵控制模塊、LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)電路、繼電器和LED照明設(shè)備;所述人體紅外檢測模塊和LED照明設(shè)備設(shè)置教室內(nèi)頂部，所述人體紅外檢測模塊、光照檢測模塊、按鍵控制模塊、LCD顯示模塊、LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)電路、繼電器分別與單片機(jī)連接，所述LED照明設(shè)備分別與LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)電路和繼電器連接。
[0017]進(jìn)一步，所述人體紅外檢測模塊包括直流電機(jī)及其傳動(dòng)裝置和熱釋電紅外傳感器;熱釋電紅外傳感器與單片機(jī)輸入端連接，直流電機(jī)及其傳動(dòng)裝置與單片機(jī)輸出端連接，所述直流電機(jī)通過傳動(dòng)裝置與熱釋電紅外傳感器機(jī)械連接。
[0018]進(jìn)一步，所述光照檢測模塊包括室內(nèi)光敏傳感器、室外光敏傳感器，A/D轉(zhuǎn)換模塊；所述室內(nèi)光敏傳感器設(shè)置在教室內(nèi)頂部，室外光敏傳感器設(shè)置在靠近教室窗戶的教室外墻體上，A/D轉(zhuǎn)換模塊與單片機(jī)輸入端連接，室內(nèi)光敏傳感器、室外光敏傳感器與A/D轉(zhuǎn)換模塊連接。
[0019]進(jìn)一步，所述按鍵控制模塊包括照明模式鍵、MODE鍵、0N/0FF鍵、ADD鍵和DEC鍵。
[0020]工作過程:如圖2所示，根據(jù)使用方式和照明需求的不同將教室劃分為兩大功能區(qū):功能區(qū)I和功能區(qū)Π，功能區(qū)I設(shè)置有一組LED照明設(shè)備，功能區(qū)Π由6個(gè)照明區(qū)域組成，每個(gè)照明區(qū)域設(shè)有一組LED照明設(shè)備;上述每組LED照明設(shè)備均有一個(gè)LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)電路及繼電器控制；系統(tǒng)在不同的功能區(qū)采用不同的燈光控制策略，以滿足兩大功能區(qū)在日常學(xué)習(xí)生活中不同的照明需求。
[0021]教學(xué)照明模式下，功能區(qū)I范圍內(nèi)的LED照明設(shè)備自動(dòng)開啟，且根據(jù)室內(nèi)光敏傳感器采集的室內(nèi)光照強(qiáng)度值自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光亮度。當(dāng)室內(nèi)光照強(qiáng)度值小于系統(tǒng)預(yù)設(shè)閾值時(shí)，單片機(jī)增大PWM控制信號的占空比，用于控制LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)電路增大流過LED照明設(shè)備的電流值，從而加強(qiáng)LED燈光亮度;當(dāng)室內(nèi)光照強(qiáng)度值大于系統(tǒng)預(yù)設(shè)閾值時(shí)，單片機(jī)減小PffM控制信號的占空比，用于控制LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)電路減小流過LED照明設(shè)備的電流值，從而減弱LED燈光亮度，直到室內(nèi)光照強(qiáng)度值與系統(tǒng)預(yù)設(shè)閾值時(shí)相等;功能區(qū)Π范圍內(nèi)，直流電機(jī)通過傳動(dòng)裝置每5分鐘帶動(dòng)紅外傳感器對照明區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，室內(nèi)光照傳感器采集室內(nèi)光照強(qiáng)度值，室外光照傳感器采集室外光照強(qiáng)度值，當(dāng)室內(nèi)光照強(qiáng)度或室外光照強(qiáng)度低于系統(tǒng)預(yù)設(shè)閾值且照明區(qū)域有人存在時(shí)，繼電器銜鐵閉合，該照明區(qū)的LED照明設(shè)備自動(dòng)開啟。在此照明模式下，可通過按鍵控制模塊的MODE按鍵切換至手動(dòng)工作狀態(tài);在手動(dòng)工作狀態(tài)下，功能區(qū)I的照明設(shè)備亮度可通過ADD鍵和DEC鍵進(jìn)行調(diào)亮或調(diào)暗;功能區(qū)Π的照明設(shè)備可由0N/0FF鍵強(qiáng)制開啟或關(guān)閉。
[0022]自習(xí)照明模式下，功能區(qū)I范圍內(nèi)的LED照明設(shè)備自動(dòng)關(guān)閉。功能區(qū)Π范圍內(nèi)的直流電機(jī)通過傳動(dòng)裝置每5分鐘帶動(dòng)紅外傳感器對照明區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，室內(nèi)光照傳感器采集室內(nèi)光照強(qiáng)度值，室外光照傳感器采集室外光照強(qiáng)度值，當(dāng)室內(nèi)光照強(qiáng)度或室外光照強(qiáng)度低于系統(tǒng)預(yù)設(shè)閾值且照明區(qū)域有人存在時(shí)，繼電器銜鐵閉合，該照明區(qū)的LED照明設(shè)備自動(dòng)開啟；在此照明模式下，可通過按鍵控制模塊的MODE按鍵切換至手動(dòng)工作狀態(tài);在手動(dòng)工作狀態(tài)下，不論當(dāng)前的光照條件如何，亦不論照明區(qū)域是否有人，照明設(shè)備均可由0N/0FF鍵強(qiáng)制開啟或關(guān)閉。
[0023]IXD顯示模塊始終實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)當(dāng)前的照明模式、工作狀態(tài)以及室內(nèi)外的光照情況。
[0024]兩種照明模式通過按鍵控制模塊的照明模式鍵完成切換。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種教室LED智能照明系統(tǒng)，其特征在于，包括單片機(jī)、人體紅外檢測模塊、光照檢測模塊、IXD顯示模塊、按鍵控制模塊、LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)電路、繼電器和LED照明設(shè)備;所述人體紅外檢測模塊和LED照明設(shè)備設(shè)置教室內(nèi)頂部，所述人體紅外檢測模塊、光照檢測模塊、按鍵控制模塊、LCD顯示模塊、LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)電路、繼電器分別與單片機(jī)連接，所述LED照明設(shè)備分別與LED調(diào)光驅(qū)動(dòng)電路和繼電器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種教室LED智能照明系統(tǒng)，其特征在于，所述人體紅外檢測模塊包括直流電機(jī)及其傳動(dòng)裝置和熱釋電紅外傳感器;熱釋電紅外傳感器與單片機(jī)輸入端連接，直流電機(jī)及其傳動(dòng)裝置與單片機(jī)輸出端連接，所述直流電機(jī)通過傳動(dòng)裝置與熱釋電紅外傳感器機(jī)械連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種教室LED智能照明系統(tǒng)，其特征在于，所述光照檢測模塊包括室內(nèi)光敏傳感器、室外光敏傳感器，A/D轉(zhuǎn)換模塊;所述室內(nèi)光敏傳感器設(shè)置在教室內(nèi)頂部，室外光敏傳感器設(shè)置在靠近教室窗戶的教室外墻體上，A/D轉(zhuǎn)換模塊與單片機(jī)輸入端連接，室內(nèi)光敏傳感器、室外光敏傳感器與A/D轉(zhuǎn)換模塊連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種教室LED智能照明系統(tǒng)，其特征在于，所述按鍵控制模塊包括照明模式鍵、MODE鍵、ON/OFF鍵、ADD鍵和DEC鍵。
【文檔編號】H05B33/08GK205491333SQ201620223892
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月22日
【發(fā)明人】閆超, 高振遠(yuǎn), 蔣宇娜, 劉嘉瑜, 賀詩明, 井洋
【申請人】中國礦業(yè)大學(xué)