摘要 系統(tǒng)以AT89C52單片機作為控制裝置的智能部件，采用熱釋紅外傳感器檢測人體的存在，采用光敏三極管構(gòu)成的電路檢測環(huán)境光的強度；根據(jù)教室合理開燈的條件，系統(tǒng)通過對人體的存在信號和環(huán)境光信號的識別和智能判斷，完成對教室照明回路的智能控制，避免了用電浪費。
關(guān)鍵詞 教室燈光控制；熱釋紅外傳感器；光敏電阻；AT89C52

    當(dāng)今許多教室采用傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)：主電源經(jīng)過配電箱分出多個支路，這些支路再分別向燈具供電，然后再通過串接在照明中的單雙極開關(guān)來通斷供電線路，所以該控制系統(tǒng)只能通過開關(guān)來控制燈具，無法實現(xiàn)比較人性化、多功能化的系統(tǒng)管理。系統(tǒng)采用熱釋電紅外傳感器和光敏三極管感知人體信息和外部光照環(huán)境改變，并通過單片機及軟件編程的技術(shù)實現(xiàn)燈光系統(tǒng)的控制，達(dá)到了部分智能化的控制。

1 教室燈光自動控制整體描述
1．1 燈光控制總體思想
    該系統(tǒng)以AT89S52單片機作為控制裝置的智能部件，采用熱釋紅外人體傳感器檢測人體的存在，采用光敏三極管構(gòu)成的電路檢測環(huán)境光的強度；根據(jù)教室合理開燈的條件，系統(tǒng)通過對人體的存在信號和環(huán)境光信號的識別和智能判斷，完成對教室照明回路的智能控制。整體系統(tǒng)由人體傳感器感應(yīng)信號，再送入單片機進(jìn)行處理，再由單片機控制控制教室燈光。同時將環(huán)境亮度檢測、人工控制、報警控制等功能加入到系統(tǒng)中。
1．2 燈光控制方案分析
    本電路具有對教室內(nèi)的人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計和對光照情況進(jìn)行鑒定的功能，并對燈光進(jìn)行實時控制，達(dá)到方便和節(jié)約能源的目的。電路有兩種控制方式：自動控制狀態(tài)和強制執(zhí)行狀態(tài)。
    自動控制狀態(tài)：電路上點復(fù)位后自動處于自動控制狀態(tài)，當(dāng)環(huán)境光照充足時且教室光照強度大于設(shè)定值時，不管有沒有人，燈都不亮。若教室光照強度小于設(shè)定值，控制會根據(jù)人數(shù)多少來確定燈的開關(guān)，如果有人進(jìn)入教室，紅外傳感器感應(yīng)到后把信號經(jīng)過隔離緩沖送到CPU且數(shù)碼顯示電路顯示人數(shù)為1，同樣再有人進(jìn)出則顯示器上數(shù)字自動加減1。
    強制執(zhí)行狀態(tài)：在電路正常工作的情況下，按下強制開關(guān)可以通過人對教室燈進(jìn)行強行控制，再通過按下此按鈕也可以恢復(fù)到自動控制狀態(tài)。

2 硬件電路設(shè)計
2．1 控制核心模塊
    采用STC89C52單片機處理芯片，其特點是外圍電路簡單，價格低廉，雖然此款單片機的工作頻率相對較低，但設(shè)計對頻率要求不高，能夠滿足設(shè)計的要求。另外此款單片機有32個I／O端口，方便了設(shè)計需要。因為51單片機的P0口驅(qū)動電流小，因此需要外加上拉電阻。單片機最小系統(tǒng)主要還有晶振電路以、復(fù)位電路、及報警電路。由于蜂鳴器需要的驅(qū)動電流較大，單片機I／O端口不能直接驅(qū)動，所以通過一個三極管進(jìn)行電流放大。當(dāng)教室里面沒有人時系統(tǒng)會通過熱釋電紅外感應(yīng)無人信息，傳遞給單片機進(jìn)行處理后使教室里的燈全部關(guān)閉。直到下次有人進(jìn)來時才點亮。
2．2 教室人數(shù)檢測模塊
    熱釋電紅外傳感器采集到的信號首先由BISS0001芯片在不可重復(fù)觸發(fā)工作方式下經(jīng)一、二級運算放大器、雙向鑒幅器、延時器等處理后變成比較標(biāo)準(zhǔn)的高低電平后，將此標(biāo)準(zhǔn)信號接到單片機上的P2口上，并對相應(yīng)引腳通過軟件方法對引腳信號進(jìn)行檢測來統(tǒng)計進(jìn)入教室的學(xué)生人數(shù)。另外也可以將它接到中斷引腳采用外部中斷的方法將采集到得信號轉(zhuǎn)化成統(tǒng)計的進(jìn)入到教室里的人數(shù)。系統(tǒng)采用普通引腳信號檢測的方法用兩個熱釋電紅外傳感器：一個放在前門用于感應(yīng)進(jìn)來教室的人體信號；另一個放在后門用來感應(yīng)從教室出去的人體信號，實現(xiàn)對進(jìn)出教室的人數(shù)的檢測。
2．3 教室光照強度檢測模塊
    此部分由一個滑動變阻器、A／D轉(zhuǎn)換芯片(ADC0808)構(gòu)成，由滑動變阻器來模擬光線的強弱控制，通過A／D轉(zhuǎn)換后將模擬量轉(zhuǎn)化為單片機可以處理的數(shù)字量并且信號通過P1口來傳遞給AT89C52單片機進(jìn)行處理。

2．4 燈控模擬模塊
    本控制系統(tǒng)用4個按鈕分別來表示進(jìn)出門情況、強制開關(guān)、模式開關(guān)。強制控制與自動控制模式的轉(zhuǎn)換按鈕功能如下：先按下MODE再對FORCE鍵進(jìn)行控制，當(dāng)按下MODE后第一次按下FORCE時燈控區(qū)有一半的燈亮；第二次按下FORCE時燈控區(qū)燈全亮；第三次按下FORCE時燈控區(qū)的燈全部熄滅；當(dāng)你再次按下MODE鍵時FORCCE鍵就失效了，只有再次按下MODE它才可以控制。

3 系統(tǒng)程序設(shè)計
    系統(tǒng)軟件設(shè)計主要完成采集紅外傳感器的信號和根據(jù)當(dāng)前設(shè)置狀態(tài)自動對教室內(nèi)燈光系統(tǒng)進(jìn)行控制。主要包括處理、鍵盤掃描、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果顯示。

4 結(jié)束語
    通過對目前教室燈光控制的發(fā)展趨勢和控制管理需求的分析，介紹了基于STC89C52單片機的燈光智能控制系統(tǒng)的軟硬件組成，對傳統(tǒng)的燈光控制系統(tǒng)進(jìn)行了智能優(yōu)化改進(jìn)。其主要特點是電路結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定可靠且成本相對比低。