AT89C51单片机教室照明节能控制系统设计+电路图+程序(2)
1.2国内研究的现状
现如今今，大部分学校已经意识到节能的重要性，除了积极倡导学生养成节能意识外，还采取了不同的照明管理方式，以期能够较好的管理学校数以万计的灯具。然而，这些教学楼照明用电基本上还是处于一种粗放式管理状态，总结来看大致可以分为以下三种模式；一是引进相应设备利用定时开关，根据作息时间开启和关闭某一区域的照明电源，实现宏观的管理，由学生在照明电源开启期间进行微观的灯光管理；二是聘用灯光管理人员根据作息时间和天气情况分楼或分层送电；三是两种模式结合起来[1]。
这三种模式都有其缺点。第一种模式虽然引进了管理灯具的设备，能够根据作息时间开启或关闭某一区域的照明灯源，有一定的自动性，但依然属于粗放型的管理方式，它最大的问题就在于不能根据具体的情况灵活的控制灯具的开启，从而常常出现阴天时，教室内灯光不能开启，造成学习环境的恶化；第二种模式通过聘用专门灯光管理人员来管理灯具，从而使灯具的照明有了一定智能性，但这样做的话，一方面势必造成学校管理成本的提升，且容易出现因人员失误所造成的额外的浪费，如管理人员的疏忽造成节假日时教室内的灯光依然开启，另一方面，由于环境的变化是随机的，这样会造成管理人员的工作强度较大，且不能实时的控制照明，造成照明效果不理想的状况。第三种模式结合了一，二种模式的优点，即能达到节能的效果，具有一定的管理灵活度；但依然没有解决模式所面临的问题[2]。
以上的分析要求我们设计一种教室照明节能控制同来协助工作人员教室照明方案的调控。从而为学生营造一种舒适的教室照明环境，提升学生是学习体验。
1.3本课题主要内容
针对各大高校照明中电能浪费的现象，本文设计一套基于单片机控制的照明系统。本系统可以应用的范围也是教室、图书馆和办公室等公共场所。该系统应用了两种传感器，人体红外传感器和自然光线传感器，对现场的自然照明情况和人员情况，实现实时自动检测与控制的功能，从而实现节能降耗的目的。主要设计内容包括：
第一，设计人体红外检测电路，并对检测到的信号进行信号处理。
第二，系统设计自然光检测电路，对教室里的光的强度进行自动检测。
第三，设计按键电路，设定强制开灯和强制关灯按键。如有需要人为开或灭灯，可按相应键。比如在教室内，晚上要演示幻灯片，现实条件是室内有人，自然的光照强度又不能满足学生们的需求，按照系统的自动控制程序，是不会灭灯的，但本人们确实需要灯灭，这时就可以按下强制按钮对教室里的系统采用强制控制[3]。
设计该系统的理念是：第一：“以人为本，人使用灯”；第二：节能环保。
2. 总体方案设计
2.1设计目标
本设计主要适应的场所是学校的教室，因此学生成了一个很重要的影响因素。当然了为了防止白天灯也亮着的情况，光强也是一个重要的影响因素。
所以本设计的目标就是，通过光敏三极管构成的电路检测光强，热释电红外线传感器探测人数，单片机根据人数和自然光的强弱之间的逻辑关系，发出相应的指令来实现灯的亮或者灭，达到人性化管理。提高用电效率，实现自动和手动控制相兼容，降低成本。最终达到可靠性、实用性、推广性较好的目的[4]。
2.2控制方式的选择
现在市场上基本上有两种控制系统分别是基于PLC控制系统和基于单片机的控制系统，具体介绍如下。
2.2.1基于PLC的教室照明节能控制系统