教室灯光控制系统

1.一种教室灯光控制系统，其特征在于，包括：单片机、教室人数统计器、室内光强探测器、室外光强探测器、室外湿度检测器、电动窗帘伺服驱动器、电动窗帘开闭的执行器、灯开关驱动器、电磁继电器以及供电电源；
所述单片机的输入端分别与所述教室人数统计器、所述室内光强探测器、所述室外光强探测器、所述室外湿度检测器和所述供电电源连接；所述单片机的第一输出端通过所述电动窗帘伺服驱动器与所述电动窗帘开闭的执行器连接；所述单片机的第二输出端通过所述灯开关驱动器与所述电磁继电器连接；其中，所述电磁继电器设置于教室内每个照明灯的供电线路上，用于控制所述照明灯的开关状态。
2.根据权利要求1所述的教室灯光控制系统，其特征在于，所述教室人数统计器包括：
第1人体红外传感器、第1供电电路、第2人体红外传感器和第2供电电路；所述第1人体红外传感器安装于教室门内天花板，且其发射的红外线垂直向下；所述第2人体红外传感器安装于教室门外天花板，且其发射的红外线垂直向下；所述第1供电电路与所述第1人体红外传感器电连接；所述第2供电电路与所述第2人体红外传感器电连接；所述第1人体红外传感器与所述第2人体红外传感器均连接到所述单片机。
3.根据权利要求2所述的教室灯光控制系统，其特征在于，所述第1人体红外传感器和所述第2人体红外传感器之间的水平距离为3厘米～10厘米。
4.根据权利要求1所述的教室灯光控制系统，其特征在于，所述室内光强探测器和所述室外光强探测器均包括：光敏三极管、运算放大器和A/D转换器；所述光敏三极管通过所述运算放大器与所述A/D转换器的输入端连接，所述A/D转换器的输出端连接到所述单片机。
5.根据权利要求1所述的教室灯光控制系统，其特征在于，所述电动窗帘开闭的执行器为伺服电机，所述伺服电机与电动窗帘的转轴连接，所述转轴缠绕有帘布，所述伺服电机的转动带动所述转轴进行顺时针或逆时针转动，进而带动所述帘布进行打开或关闭运动。
6.根据权利要求1所述的教室灯光控制系统，其特征在于，所述单片机还连接有报警器、显示器以及无线通信电路。

教室灯光控制系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型属于灯光控制技术领域，具体涉及一种教室灯光控制系统。\n背景技术\n[0002] 当今许多教室采用传统的照明系统：主电源经过配电箱分出多个支路，每个支路再分别向安装于教室的灯具供电；其中，每个供电支路安装有单双极开关，通过手工操作单双极开关而实现供电线路的通断。\n[0003] 传统照明系统存在的主要问题为：由于需要手动操作开关的通断，因此，当学生下课而从教室中离开时，如果最后离开教室的学生忘记关灯，将造成电能的浪费。\n实用新型内容\n[0004] 针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种教室灯光控制系统，可有效解决上述问题。\n[0005] 本实用新型采用的技术方案如下：\n[0006] 本实用新型提供一种教室灯光控制系统，包括：单片机、教室人数统计器、室内光强探测器、室外光强探测器、室外湿度检测器、电动窗帘伺服驱动器、电动窗帘开闭的执行器、灯开关驱动器、电磁继电器以及供电电源；\n[0007] 所述单片机的输入端分别与所述教室人数统计器、所述室内光强探测器、所述室外光强探测器、所述室外湿度检测器和所述供电电源连接；所述单片机的第一输出端通过所述电动窗帘伺服驱动器与所述电动窗帘开闭的执行器连接；所述单片机的第二输出端通过所述灯开关驱动器与所述电磁继电器连接；其中，所述电磁继电器设置于教室内每个照明灯的供电线路上，用于控制所述照明灯的开关状态。\n[0008] 优选的，所述教室人数统计器包括：第1人体红外传感器、第1供电电路、第2人体红外传感器和第2供电电路；所述第1人体红外传感器安装于教室门内天花板，且其发射的红外线垂直向下；所述第2人体红外传感器安装于教室门外天花板，且其发射的红外线垂直向下；所述第1供电电路与所述第1人体红外传感器电连接；所述第2供电电路与所述第2人体红外传感器电连接；所述第1人体红外传感器与所述第2人体红外传感器均连接到所述单片机。\n[0009] 优选的，所述第1人体红外传感器和所述第2人体红外传感器之间的水平距离为\n3厘米～10厘米。\n[0010] 优选的，所述室内光强探测器和所述室外光强探测器均包括：光敏三极管、运算放大器和A/D转换器；所述光敏三极管通过所述运算放大器与所述A/D转换器的输入端连接，所述A/D转换器的输出端连接到所述单片机。\n[0011] 优选的，所述电动窗帘开闭的执行器为伺服电机，所述伺服电机与电动窗帘的转轴连接，所述转轴缠绕有帘布，所述伺服电机的转动带动所述转轴进行顺时针或逆时针转动，进而带动所述帘布进行打开或关闭运动。\n[0012] 优选的，所述单片机还连接有报警器、显示器以及无线通信电路。\n[0013] 本实用新型提供的教室灯光控制系统具有以下优点：\n[0014] 能够根据教室内人数、室内光强和室外光强情况，智能控制照明灯的开关以及窗帘布的开闭情况，完成对教室照明回路的智能控制，避免了用电浪费。\n附图说明\n[0015] 图1为本实用新型提供的教室灯光控制系统的结构示意图。\n具体实施方式\n[0016] 以下结合附图对本实用新型进行详细说明：\n[0017] 结合图1，本实用新型提供一种教室灯光控制系统，包括：单片机、教室人数统计器、室内光强探测器、室外光强探测器、室外湿度检测器、电动窗帘伺服驱动器、电动窗帘开闭的执行器、灯开关驱动器、电磁继电器以及供电电源；\n[0018] 所述单片机的输入端分别与所述教室人数统计器、所述室内光强探测器、所述室外光强探测器、所述室外湿度检测器和所述供电电源连接；所述单片机的第一输出端通过所述电动窗帘伺服驱动器与所述电动窗帘开闭的执行器连接；所述单片机的第二输出端通过所述灯开关驱动器与所述电磁继电器连接；其中，所述电磁继电器设置于教室内每个照明灯的供电线路上，用于控制所述照明灯的开关状态。\n[0019] 上述教室灯光控制系统的工作原理为：\n[0020] 通过教室人数统计器得出教室当前总人数；通过室内光强探测器和室外光强探测器，分别得到当前室内光强和当前室外光强；通过室外湿度检测器，得到当前室外湿度；然后，单片机根据上述各探测值，调整电动窗帘的开闭情况，以及，调节教室内照明灯的打开数量，达到在尽可能节约能源的情况下，满足室内人数照明需求。\n[0021] 例如，假设当前教室总人数较多，而当前室内光照较低时，需要调高室内光强；此时，如果室外光强较明，并且，室外湿度不过高，则优先打开电动窗帘，如果打开电动窗帘后，室内光强已满足需求，则不需要进一步打开额外照明灯；如果打开电动窗帘后，室内光强虽然有一定程度的提前，但仍然无法满足需求，再打开适量的照明灯即可。\n[0022] 以下对教室灯光控制系统的核心器件详细说明：\n[0023] (一)教室人数统计器\n[0024] 实际应用中，教室人数统计器采用以下结构：教室人数统计器包括：第1人体红外传感器、第1供电电路、第2人体红外传感器和第2供电电路；所述第1人体红外传感器安装于教室门内天花板，且其发射的红外线垂直向下；所述第2人体红外传感器安装于教室门外天花板，且其发射的红外线垂直向下；所述第1供电电路与所述第1人体红外传感器电连接；所述第2供电电路与所述第2人体红外传感器电连接；所述第1人体红外传感器与所述第2人体红外传感器均连接到所述单片机。\n[0025] 其工作原理为：当第1人体红外传感器首先探测到人体信号后，在极短时间内，第\n2人体红外传感器探测到人体信号，表明从教室离开1个人；相反，当第2人体红外传感器首先探测到人体信号后，在极短时间内，第1人体红外传感器探测到人体信号，表明进入教室1个人。当然，实际应用中，为实现更加精确的统计教室人数，也可以增加其他辅助的人数统计装置，本实用新型对此并不限制。\n[0026] 其中，为实现对进出教室情况的监测，达到对教室内人数精确统计，需要对分别安装于门内和门外的第1人体红外传感器和所述第2人体红外传感器之间的水平距离进行控制，一般情况下，水平距离为3厘米～10厘米。\n[0027] (二)室内光强探测器和室外光强探测器\n[0028] 室内光强探测器和所述室外光强探测器均包括：光敏三极管、运算放大器和A/D转换器；所述光敏三极管通过所述运算放大器与所述A/D转换器的输入端连接，所述A/D转换器的输出端连接到所述单片机。采用该种结构，可有效提高对室内光强和室外光强检测的灵敏度。\n[0029] (三)电动窗帘控制部分\n[0030] 电动窗帘开闭的执行器为伺服电机，所述伺服电机与电动窗帘的转轴连接，所述转轴缠绕有帘布，所述伺服电机的转动带动所述转轴进行顺时针或逆时针转动，进而带动所述帘布进行打开或关闭运动。\n[0031] (四)辅助功能\n[0032] 当然，根据实际需要，所述单片机还连接有报警器、显示器以及无线通信电路。\n[0033] 本实用新型提供的教室灯光控制系统具有以下优点：能够根据教室内人数、室内光强和室外光强情况，智能控制照明灯的开关以及窗帘布的开闭情况，完成对教室照明回路的智能控制，避免了用电浪费。\n[0034] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

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