專(zhuān)利名稱(chēng)：基于單片機(jī)的建筑節(jié)電智能控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種節(jié)能控制系統(tǒng)，具體的說(shuō)是一種基于單片機(jī)的建筑節(jié)電智能控制系統(tǒng)。
技術(shù)背景眾所周知，近些年國(guó)家大力倡導(dǎo)“節(jié)能減排、綠色能源”，在“十一五”規(guī)劃綱要中明確提及了“節(jié)能減排”的任務(wù)。傳統(tǒng)的學(xué)校教學(xué)樓、寫(xiě)字樓、工廠(chǎng)、車(chē)間等場(chǎng)所的空調(diào)、燈光、 電腦、窗簾的開(kāi)關(guān)由于大多采用手動(dòng)控制，因此即使采取嚴(yán)格的管理措施，也仍然避免不了忘記關(guān)閉電燈、空調(diào)、電腦，以及日光利用率低的問(wèn)題，造成巨大的電能浪費(fèi)。據(jù)測(cè)算這些場(chǎng)所的用電量往往占該單位總用電量的40%左右，因而這些場(chǎng)所的節(jié)電意義重大。而現(xiàn)今的燈光智能控制系統(tǒng)，控制功能較為單一，只是運(yùn)用了紅外探頭，不能很好的對(duì)區(qū)域進(jìn)行控制，且當(dāng)人群不動(dòng)時(shí)甚至產(chǎn)生誤判等現(xiàn)象
實(shí)用新型內(nèi)容
針對(duì)上述狀況，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于單片機(jī)的建筑節(jié)電智能控制系統(tǒng)，它集光強(qiáng)傳感器、PWM光強(qiáng)控制電路、液晶刷卡選座模塊、溫度控制模塊為一體，實(shí)現(xiàn)對(duì)光強(qiáng)檢測(cè)、溫度檢測(cè)、照明燈亮度控制以及人數(shù)檢測(cè)以達(dá)到對(duì)區(qū)域內(nèi)照明燈開(kāi)啟數(shù)量、亮度、空調(diào)溫度的整體調(diào)節(jié)，達(dá)到最適宜、最節(jié)電、最舒適的環(huán)境，有效實(shí)現(xiàn)了真正意義上的智能控制， 具有巨大的市場(chǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種基于單片機(jī)的建筑節(jié)電智能控制系統(tǒng)，其特征在于它由單片機(jī)整體控制模塊、光強(qiáng)傳感器、PWM光強(qiáng)控制電路、液晶刷卡選座模塊和溫度控制模塊組成，所述的單片機(jī)整體控制模塊由低功耗、高性能的CMOS 8 位STI51單片機(jī)組成系統(tǒng)的控制核心，單片機(jī)整體控制模塊直接驅(qū)動(dòng)光強(qiáng)傳感器、PWM光強(qiáng)控制電路、液晶刷卡選座模塊和溫度控制模塊；所述的光強(qiáng)傳感器相關(guān)聯(lián)的器件有電動(dòng)百葉窗，電動(dòng)百葉窗設(shè)置教室向陽(yáng)面的窗戶(hù)上，光強(qiáng)傳感器安裝在窗戶(hù)外；所述的PWM光強(qiáng)控制電路包括PWM燈光控制模塊和光強(qiáng)測(cè)量模塊，PWM燈光控制模塊與教室各區(qū)域的日光燈控制連接，光強(qiáng)測(cè)量模塊通過(guò)0PT101芯片和固定電阻串聯(lián)分壓，用AD轉(zhuǎn)換器采樣來(lái)獲得當(dāng)前區(qū)域的光強(qiáng)；所述的液晶刷卡選座模塊設(shè)置在教室的門(mén)口，與單片機(jī)整體控制模塊連接； 所述的溫度控制模塊主要包括溫度傳感器，溫度傳感器選用DB18B20溫度芯片，它不需要 AD轉(zhuǎn)換器，直接與單片機(jī)連成一線(xiàn)總線(xiàn)結(jié)構(gòu)，采樣到的溫度值直接輸入到單片機(jī)上。本實(shí)用新型的有益效果是合理運(yùn)用了光強(qiáng)傳感器、溫度傳感器，并結(jié)合智能電動(dòng)百葉窗、液晶刷卡選座子系統(tǒng)等設(shè)備，以解決大學(xué)教室、高大寫(xiě)字樓、工廠(chǎng)車(chē)間以及其他類(lèi)似地方的照明節(jié)電問(wèn)題，該系統(tǒng)簡(jiǎn)便可行，節(jié)電效果非常明顯。


以下結(jié)合附圖說(shuō)明和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。[0008]圖1是本實(shí)用新型整體框架原理圖圖2是液晶刷卡選座管理子模塊框架圖圖3是PWM燈光控制模塊的軟件流程圖圖4是光強(qiáng)測(cè)量電路圖
具體實(shí)施方式
在圖1、圖2、圖3、圖4所示的第一實(shí)施例中，一種基于單片機(jī)的建筑節(jié)電智能控制系統(tǒng)，其特征在于它由單片機(jī)整體控制模塊、光強(qiáng)傳感器、PWM光強(qiáng)控制電路、液晶刷卡選座模塊和溫度控制模塊組成，所述的單片機(jī)整體控制模塊由低功耗、高性能的CMOS 8位 STI51單片機(jī)組成系統(tǒng)的控制核心，單片機(jī)整體控制模塊直接驅(qū)動(dòng)光強(qiáng)傳感器、PWM光強(qiáng)控制電路、液晶刷卡選座模塊和溫度控制模塊；所述的光強(qiáng)傳感器相關(guān)聯(lián)的器件有電動(dòng)百葉窗，電動(dòng)百葉窗設(shè)置教室向陽(yáng)面的窗戶(hù)上，光強(qiáng)傳感器安裝在窗戶(hù)外；所述的PWM光強(qiáng)控制電路包括PWM燈光控制模塊和光強(qiáng)測(cè)量模塊，PWM燈光控制模塊與教室各區(qū)域的日光燈控制連接，光強(qiáng)測(cè)量模塊通過(guò)0PT101芯片和固定電阻串聯(lián)分壓，用AD轉(zhuǎn)換器采樣來(lái)獲得當(dāng)前區(qū)域的光強(qiáng)；所述的液晶刷卡選座模塊設(shè)置在教室的門(mén)口，與單片機(jī)整體控制模塊連接； 所述的溫度控制模塊主要包括溫度傳感器，溫度傳感器選用DB18B20溫度芯片，它不需要 AD轉(zhuǎn)換器，直接與單片機(jī)連成一線(xiàn)總線(xiàn)結(jié)構(gòu)，采樣到的溫度值直接輸入到單片機(jī)上。在圖1所示的第二實(shí)施例中，STI51單片機(jī)是低功耗、高性能的CMOS 8位單片機(jī)， 它將計(jì)算機(jī)的基本部件集成到一塊芯片上。STI51單片機(jī)電路簡(jiǎn)單、效率高，非常適合簡(jiǎn)單電路控制方面的應(yīng)用場(chǎng)合。本實(shí)用新型選擇STI51單片機(jī)作為系統(tǒng)的控制核心，其主要任務(wù)有(1)采集光強(qiáng)傳感器的數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理；(2)對(duì)電動(dòng)百葉窗簾控制系統(tǒng)、日光燈控制系統(tǒng)發(fā)送控制信號(hào)并采集它們反饋的工作狀態(tài)信息；(3)將采集到的數(shù)據(jù)信息通過(guò)總線(xiàn)上傳至上位機(jī)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，便于維修；(4)與液晶觸摸刷卡選座系統(tǒng)進(jìn)行通信，具體 “了解”整個(gè)教室的人員分布情況。電動(dòng)百葉窗不僅有遮擋陽(yáng)光、美化環(huán)境，還有保溫隔熱等作用。電動(dòng)百葉窗的優(yōu)越性就在于它可以根據(jù)室內(nèi)使用的需要以及陽(yáng)光照射角度和強(qiáng)度的變化而進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)。在陽(yáng)光強(qiáng)烈時(shí)，可以全部關(guān)閉，這對(duì)于空調(diào)建筑特別有利；在陰涼天氣時(shí)，可以全部打開(kāi)；在需要部分日照光線(xiàn)，如外界光線(xiàn)過(guò)強(qiáng)時(shí)，可以部分打開(kāi)，使部分光線(xiàn)進(jìn)入；在需要間接日照光線(xiàn)，如日照刺眼時(shí)，則可使葉片反射日光，讓光線(xiàn)散射進(jìn)入室內(nèi)，使光線(xiàn)柔和。與照明系統(tǒng)配合協(xié)同工作，可以創(chuàng)造出舒適性更好的室內(nèi)環(huán)境，同時(shí)起到節(jié)電的效果。在圖2所示的第三實(shí)施例中，液晶刷卡觸摸選座系統(tǒng)安裝在教室門(mén)口，它可以使學(xué)生清楚的了解到教室的利用情況，以及自由地選擇座位，同時(shí)將信息與教室燈控系統(tǒng)、電動(dòng)百葉窗系統(tǒng)所在的單片機(jī)進(jìn)行通信，能達(dá)到精確的定位，真正做到“人在燈開(kāi)、人走燈滅” 的節(jié)電效果。在圖3所示的第四實(shí)施例中，教室日光燈數(shù)量多，并且排列規(guī)則。鑒于這種特點(diǎn)， 為了調(diào)節(jié)上的靈活方便，本實(shí)用新型將教室的日光燈分成若干區(qū)域，分別進(jìn)行區(qū)域控制。通過(guò)液晶刷卡選座系統(tǒng)能很好地確定每個(gè)人所處的位置并且實(shí)時(shí)地對(duì)其進(jìn)行記錄，當(dāng)此區(qū)域有人時(shí)燈才會(huì)亮，且燈光可以進(jìn)行亮度調(diào)節(jié)。教室內(nèi)每一個(gè)區(qū)域的燈光亮度都是通過(guò)PWM 模塊來(lái)控制，具有10級(jí)亮度可調(diào)范圍，同時(shí)與百葉窗相配合來(lái)較好地控制教室區(qū)域內(nèi)光強(qiáng)，節(jié)約每一部分可節(jié)約的電能。 在圖1、圖2、圖3、圖4所示的第五實(shí)施例中，學(xué)生持卡進(jìn)入教室，在門(mén)口的液晶刷卡選座模塊的感應(yīng)區(qū)刷卡，系統(tǒng)記錄學(xué)生所在座位的具體位置，系統(tǒng)控制，使有學(xué)生所在區(qū)域的日光燈打開(kāi)；在白天，光強(qiáng)傳感器在窗戶(hù)外感測(cè)光線(xiàn)信息，用AD轉(zhuǎn)換器采樣來(lái)獲得當(dāng)前區(qū)域的光強(qiáng)，通過(guò)系統(tǒng)控制，調(diào)節(jié)電動(dòng)百葉窗的角度，調(diào)整自然光入射的強(qiáng)度，同時(shí)使該區(qū)域日光燈的亮度發(fā)生相應(yīng)的改變，已到達(dá)節(jié)能的目的；打開(kāi)空調(diào)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)做出信號(hào)調(diào)整，使電動(dòng)百葉窗全部關(guān)閉，避免冷氣或暖氣外漏，教室的無(wú)人區(qū)域空調(diào)自動(dòng)關(guān)閉；學(xué)生刷卡離開(kāi)，系統(tǒng)識(shí)別其所在的區(qū)域，當(dāng)該區(qū)域的人全部離開(kāi)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)將該區(qū)域的日光燈和空調(diào)關(guān)掉。
權(quán)利要求1.一種基于單片機(jī)的建筑節(jié)電智能控制系統(tǒng)，其特征在于它由單片機(jī)整體控制模塊、光強(qiáng)傳感器、PWM光強(qiáng)控制電路、液晶刷卡選座模塊和溫度控制模塊組成，所述的單片機(jī)整體控制模塊由CMOS 8位STI51單片機(jī)組成系統(tǒng)的控制核心，單片機(jī)整體控制模塊直接驅(qū)動(dòng)光強(qiáng)傳感器、PWM光強(qiáng)控制電路、液晶刷卡選座模塊和溫度控制模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的建筑節(jié)電智能控制系統(tǒng)，其特征在于所述的光強(qiáng)傳感器相關(guān)聯(lián)的器件有電動(dòng)百葉窗，電動(dòng)百葉窗設(shè)置教室向陽(yáng)面的窗戶(hù)上，光強(qiáng)傳感器安裝在窗戶(hù)外。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的建筑節(jié)電智能控制系統(tǒng)，其特征在于所述的PWM光強(qiáng)控制電路包括PWM燈光控制模塊和光強(qiáng)測(cè)量模塊，PWM燈光控制模塊與教室各區(qū)域的日光燈控制連接，光強(qiáng)測(cè)量模塊通過(guò)0PT101芯片和固定電阻串聯(lián)分壓，用AD轉(zhuǎn)換器采樣來(lái)獲得當(dāng)前區(qū)域的光強(qiáng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的建筑節(jié)電智能控制系統(tǒng)，其特征在于所述的液晶刷卡選座模塊設(shè)置在教室的門(mén)口，與單片機(jī)整體控制模塊連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機(jī)的建筑節(jié)電智能控制系統(tǒng)，其特征在于所述的溫度控制模塊主要包括溫度傳感器，溫度傳感器選用DB18B20溫度芯片，直接與單片機(jī)連成一線(xiàn)總線(xiàn)結(jié)構(gòu)，采樣到的溫度值直接輸入到單片機(jī)上。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于單片機(jī)的建筑節(jié)電智能控制系統(tǒng)，它集光強(qiáng)傳感器、PWM光強(qiáng)控制電路、液晶刷卡選座模塊、溫度控制模塊為一體，實(shí)現(xiàn)對(duì)光強(qiáng)檢測(cè)、溫度檢測(cè)、照明燈亮度控制以及人數(shù)檢測(cè)以達(dá)到對(duì)區(qū)域內(nèi)照明燈開(kāi)啟數(shù)量、亮度、空調(diào)溫度的整體調(diào)節(jié)，達(dá)到最適宜、最節(jié)電、最舒適的環(huán)境，有效實(shí)現(xiàn)了真正意義上的智能控制，具有巨大的市場(chǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)G05B19/042GK202018575SQ201120078980
公開(kāi)日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月23日
發(fā)明者匡思維, 張奧, 蔣鵬 申請(qǐng)人:匡思維, 張奧, 蔣鵬