本發(fā)明具體涉及一種基于無線傳感網(wǎng)絡的教室燈光控制系統(tǒng)，屬于燈光智能控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在21世紀里，全球各國都在想方設法的謀求發(fā)展，在發(fā)展的途徑中，電則是一個繞不過去的因素。煤炭、石油和天然氣是發(fā)電的主要原料，這些原料都是不可再生能源，用一點就會少一點，這樣下去，終有一天這些能源就會被用完。目前，已經(jīng)有很多國家在提高能源利用與開發(fā)的方面獲得成功。關(guān)于住房空間用電的節(jié)能，丹麥政府一向都很重視，同時還對新建房屋的節(jié)能有著一系列嚴格的要求。每逢到了夜晚，當走在英國街道上，你很難發(fā)現(xiàn)大面積的燈光照明現(xiàn)象，何時何地，你都不可能發(fā)現(xiàn)“照明工程”，只需要滿足人們的正常需求。每家店在打烊后都會關(guān)閉燈，你還可以設置定時關(guān)燈。在德國，政府多次鼓勵能源公司、企業(yè)盡量將發(fā)電所產(chǎn)生的余熱用于供暖。在歐盟各個國家中，這些節(jié)能項目經(jīng)驗極其珍貴兼且適用性廣泛，代代流傳。從跡象中來看，表明每個國家都在采取各種途徑來節(jié)約電能。

在各類院校中，在宿舍中，光照強度充足的情況下還不知道關(guān)燈，教室中沒人燈光還亮著現(xiàn)象到處都是，這些隨處可見的現(xiàn)象給國家造成了極大的損失。鑒于能源問題的重要性，我國采取了各種手段來解決這個難題。例如，一些地方政府對于人們購買節(jié)能燈，每只節(jié)能燈可以補貼3元至4元；政府在各種公共場所大量采用節(jié)能燈。

還有很多類似的方法，但是這些方法都不能從根本上解決電能浪費的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明目的旨在提供一種基于無限傳感網(wǎng)絡的教室燈光控制系統(tǒng)的設計，完成對教室燈光控制的智能管理，提高用電效率。

具體的，基于無線傳感網(wǎng)絡的教室燈光控制系統(tǒng)，包括led燈，還包括電源、單片機最小系統(tǒng)、光敏電阻、a/d轉(zhuǎn)換器模塊，所述單片機最小系統(tǒng)分別連接led燈、電源、a/d轉(zhuǎn)換器模塊，光敏電阻連接a/d轉(zhuǎn)換器模塊。

進一步的，所述教室燈光控制系統(tǒng)還包括數(shù)碼管，數(shù)碼管連接單片機最小系統(tǒng)。

進一步的，所述教室燈光控制系統(tǒng)還包括紅外遙控模塊，紅外遙控模塊連接單片機最小系統(tǒng)。

進一步的，所述a/d轉(zhuǎn)換器模塊為逐次逼近型a/d轉(zhuǎn)換器，逐次逼近型a/d轉(zhuǎn)換器包括a/d轉(zhuǎn)換器、比較器、控制電路及存儲器。

進一步的，所述單片機最小系統(tǒng)包括單片機、晶振電路、復位電路。

其中，所述單片機型號為stc89c51。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明提供的基于dsp28335的室內(nèi)環(huán)境綜合監(jiān)測與自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，該系統(tǒng)以單片機為核心，通過相關(guān)驅(qū)動模塊，完成對燈的控制，實現(xiàn)了對燈的智能控制，同時，該系統(tǒng)還設置了紅外遙控手動控制。當系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可以手動控制關(guān)閉電路，可以檢測、維修電路，重新使用。本發(fā)明的燈光控制系統(tǒng)可廣泛應用于教室、宿舍等室內(nèi)場所。

附圖說明

圖1是本發(fā)明基于無線傳感網(wǎng)絡的教室燈光控制系統(tǒng)的總體系統(tǒng)框圖。

圖2是逐次逼近式a/d轉(zhuǎn)換器原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行說明：

本實施例中，基于無線傳感網(wǎng)絡的教室燈光控制系統(tǒng)的設計總體思路為：

該系統(tǒng)可以對教室燈光實現(xiàn)有效的智能控制。其輸入?yún)?shù)主要是光照強度信號。假設，當光照強度未達到20時，6個燈亮；當光照強度高于20，卻又低于40時，4個燈亮；當光照強度高于40，卻又低于60時，2個燈亮；當光照強度高于60時，所有燈都不亮。還可以通過紅外遙控控制led的亮滅。

如圖1所示，系統(tǒng)的核心是單片機stc89c51智能控制，通過光敏電阻將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，通過a/d轉(zhuǎn)換器將電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進入單片機，經(jīng)過軟件后臺的智能控制將當前的光照強度顯示在數(shù)碼管上，根據(jù)當前的光照強度的強弱來實現(xiàn)led燈的亮滅。還可以通過紅外遙控模塊控制led的亮滅。

單片機最小系統(tǒng)：

該系統(tǒng)也可被叫為最小應用系統(tǒng)。該系統(tǒng)所組成的元件是最少的，還比影響它能夠進行工作。對它來說，一般包括：單片機、晶振電路和復位電路。

單片機的正常工作離不開復位電路，復位電路還可以使硬件電路的工作可靠性大大提高。在單片機出現(xiàn)錯誤時或者重置程序時，可以進行按鍵使其強行復位，謹記，不管是什么情況，復位是最先進行的。

最常見的復位電路有4種類型，分別是微分型；積分型；比較器型；看門狗型。

晶振電路：晶振也可以稱為晶體振蕩器，其有兩個諧振點，串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振。

晶振的重要的參數(shù)是負載電容值，選擇合適的并聯(lián)電容，經(jīng)過剖析，計算，諧振頻率就可以得到了。

晶振振蕩電路：在反相放大器的兩端接入晶振，晶振的兩端分別接兩個電容，電容的另一端接地，那么，負載電容值就是由兩個電容串聯(lián)起來后得到的。

a/d轉(zhuǎn)換器就是指模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字量的器件，n位的逐次逼近型a/d轉(zhuǎn)換器，只需要相比n次，轉(zhuǎn)換時間是由位數(shù)和時鐘周期決定的，逐次逼近型a/d轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速度快得不可想象，在實際中，被大量運用。

逐次逼近型a/d轉(zhuǎn)換器的組成分為4個部分，分別是：a/d轉(zhuǎn)換器、比較器、控制電路及存儲器組成^[4]。它的比較方法是：運用內(nèi)部的寄存器，讓它從高位到低位按照順序從頭開始逐位試探相比。具體如圖2所示。

轉(zhuǎn)換過程如下：

當轉(zhuǎn)換器運轉(zhuǎn)開始時，寄存器都清零，在轉(zhuǎn)換過程當中，首先將最高位置1，將數(shù)據(jù)送入a/d轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果與輸入的模擬量相比，假設轉(zhuǎn)換的模擬量比輸入的模擬量小，則1保留，不然1不保留，而后從第二位依次按照順序重上述過程直至最低位，最后寄存器中的內(nèi)容就是輸入模擬量對應的二進制數(shù)字量。

在本實施例中，轉(zhuǎn)換器主要特性：分辨率：8位；轉(zhuǎn)換時間：128μs；轉(zhuǎn)換精度：0.2％；模擬輸入電壓范圍0-+5v；功耗低，大約15mw。轉(zhuǎn)換器的芯片有28條引腳，該轉(zhuǎn)換器用雙列直插式封裝。

數(shù)碼管模塊：

共陽極數(shù)碼管就指將全部陽極接到相同的地方構(gòu)成公共陽極的數(shù)碼管，在使用數(shù)碼管時，將公共極接到+5v，當陰極為低電平時，就會亮，當陰極為高電平時，就不亮。

光敏電阻對光線極為敏感，在光照強度為0的情況下，光敏電阻的阻值非常大，隨著光照強度不斷增長的情況下，光敏電阻的阻值迅速降低。

在本實施例中，使用keil_c51軟件及protues仿真軟件進行軟件設計。

keil_c51軟件

該軟件是美國著名公司生產(chǎn)的at89c51中c語言開發(fā)系統(tǒng)，與匯編語言進行比較，c語言的優(yōu)勢極其明顯，具體體現(xiàn)在可讀性、結(jié)構(gòu)性、功能上、可維護性上，因此，你學起來就非常容易了。當你先用匯編語言開發(fā)后，就能體會到c語言的通俗易懂了。這個軟件功能非常豐富。更重要的是，只需要閱讀一下匯編代碼，就能明白到這個軟件所生成的代碼效率極高，理解起來十分容易。在大型軟件開發(fā)中，高級語言所表現(xiàn)出來的優(yōu)勢極大。

protues仿真軟件

該軟件是英國著名公司出版的eda工具軟件，通常，專業(yè)人員利用這個軟件進行實物仿真，還可以進行電路分析，功能非常強大，比如原理圖繪制和分析；軟件調(diào)試等等。當我們學習protues后，我們便可以在這個軟件上繪制電路，分析電路，避免在實驗上，工程上不必要的損耗，節(jié)省大量的成本。因此被人們廣泛使用。

程序設計語言

本系統(tǒng)所采用的語言是c語言，在當今世界上，人們都習慣于采用c語言編程。它具有一系列特點，才能使c語言在程序設計上應用極為廣泛。

(1)語言簡潔、用法靈活

9種控制語句，32個關(guān)鍵字。

(2)運算符非常豐富

c語言的運算符共有34種。它的括號、賦值、類型轉(zhuǎn)換等都必須運用運算符去解決。因此，c語言運算符極為豐富。

(3)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)極為豐富

在c語言中，被廣泛使用的的的數(shù)據(jù)類型有：字符型、整型、數(shù)組類型、指針類型等，這對實現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間復雜的運算起著積極的作用。再加上引入了指針這個概念，讓程序的運用變得非常靈活，可讀性大大提高，程序效率也就自然而然地提高了。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。