[实用新型]一种智能教室用电管控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用电管控系统，特别涉及一种智能教室用电管控系统。

背景技术

目前，多媒体技术在教学中的应用已经十分广泛，其不但节约了教师上课书写板书的时间，还能够展示更丰富更形象的教学资源。科技从来都是把双刃剑，在带来便利的同时，多媒体教室使用过程中大都存在以下两个方面问题。

首先，在进行多媒体教学时，为了增加投影效果，教室一般会尽可能的减弱环境光线。但是这样做会使学生容易困乏，反而影响教学效果。其实目前投影的亮度已经大有改进，正确的做法应该是分区域将光线调整到合适的程度，但是教师在授课过程中手动的进行环境光线调整，一方面会或多或少的打乱教学秩序，另一方面，将光线调整合适也是较难实现的。

其次，容易造成电力资源浪费。教室的用电设备中，灯具是最容易造成电力资源浪费的部分，灯具一般在教室中主要起照明(无自然光时)和补光(自然光线不足时)两个作用，目前教室或多媒体教室使用的灯具大多为荧光灯，并且是均匀分布的，而自然光在教室中是非均匀分布的，从经验上来说，目前学校在教室使用安排上很难做到学生人数与教室大小的严格匹配，加之在教学过程中经常会有一些互动，产生人员的流动，因此，通常在上课过程中，教室内的人员也是非均匀分布的，由此目前的照明方式必然会产生部分过度照明，同时也时常会出现在使用完投影后忘记拉开窗帘而使用灯具照明，以及教室使用结束时忘记关闭其用电设备的情况。

教育质量直接影响到国家未来的发展，节能减排则关乎不仅仅是国家而是整个人类的未来。因此通过微控制器技术结合适当的传感器设计一款能够根据投影使用情况以及人员分布情况智能调整教室光线的系统是十分必要的。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题与不足，本实用新型的目的在于提供一种智能教室用电管控系统，该用电管控系统以LED灯作为光源，方便PWM控制，进一步降低了能量损耗；通过控制窗帘的开闭，充分使用了自然光源，并且能够利用人体感应传感器检测教室人数的多少，自动调节不同区域灯光的亮度，实现了多媒体教室光线的自动调整，减少对教学过程的干扰，提高了教学效率；测试结果表明，该系统的控制结构简单、控制灵活、性能可靠，具有一定的应用价值。

实现上述实用新型目的的技术方案是一种智能教室用电管控系统，由电源模块、教室总电源、LED控制模块、显示模块、电机驱动模块、多媒体控制模块、光强捕获模块、按键模块、人体感应模块和控制器组成，所述的电源模块、教室总电源、LED控制模块、显示模块、电机驱动模块、多媒体控制模块、光强捕获模块、按键模块、人体感应模块均与控制器连接。

本实用新型智能教室用电管控系统的工作原理：该系统定时循环的采集每个区域的光照强度传感器以及人体感应传感器信息，当检测到教室内没有人时则断开教室总电源达到节电的目的，因此该系统的主控以及各传感器部分需要通过教室外部独立供电；当检测到教室内有人时，会打开教室总电源并根据投影仪使用情况结合各传感器信息采用不同的控制策略。若投影关闭，系统会以最大获取自然光线优先，将窗帘开至最大，若此时室内光线仍达不到要求时则根据人员分布情况通过PWM信号调整对应位置的LED灯亮度进行补光；当检测到投影打开，系统会以使室内各区域光线达到投影下的合适范围为优先，将窗帘关闭并结合教室内人员分布情况以及各区域所需光强，分区域对LED灯亮度进行调整。

本实用新型智能教室用电管控系统使用STC15W4K32S4单片机作为控制核心，智能的根据投影仪的使用情况、教室内人员存在以及分布情况以及教室内不同区域的光线强度，控制教室总电源通断、电动窗帘开合各区域调整LED灯亮度。在教室中实际测试表明，该系统能够达到所需的效果，能够提升多媒体教学便利性和效果以及节约能源，具有一定的使用价值。

测试结果表明，该系统的控制结构简单、控制灵活、性能可靠，便于推广应用。

附图说明

图1为智能教室用电管控系统的方框图；

图2为书教室中设备布局境况图；

图3为智能教室用电管控系统的控制器主电路图；

图4为智能教室用电管控系统的LED灯控制模块电路图；

图5为智能教室用电管控系统的定时器0中断服务程序流程图；

图6为智能教室用电管控系统的LED灯光调整子程序流程图。

具体实施方式

以下结合附图和发明人给出的具体实施例对本实用新型的做进一步的详细说明。