基于物聯網技術的教室燈光智能控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于燈光智能控制領域，涉及一種基于物聯網技術的教室燈光智能控制系統，尤其適用于對教室內進行選擇性區域性開燈，并且靈活調節教室照度。
【背景技術】
[0002]高等學校是集教學、科研和生活于一體的人口高密集區，也是能源消耗大戶，做好節能工作，不但可以為學校節省下資金，也能培養學生的節能意識和認知。當這些有著良好節能意識的人才走向社會，更能引起良好的社會效應，為國家建設資源節約型社會，走可持續發展道路奠定良好基礎。
[0003]為了響應教育部“建設節約型校園”的號召，全國多所高校都開展了節能工作。但由于對部分用能環節的研究不夠深入，尚未形成有效的節能措施與行動，取得的效果不明顯。經過考察發現，在高校里面，由于教室眾多，且普遍采用日光燈照明，平時的用電量很大，而且浪費現象非常嚴重，不少學生自修時喜歡去人少的教室，常常是幾個人開著幾十盞燈，就是這樣不起眼的幾盞燈、幾度電，累計起來也是一筆不小的開支，據統計教室照明用電約占整個學校用電量40%，用電浪費十分嚴重。
[0004]同時，物聯網作為新一代信息技術的重要組成部分，其通過各種傳感設備，把物品通過網絡連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理，可廣泛應用于各行各業，通過無線信息的收發，便與通訊和監管，不用數據線，成本低，使用便利。如將其應用于校園，可讓大學生的校園生活更加便捷，并且能夠實現節能減排。

【發明內容】

[0005]本發明所要解決的問題在于，克服現有技術的不足，提供一種基于物聯網技術的教室燈光智能控制系統，采用紅外傳感系統和智能控制燈光系統，解決了教室燈具使用用電量過大的問題，為學校教育創造了最佳視覺環境，改善了教與學的工作條件，可節約學校能源，避免浪費。
[0006]本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的:
依據本發明提供的一種基于物聯網技術的教室燈光智能控制系統，包括紅外傳感系統和智能控制燈光系統，所述的紅外傳感系統包括51單片機、紅外壁障傳感器一、紅外壁障傳感器二和數碼管，紅外壁障傳感器一、紅外壁障傳感器二分別與51單片機相連接，51單片機與數碼管相連接；所述的智能控制燈光系統包括多個無線模塊，單一無線模塊由底板上加載的兩個CC2530模塊和傳感器模塊組成，底板裝在電源板上，所述的傳感器模塊包括人體熱釋電紅外傳感器和照度傳感器，其中一個CC2530模塊即協調器節點連接一盞LED燈，另一個CC2530模塊即終端節點分別連接人體熱釋電傳感器和照度傳感器，采用廣播式進行zigbee組網，在代碼中進行編號，無線模塊分布安裝在每盞LED燈旁進行監測。
[0007]本發明與現有技術相比具有顯著的優點和有益效果本發明采用的zigbee技術，功耗相對于wifi較低；在低信噪比的環境下，zigbee具有很強的抗干擾的能力，且好于藍牙與Wifi ;同時具有高安全性和可靠性；具有優良的網絡拓撲能力，布網容易；
對于整個系統來說，采用此發明可以達到區域性開燈的效果，使用熱釋電傳感器檢測是否有人來進行開關燈，然后利用光照傳感器采集的光照值使用PWM脈寬調節技術控制LED燈的亮度；這樣可以減少打開燈的數量，達到節能的效果。
[0008]由于本發明采用人體紅外傳感設備及照度感應器在有人到來且亮度低于最低需求標準時將打開照明燈具，并根據外界自然光照入強度自動調節LED燈的亮度，使室內光強達到合適的照度的前提下盡量節約電能，減小無用損耗。對于教室內的通信設計，選用基于2530的無線模塊，將簡化版ZigBee協議棧燒錄至無線模塊上，實現教室內的無線紅外、照度傳感器網絡應用。
[0009]本發明的【具體實施方式】由以下實施例及其附圖詳細給出。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明的整體結構框圖；
圖2為本發明的紅外傳感系統結構框圖；
圖3為本發明的智能控制燈光系統結構框圖；
圖4為本發明的智能控制燈光系統工作原理框圖；
圖5為本發明的紅外傳感系統工作原理框圖；
圖6為本發明的CC2530模塊協調器節點結構框圖；
圖7為本發明的CC2530模塊終端節點結構框圖；
圖8為本發明的燈具布置示意圖；
圖9為本發明的無線模塊示意圖；
圖10為本發明的CC2530模塊核心板電路圖；
圖11為本發明的CC2530模塊排針連接電路圖；
圖12為本發明的LED燈連接電路原理圖；
圖13為本發明的紅外熱釋電傳感器連接電路原理圖；
圖14為本發明的照度傳感器連接電路原理圖。
[0011]其中:1、座位，2、燈具，3、電源板，4、傳感器模塊，5、CC2530模塊，6、底板。
【具體實施方式】
[0012]以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提供的【具體實施方式】、結構、特征及其功效，詳細說明如后。
[0013]如圖1?14所示的一種基于物聯網技術的教室燈光智能控制系統，包括紅外傳感系統和智能控制燈光系統，所述的紅外傳感系統包括51單片機、紅外壁障傳感器一、紅外壁障感器二和數碼管，紅外壁障外傳感器一、紅外壁障傳感器二分別與51單片機相連接，51單片機與數碼管相連接；所述的智能控制燈光系統包括多個無線模塊，單一無線模塊由底板上加載的一個CC2530模塊5和傳感器模塊4組成，底板裝在電源板3上，所述的傳感器模塊包括人體熱釋電紅外傳感器和照度傳感器，其中一個CC2530模塊即協調器節點連接一盞LED燈，協調器節點主要作為處理終端節點上的傳感器傳輸過來的信息，然后控制LED的亮度，控制LED燈的亮度使用PWM脈寬調節技術進行調節，另一個CC2530模塊即終端節點分別連接人體熱釋電傳感器和照度傳感器用來檢測是否有人和當前的光照值，然后將數據傳輸到協調器節點進而控制LED燈，采用廣播式進行zigbee組網，在代碼中進行編號，然后將無線模塊分布安裝在每盞LED燈旁進行監測，實現分區域控制燈光。
[0014]工作原理:
對于一個LED燈，使用兩個Zigbee節點即CC2530模塊，一個節點作為協調器，一個節點作為終端節點；在終端節點上進行人員檢測和光照值采集，然后通過消息廣播技術將數據傳輸到協調器上，協調器根據是否有人和光照值來控制燈的開關狀態和燈的亮度；在調節燈的亮度使用PWM脈寬調節技術，即控制占空比的大小使得LED燈產生不同亮度。
[0015]目前市場上，根據不同用途，有各種LED發光源產品可售，但在使用功能上還沒有較為理想的產品。根據LED特點及所使用場合和環境不同，LED可制成不