摘要：针对目前高校现存的传统的教室灯光存在电力浪费、管理难度大等问题，未解决上述问题存在的弊端，实验教室灯光的智能化管理，实现管理的科学化，高效化。本文提出一种基于单片机的教室智能灯光系统的设计方案。本设计以51单片机为核心控制单元，结合传感器技术，实现智能化教室的设计需求，进而实现教室灯光管理的智能化和便捷化。
引言
近年来，随着科学技术的迅速发展，高校的智能化管理迎来了一个新的历史发展时期，而智能教室管理又是高校的智能化管理的重要组成部分之一。将现代化的传感器技术和单片机技术引入教室智能管理中，能很好解决传统教室中存在的人走灯亮等老大难问题。基于上述原因，本文提出一种基于单片机的教室智能灯光系统的设计方案。
Ⅰ系统总体设计需求
基于单片机的教室智能灯光设计是以51单片机为核心控制单元，结合传感器技术等，实现教室灯光的智能化管理方案。教室的出入口初会布置一个红外检测传感器，如果检测到有人进入教室，且光敏电阻检测到教室内光线强度在设定的阈值内，那么教室内的灯光就会自动打开。且进入教室内人数在10人以内，教室内的灯只会亮一盏，并且随着人数的增加灯光会自动打开，具体见表1。以此来实现教室内灯光的自动打开和关闭，进而实现教室灯光的智能化管理。
表1 教室人数和开灯盏数之间的关系
图1 系统设计总体流程图
Ⅱ系统设计方案
2.1 总体流程
系统的总体流程图如图1所示，光敏电阻和红外检测传感器同时作用，只有当光敏电阻检测到光弱且红外检测到有人进入教室时，教室内灯光才会亮，否则教室内的灯光不会亮。
2.2 硬件设计
2.2.1单片机选型
51单片机的始祖是Intel的8004单片机，后来随着Flash rom技术的发展，8004单片机取得了长足的进展，成为应用最广泛的8位单片机之一，其代表型号是ATMEL公司的AT89系列，它广泛应用于工业测控系统之中。很多公司都有51系列的兼容机型推出，今后很长的一段时间内将占有大量市场。51单片机是基础入门的一个单片机，还是应用最广泛的一种。所以基于单片机的教室智能灯光系统选用该型号单片机。
2.2.2 光敏电阻
光敏电阻常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。利用光敏电阻的这个特性进行阻值的调整。
Ⅲ 前景展望
高校的智能化管理已经成为当今时代的一个必然的发展趋势，基于单片机的教室智能灯光系统就是基于上述理念开发设计的，是传统互联网技术结合传感器技术的一种应用。能够满足当今高校智能化教室的需求，打破传统的教室管理模式，实现教室灯光的智能化和现代化管理。是高校信息化。智能化管理的一个重要组成部分。具有广阔的市场应用价值。
参考文献：
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[2]王建较，杨建国，宁改娣等.51系列单片机及C51程序设计.科学出版社.2002
[3]胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].北京：清华大学出版社，2001.
基金项目：西北民族大学电气工程学院“双E”科研项目（项目编号：201842511）
论文作者:郭茹博,陈远奇,王天元,郝洁
论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期
论文发表时间:2019/5/5
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