改造者:李艷蘋 高 輝 宋起超 吳東艷 張凌志
基于SCADA的教室照明控制系統(tǒng)設(shè)計
改造者:李艷蘋 高 輝 宋起超 吳東艷 張凌志
隨著各種能源的緊缺,人們對節(jié)約能源也越來越重視,但節(jié)能的同時又不能影響人們的生活、工作和學(xué)習(xí)。照明,我們每天都在用,無論家里、單位還是其他公共場所,然而,有時候你會發(fā)現(xiàn)來自太陽的光線已經(jīng)足夠滿足我們的需求了,我們還在開著燈,這實際上就是一種能源浪費。因而,設(shè)計一個照明控制系統(tǒng)是很有必要的。本文使用STC89C52單片機為控制器設(shè)計了一個教室照明控制系統(tǒng),該系統(tǒng)可以根據(jù)光照度以及室內(nèi)人員情況控制室內(nèi)照明,具有一定的智能性,既不影響學(xué)生和老師的正常上課和學(xué)習(xí),又最大限度地節(jié)省能源。同時,使用組態(tài)軟件完成上位機程序編寫,實現(xiàn)在監(jiān)控室監(jiān)控教室照明設(shè)備的狀態(tài)。
學(xué)校教室主要的能源消耗就是照明,目前,大多數(shù)的學(xué)校教室仍然采用傳統(tǒng)的照明方式,即一個開關(guān)控制幾個燈,這種方式操作簡單,但是,不具有智能性,一旦開了就有可能不用的時候也在開著,這就形成了資源浪費。
本文設(shè)計的教室照明控制系統(tǒng),以STC89C52單片機為控制核心,結(jié)合光照度和教室內(nèi)人員情況對教室內(nèi)照明進行控制,具有一定的智能性,相對于傳統(tǒng)照明方式,本文設(shè)計的照明控制系統(tǒng)很大程度上節(jié)約了能源。
硬件設(shè)計包括室內(nèi)人體感應(yīng)模塊、光照度采集模塊、電燈控制模塊、串口電路等。系統(tǒng)整體方案框圖如圖1所示。
教室照明控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計
微處理器最小系統(tǒng)
微處理器最小系統(tǒng)如圖2所示。
串口通信模塊
局域控制器與上位機之間通過RS232進行通信,MAX232轉(zhuǎn)換電路如圖3所示。
圖1 系統(tǒng)整體方案框圖
圖2 微處理器最小系統(tǒng)
圖3 MAX232轉(zhuǎn)換電路
圖4 熱釋人體紅外電路圖
圖5 光度采集電路圖
圖6 下位機主程序流程圖
熱釋人體紅外模塊電路如圖4所示。
光度采集電路如圖5所示,圖中主要由接近人眼反應(yīng)的光敏二極管,集成運算放大器,模數(shù)轉(zhuǎn)換獲取 16 位數(shù)字數(shù)據(jù)電路組成,其中集成運算放大器是電路的核心。信號經(jīng)過集成運算放大器:將 PD 電流轉(zhuǎn)換為 PD 電壓,送入A/D轉(zhuǎn)換電路,通過單片機處理后,最終作為系統(tǒng)應(yīng)用程序進行開關(guān)總電源判斷的依據(jù)。
圖7 上位機主程序流程圖
下位機主程序流程圖如圖6所示。
上位機主程序流程圖如圖7所示。
本設(shè)計采用的是以STC89C52微處理器為核心的基于SCADA的教室照明控制系統(tǒng)。整個系統(tǒng)主要由微處理器、室內(nèi)人體感應(yīng)模塊、光度采集模塊、電燈控制模塊、RS232接口電路組成。該系統(tǒng)可以根據(jù)室內(nèi)的光線和是否有人來控制燈管的照明,能夠達到智能控制和節(jié)能以及環(huán)保的目的。
李艷蘋 高 輝 宋起超 吳東艷 張凌志
黑龍江工程學(xué)院
1.黑龍江工程學(xué)院博士基金,基金號2012BJ21,項目名稱:基于SCADA的動力和能源監(jiān)控系統(tǒng);2.黑龍江省自然科學(xué)基金,基金號E201326,項目名稱:基于智能計算的高速鐵路路基沉降組合預(yù)測模型研究
10.3969/j.issn.1001-8972.2016.09.035