基于单片机的走廊节能卫士系统设计

1、    基于单片机的走廊节能卫士系统设计    刁望栋郭训虎邵帅李锐门立山摘 要：针对传统走廊中存在的一些能源浪费现象，特设计了一种走廊节能卫士系统。本设计利用各类传感器感知环境，并用stc89c51单片机编定的特定程序进行实时智能检测和调节，从而实现走廊电灯智能化，为人们的生活和工作提供更多的便利。关键词：走廊；单片机；节能卫士系统；传感器：tp311 ：a doi：10.15913/ki.kjycx.2015.24.159目前，在很多学校、宾馆、办公楼等场所都存在能源浪费现象。比如在晚上，不管有没有人，这些场所走廊里的灯都会亮一晚上，造成了很多不必要

2、的浪费。当前，市场上虽然有了声、光控灯，但这类型灯也有一定的弊端在宾馆、学校等场所使用该类型灯会打扰人们休息。鉴于此，我们研究出了一种智能走廊电灯控制系统。运用该系统可以有效解决上述问题，最大限度地节约能源，减少浪费。该系统主要由红外传感器、压力传感器、单片机、红外摄像头等组成，由红外线传感器、压力传感器共同控制灯的亮灭。红外传感器均匀地安装在走廊的天花板上方，压力传感器置于走廊的地毯处。晚上，在没有人时，灯是关着的。当有人走出房间时，红外传感器可以灵敏地感应到，并将信号反馈给单片机，单片机根据人的行走路线，开启相应路线上的总开关。此时，该路线上的灯不会全亮。当人走到相应区域，置于走廊地毯处的

3、压力传感器感应到压力的变化后，也将信号反馈给单片机，单片机根据事先设定的程序，开启人所在位置的灯。这样，人在向前行走的过程中，压力传感器依次感应到压力的变化，将人前方的灯逐个点亮。当人离开后，压力传感器同样可以感应到压力的变化，此时单片机会根据设定的程序，在几秒钟后自动关闭电灯。该系统适用于晚上，白天只需将传感器断电即可。此外，该系统还设有红外摄像头模块，当灯开启时，红外摄像头开始工作，并且会随着人的走动而调整摄像头的方向，这样就避免了摄像头长时间工作，仅需要在特定的时间内工作即可，既减少了不必要的消耗，又为人们的安全提供了保障。1 走廊节能卫士系统的组成及功能基于单片机的走廊节能卫士系统主要

4、由led节能灯、传感器系统、监控系统、排风扇等几部分组成。对现有的走廊结构进行设计和改造，对电路进行改进，并辅以传感器，能够实现智能开启、灯跟随人的走动依次亮起、摄像头跟随人像拍摄、有毒气体烟雾的检测和清除等功能。2 基于单片机的智能系统设计运用安置在走廊地毯处的压力传感器、人体红外传感器、火焰传感器、烟雾传感器等可实时检测外界条件的变化。随着电子技术的快速发展，数字系统在电子产品中所占的比例越来越高，a/d、d/a转换器作为数字电路与模拟电路之间的桥梁，其意义也越来越重要。将模拟信号转化为数字信号，并将数字信号传递给stc89c51单片机，从而通过设定的程序进行智能自动控制。2.1 系统的自

5、动开启走廊节能卫士系统的传感器模块中设置有人体红外检测模块，当人体红外传感器检测到有人出现时，立即开启节能灯系统和监控系统；而在没有人时，这些系统则处于待机状态，这就大大节约了能源，减少了数据的存储量。2.2 压力传感器检测人的位置在走廊地毯处安置有压力传感器，每一块压力传感器代表一个区域，当人踩在地毯上时触发压力传感器，系统会根据压力传感器的位置开启其压力传感器上方的led节能灯，并且确定摄像头拍摄的角度，这样就可以实时跟随人拍摄，从而既节约了能源，防止用不到的灯一直开着，同时也减少了摄像头摄像数据的存储量。2.3 气敏传感器感知外界烟雾浓度的变化近年来，由于烟雾造成人员中毒或死亡的案例频频

6、发生，因此，我们在走廊节能卫士系统中安装了气敏传感器主要用于检测室内和室外的烟雾含量、雾气含量和沙尘量。当室内燃起火苗或由于某些原因失火，只要气敏传感器能够检测得到，就会由单片机控制的监控器实时进行证据采集，并且报警通知住户和管理人员，在最大程度上降低人员的伤亡。另外，设置在走廊两头处的排风扇也会及时开启，加快空气流动，从而使烟雾和有毒气体尽快消散，保障人们的身体健康。3 走廊节能卫士系统设计的创新点走廊节能卫士系统设计符合现代社会建设的特点。21世纪是一个创新型的时代，我国的发展理念就是构建和谐的环保型社会。该系统在很大程度上减少了电力资源的浪费。比如在一些场所，一个50 m的走廊至少需要1

7、0个40 w的灯泡，这样，一晚上就会消耗将近5 kw·h的电量；而如果采用走廊节能卫士系统，一个50 m走廊的夜晚照明系统仅消耗不到1 kw·h的电量。全国这样的走廊不计其数，可见，采用该系统所节约的电能将是非常可观的。走廊节能卫士系统造价低、实用性强、维修方便，而且所拥有的摄像头监控模块可为人们的安全提供双重保障。4 发展前景走廊节能卫士系统主要应用的是stc89c51单片机以及红外传感器、压力传感器和气敏传感器等，价格低廉，易于被大众接受，同时，系统的架构并未发生大的改变，不必对原有的走廊进行大的改动，不会造成大的经济损失。该系统通过传感器和单片机的编程控制，对走廊的情况实时监控，旨在为人们提供安全的生活