隨著社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類社會的進(jìn)步越來越依賴于資源的開發(fā)與利用，然而與日俱增的能源需求和有限的資源數(shù)量形成了巨大的矛盾，能源短缺問題日益突出，成為一個國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“瓶頸”。在尋找替代品、提高能源利用率和節(jié)約能源等幾種緩解能源危機的途徑中，節(jié)能無疑是符合可持續(xù)發(fā)展要求。英國城市大型徹夜燈光照明現(xiàn)象很少見，無論公司和政府部門，都沒有虛浮華麗的所謂“照明工程”。夜晚漫步在倫敦街頭，看不到大面積光華淌瀉與樓體通明的景觀，所有照明都基本以不影響人們的正常生活節(jié)奏為準(zhǔn)。許多店鋪櫥窗的燈光在打烊后會全部關(guān)閉，有些店鋪還采用定時關(guān)燈裝置。在政府住宅樓和公寓樓內(nèi)，樓道里的公用燈也大多采用自動斷電裝置。作為提高能源使用效率最重要的途徑之一，德國政府努力推動能源公司實施“供熱供電結(jié)合”，鼓勵能源公司將發(fā)電的余熱盡可能用于供暖。2002年，德國頒布了促進(jìn)“供熱供電結(jié)合”的法規(guī)，根據(jù)這一法規(guī)，政府向?qū)嵤┰摯胧┑哪茉垂?，尤其是小型能源公司提供補助，幫助他們置辦相應(yīng)設(shè)備。中國城市每年用于公共照明的能源支出高達(dá)280多億，節(jié)能空間巨大。其中路燈照明能耗占30%以上。發(fā)展城市道路照明的同時，路燈以供街道照明以外，還大力興建了不少景觀照明工程，美化城市的夜景，但同時也帶來了能耗的極大浪費。據(jù)統(tǒng)計2005年，我國全社會的總用電量約為24000 億kW·h，照明用電量約為3000 億kW·h，且每年以13% ～ 14%的速度遞增，預(yù)計到2010 年，照明用電量將超過5000 億kW·h，新增照明用電2000 億kW·h［1］。對高等院校，據(jù)測算，其照明耗電占本單位所有耗電的40% 左右，可見在保證照明質(zhì)量的前提下，對教室燈光進(jìn)行自動控制，其節(jié)能效益和經(jīng)濟(jì)效益都是相當(dāng)可觀的。目前對燈光的智能控制，國內(nèi)外已經(jīng)開始采用，但針對教室燈光的控制智能系統(tǒng)還不是很完善，依然是人工管理占主導(dǎo)地位?，F(xiàn)在伴隨各類大、中專院校的擴(kuò)招，教學(xué)樓不斷擴(kuò)建，教室用電負(fù)荷不斷加大，教室用電系統(tǒng)管理不善，造成學(xué)校資源的浪費與經(jīng)濟(jì)損失，這種做法顯然與當(dāng)今節(jié)約能源的理念相違背。

　　當(dāng)今許多教室采用比較傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)：在主電源經(jīng)過一個配電箱分出多個支路，這些支路再分別向燈具供電，然后再通過串接在照明中的單雙極開關(guān)來通斷供電線路［9］，所以該控制系統(tǒng)只能通過開關(guān)來控制燈具，無法實現(xiàn)比較人性化、多功能化的系統(tǒng)管理。如在國內(nèi)外有些燈光控制系統(tǒng)采用聲控形式但是其沒有經(jīng)過單片機等芯片的處理使用仍是將采集信號處理后傳遞給邏輯電路來進(jìn)行燈光控制，假使外界條件惡劣如有噪聲等仍會造成電能的浪費，而且邏輯電路只能實現(xiàn)較少功能，綜合而言，整個系統(tǒng)雖然簡單但是功能不全，而且無法人性化控制?，F(xiàn)代自動化程度不斷提高，計算機技術(shù)不斷普及應(yīng)用，教室燈光系統(tǒng)也應(yīng)朝著更人性化智能化得方向發(fā)展。本系統(tǒng)采用熱釋電紅外傳感器和光敏三極管來感知人體信息和外部光照環(huán)境改變，并通過單片機及軟件編程的技術(shù)實現(xiàn)燈光系統(tǒng)的控制，達(dá)到了部分智能化的控制。

　　課題研究的目的和主要內(nèi)容：

　　主要研究目的

　　基于AT89C52單片機的教室燈光智能設(shè)計

　　加強燈光控制智能化理念

　　主要研究內(nèi)容

　?。?）燈光控制方案的研究；

　?。?）燈光檢測方案的研究；

　?。?）教室內(nèi)人數(shù)檢測方案的研究；

　　（4）熱釋電紅外傳感器的信息處理；

　　（5）人體與光照環(huán)境信號采集與處理；

　?。?）開發(fā)單片機系統(tǒng)；

　　（7）實驗測試與數(shù)據(jù)分析。

　　該系統(tǒng)以AT89S52單片機作為控制裝置的智能部件，采用熱釋紅外人體傳感器檢測人體的存在，采用光敏三極管構(gòu)成的電路檢測環(huán)境光的強度；根據(jù)教室合理開燈的條件，系統(tǒng)通過對人體的存在信號和環(huán)境光信號的識別和智能判斷，完成對教室照明回路的智能控制。整體系統(tǒng)由人體傳感器感應(yīng)信號，再送入單片機進(jìn)行處理，再由單片機控制控制教室燈光。同時將環(huán)境亮度檢測、人工控制、報警控制等功能加入到系統(tǒng)中。