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节能型智能化教室状态实时显示系统

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作品名称: 节能型智能化教室状态实时显示系统 作品全称 节能型智能化教室状态实时显示系统 (B) A.机械与控制(包括机械、仪器仪表、自动化控制、 工程、交通、建筑等) B.信息技术 (包括计算机、电信、通讯、电子等) C.数 理 (包括数学、 物理、 地球与空间科学等) D.生命科学 (包括生物、农学、药学、医学、健康、 卫生、食品等) E.能源化工 (包括能源、材料、石油、化学、化工、 生态、环保等) 作品分类 一.设计目的: 作品设计、 发明的目的 和基本思路 随着学校学习氛围的提高,自习的同学越来越多,但是可 供自习的教室却是有限的,本作品其中一大功能就是为自习的同 1.方便学生找合适的自习室: 1

学方便。

我们将教室内的人数及教室是否有课的状态通过相 应的检测之后,把检测的数据信息保存并通过无线蓝牙设备上传 至相应服务器将数据进行储存,学生一方面可以通过教学楼电子 屏, 另一方面可以通过微信公共平台或超级课程表等手机客户端, 实时查询可上自习的教室以及该教室剩余的座位数目,从而可以 快速找到合适的自习教室; 2.节能: (1)、教室灯光智能控制:我们发现现在教室的灯大部分都 是从早上打开之后由于学生环保意识薄弱一直到晚上断电都是开 着的,其实白天大部分时间室内光照强度是完全够的,所以我们 设计了一个光强度控制的灯。

当室内光照强度达到一定值(该值 是通过取样,统计数据分析后所获得最佳舒适值)的时候自 动将灯关闭; (2)智能断电:很多时候教室没有人而里边的灯或风扇等 用电器却是开着的。

因而我们的作品设计了智能断电,当检测到 室内没人时通过继电器切断教室用电器的电源同时给人数清零, 减少人数误差积累,并达到节能的目的。

而当检测到有人进入教 室时,又打开教室用电器的电源。

3.方便老师控制前排灯光的开关: 许多教室灯光控制的按钮只在进门的地方有。

而很多情况 下由于黑板的反光和多媒体显示的清晰度问题老师需要随时控制 2

转换黑板和多媒体上方的灯,为了方便老师对灯的控制我们设计 红外遥控来控制灯的开与关。

从而方便老师讲课时黑板与多媒体 共用时灯光的合理安排与控制。

设计思路: 1.我们设计四个红外对管电路, 分别安装在四个座位进出口, 每个进出口有两对红外对管,通过两对红外对管被遮光的先后检 测学生的进或者出。

将四对红外对管电路检测的值之和及多媒体 开关状态显示到屏幕上。

之所以把对管安装到座位进出口而不在 教室大门入口,是因为门比较宽而红外对管计数在多人并排进入 时误差较大。

我们把对管安装到相对窄的座位进出口可减少多人 并排进入和多人连续进入造成的误差。

我们设计一个检测按键以 检测多媒体的开关状态,如果多媒体被打开,让液晶显示“教室 上课中” ,否则显示“教室可自习” 。

这样即使这个教室的人数检 测不是很精确却不会影响学生快速找到自习教室。

2.用一个光强度感应模块检测教室内的光照强度,并在程序 上设置一个临界值(该值是通过取样, 统计数据分析后所获得 最佳舒适值), 当室内光照强度达到这个值的时候让室内的灯自动 熄灭。

3.在黑板和多媒体上方设计红外控制灯模块, 用 vs1838 红外 接收头接收红外遥控发出的信号来控制等的开关,以便老师能够 通过红外遥控控制灯光的开关。

从而方便老师讲课时黑板与多媒 3

体共用时灯光的合理安排与控制。

4.用人体红外感应器检测室内是否有人,当室内没有人的时 候通过继电器关断室内电源并让人数清零。

既达到节能的目的又 能减少红外对管对人数的计数所导致的误差积累。

创新点: 1. 将每个教室的人数及状态显示到教学楼一楼大厅显示屏 上,能让想上自习的学生清晰的了解各个教室的情况, 快速找到合 适的自习教室。

2.设计人体红外传感器感应室内是否有人,从而自动控制室 内电源开关的通断和清零,不仅可以减少红外对管计数所造成的 误差积累,而且还能够自动的根据教室的状态情况来选择性的开 创新点、技 术关键和主 要技术指标 关用电器。

3.通过教室内光照强度控制灯的通断,使得教室的灯不会在 任何时候都开着,从而实现环保节能。

4.在黑板和多媒体上方设计红外控制灯,以便老师能够通过 红外遥控控制灯光的开关,方便老师讲课时黑板与多媒体共用时 灯光的合理安排控制。

技术关键: 4

红外对管记录人数时是只有当教室在人流量少的时候例如教 室是自习的时候才可能比较精确的,而当多人连续进入时误差是 比较大的,所以我们设计人体红外传感器感应室内是否有人,并 且自动控制室内电源开关的通断和清零,不仅可以减少红外对管 计数所造成的误差积累,而且还能够自动的根据教室的状态情况 来选择性的开关用电器。

主要技术指标: 此项技术主要是为了学生上自习能够方便的找到自习室,并 且能够清楚的知道自习室是否拥挤即人数是否较为适中从而选择 出合适的自习教室,同时这项技术也考虑到了环保节能,即通过 对教室状态的判断来控制教室内部用电器选择性的通断电。

作 品 的 科 学 科学性: 性 先 进 性 (必须说明 1.在光强控制模块中:与传统的光敏电阻控制灯精细、操作 与 现 有 技 术 复杂相比,此项技术更加直观,并且有效、方便操作。

最主要的 相 比 、 该 作 是它能够自动控制,在光强达到一定程度时可以自动断开电源, 品是否具有 在小于临界值时又可以接通电源,实用简单,操作方便;并且价 突出的实质 格低廉,适用于大量生产。

由于它的材料比传统的光敏电阻价格 性技术特点 和 显 著 进 低并且生产原料比较生态,所以总得来说这个作品具有科学性。

步。

请 技术性分析 2.在人体红外感应控制模块中:他不仅可以减少红外对管计 说 明 和 参 考 数所造成的误差积累,而且还能够自动的根据教室的状态情况来 文献资料) 选择性的开关用电器,也体现了数据二次判断及及时处理数据误 5

差使得数据更加的精确的科学性。

先进性 : 1. 将每个教室的人数及状态显示到教学楼一楼大厅显示屏 上,能让想上自习的学生清晰的了解各个教室的人数及状态情况, 快速找到自习教室。

体现了新时代的智能化。

2.通过室内光照强度控制灯的通断,使得教室的灯不会在任 何时候都开着,从而达到环保节能效果。

3.设计人体红外传感器感应室内是否有人,从而自动控制室 内电源开关的通断和清零,不仅可以减少红外对管计数所造成的 误差积累,而且还能够自动的根据教室的状态情况来选择性的开 关用电器。

4.在黑板和多媒体上方设计红外控制灯,以便老师能够通过 红外遥控控制灯光的开关,方便老师讲课时黑板与多媒体共用时 灯光的合理安排控制。

体现了新时代的人性化。

参考文献 1、李泉溪《单片机原理与应用技术实例仿真》 --------------------------航空航天大学出版社 6

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