多媒體教室光線控制系統(tǒng)及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種多媒體教室光線控制系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括：電源模塊，用于為系統(tǒng)提供工作過(guò)程所需要的電壓；溫度檢測(cè)模塊，用于測(cè)量多媒體教室內(nèi)的溫度；光敏模塊，用于檢測(cè)多媒體教室內(nèi)、外的光線強(qiáng)度；窗簾位置檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)窗簾的打開(kāi)位置；時(shí)鐘模塊，用于為系統(tǒng)提供時(shí)間，并具有定時(shí)功能；單片機(jī)模塊，與多媒體開(kāi)關(guān)電路連接，用于接收光敏模塊、窗簾位置檢測(cè)模塊、時(shí)鐘模塊及多媒體開(kāi)關(guān)電路的信息，并根據(jù)接收到的信息發(fā)出指令；電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，根據(jù)單片機(jī)模塊的指令驅(qū)動(dòng)電機(jī)，進(jìn)而調(diào)節(jié)窗簾位置；照明燈光控制模塊，根據(jù)單片機(jī)模塊的指令控制多媒體教室內(nèi)燈光的打開(kāi)或關(guān)閉；及顯示模塊，用于顯示時(shí)間，多媒體教室內(nèi)外光線強(qiáng)度和溫度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】多媒體教室光線控制系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種多媒體教室光線控制系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著信息技術(shù)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，很多學(xué)校都開(kāi)始使用多媒體進(jìn)行教學(xué)。在多 媒體教室中，往往采用投影儀將文字、圖形、圖像、影像等多種媒體信息投射出來(lái)，該樣使得 教學(xué)過(guò)程更加豐富。但是使用多媒體教學(xué)過(guò)程中，有時(shí)光線太強(qiáng)會(huì)出現(xiàn)反光、不清晰的情 況。目前多是通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)窗簾和燈光來(lái)使教室達(dá)到適宜的光線強(qiáng)度。如果在講授過(guò)程中 設(shè)及到多媒體放映設(shè)備的啟用和關(guān)閉，手動(dòng)控制的方式需要教師或?qū)W生去控制窗簾的上升 或下降W及照明燈光的打開(kāi)或關(guān)閉，會(huì)影響教學(xué)過(guò)程，降低教學(xué)效率。所W對(duì)于多媒體教室 的光線強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)智能化控制是十分有必要的。
[000引 目前，已有多種家用智能窗簾出現(xiàn)，它們主要是根據(jù)人們的作息習(xí)慣，依據(jù)時(shí)間和 光照強(qiáng)度對(duì)窗簾進(jìn)行開(kāi)啟和閉合的控制，在一定程度上改善了人們生活的舒適性。與家用 自動(dòng)窗簾不同，學(xué)校使用多媒體教室有可能是白天、也可能是晚上，所W簡(jiǎn)單地時(shí)間控制式 家用智能窗簾并不適用于多媒體教室。在使用多媒體設(shè)備時(shí)，需要關(guān)閉屏幕附近照明設(shè)備 W保證屏幕的清晰度，在不使用多媒體設(shè)備時(shí)，也需要根據(jù)光線強(qiáng)度對(duì)窗簾和照明設(shè)備進(jìn) 行控制。該些情況都決定了家用自動(dòng)窗簾不能適用于多媒體教室，必須要根據(jù)多媒體教室 的使用特點(diǎn)，設(shè)計(jì)適合的光線強(qiáng)度控制系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種多媒體教室光線控制系統(tǒng)及方法，W解決現(xiàn)有技術(shù)中多媒體教室 內(nèi)光線過(guò)強(qiáng)或過(guò)暗，導(dǎo)致學(xué)生看不清屏幕或黑板的問(wèn)題。
[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種多媒體教室光線控制系統(tǒng)，包括：
[0006] 電源模塊，用于為系統(tǒng)提供工作過(guò)程所需要的電壓；
[0007] 溫度檢測(cè)模塊，用于測(cè)量多媒體教室內(nèi)的溫度；
[0008] 光敏模塊，用于檢測(cè)多媒體教室內(nèi)、外的光線強(qiáng)度；
[0009] 窗簾位置檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)窗簾的打開(kāi)位置；
[0010] 時(shí)鐘模塊，用于為系統(tǒng)提供時(shí)間，并具有定時(shí)功能；
[0011] 單片機(jī)模塊，與多媒體開(kāi)關(guān)電路連接，用于接收光敏模塊、窗簾位置檢測(cè)模塊、時(shí) 鐘模塊W及多媒體開(kāi)關(guān)電路的信息，并根據(jù)接收到的信息發(fā)出指令；
[0012] 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，根據(jù)單片機(jī)模塊的指令驅(qū)動(dòng)電機(jī)，進(jìn)而調(diào)節(jié)窗簾位置；
[0013] 照明燈光控制模塊，根據(jù)單片機(jī)模塊的指令控制多媒體教室內(nèi)的多個(gè)燈光打開(kāi)或 關(guān)閉；
[0014] W及顯示模塊，用于顯示時(shí)間，多媒體教室內(nèi)、外的光線強(qiáng)度和溫度。
[0015] 作為優(yōu)選，所述電源模塊采用干電池、帶有穩(wěn)壓巧片的裡電池和=相交流電源中 的一種或兩種。
[0016] 作為優(yōu)選，所述單片機(jī)模塊采取單片機(jī)最小系統(tǒng)，包括；型號(hào)為STC89C52的微控 制器、復(fù)位電路和時(shí)鐘震蕩電路。
[0017] 作為優(yōu)選，所述光敏模塊采用光照度傳感器；所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用型號(hào)為L(zhǎng)298 的電機(jī)驅(qū)動(dòng)巧片；所述電機(jī)采用步進(jìn)電機(jī)或直流減速電機(jī)。
[001引作為優(yōu)選，所述窗簾位置檢測(cè)模塊采用兩組非接觸式開(kāi)關(guān)，分別對(duì)窗簾進(jìn)行上、下 限位。
[0019] 一種多媒體教室光線控制方法，包括W下步驟：步驟1 ;系統(tǒng)初始化后，檢測(cè)多媒 體教室內(nèi)的溫度，教室內(nèi)、外光強(qiáng)，并讀取時(shí)間數(shù)值；步驟2 ;判斷多媒體教室內(nèi)的投影儀是 否啟用，若投影儀已經(jīng)啟用，進(jìn)入步驟3A，若投影儀未啟用則進(jìn)入步驟3B ;步驟3A ;單片機(jī) 模塊根據(jù)接收到的信息判斷室內(nèi)的光線強(qiáng)度，并向電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、照明燈光控制模塊W及 顯示模塊發(fā)送指令；步驟3B ;單片機(jī)模塊根據(jù)接收到的信息判斷室外的光線強(qiáng)度，并向電 機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、照明燈光控制模塊W及顯示模塊發(fā)送指令；步驟4 ;電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和照明燈光 控制模塊根據(jù)單片機(jī)模塊的指令，調(diào)節(jié)窗簾和燈光；所述顯示模塊顯示時(shí)間、多媒體教室內(nèi) 的光線強(qiáng)度和溫度。
[0020] 作為優(yōu)選，在所述的多媒體教室光線控制方法中，若步驟3A中的室內(nèi)光線強(qiáng)度小 于設(shè)定值，則步驟4中電機(jī)不動(dòng)，關(guān)閉多媒體教室內(nèi)與投影儀屏幕對(duì)應(yīng)的前排燈，打開(kāi)后排 燈；若步驟3A中的室內(nèi)光線強(qiáng)度在設(shè)定值內(nèi)或大于設(shè)定值時(shí)，則步驟4中電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū) 動(dòng)電機(jī)關(guān)閉窗簾，關(guān)閉多媒體教室內(nèi)與投影儀屏幕對(duì)應(yīng)的前排燈，打開(kāi)后排燈。
[0021] 作為優(yōu)選，在所述的多媒體教室光線控制方法中，步驟3B包括；單片機(jī)模塊根據(jù) 接收到的信息判斷室外的光線強(qiáng)度；若室外光線強(qiáng)度小于設(shè)定值，則單片機(jī)模塊發(fā)送指令， 使窗簾不動(dòng)燈光全開(kāi)；若室外燈光強(qiáng)度在設(shè)定值內(nèi)，則單片機(jī)模塊進(jìn)一步判斷室內(nèi)的光線 強(qiáng)度，并向電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、照明燈光控制模塊W及顯示模塊發(fā)送指令；若室外燈光強(qiáng)度大于 預(yù)設(shè)值，單片機(jī)模塊進(jìn)一步判斷室內(nèi)的光線強(qiáng)度，并向電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、照明燈光控制模塊W 及顯示模塊發(fā)送指令。
[0022] 作為優(yōu)選，在所述的多媒體教室光線控制方法中，步驟3B中，室外燈光強(qiáng)度在設(shè) 定值內(nèi)時(shí)，
[0023] 若單片機(jī)模塊判斷的室內(nèi)光線強(qiáng)度小于設(shè)定值，則單片機(jī)模塊發(fā)送指令打開(kāi)窗 簾，燈光全部關(guān)閉；
[0024] 若室內(nèi)光線強(qiáng)度在設(shè)定值范圍內(nèi)，則單片機(jī)模塊發(fā)送指令使窗簾不動(dòng)，燈光全部 關(guān)閉。
[0025] 作為優(yōu)選，在所述的多媒體教室光線控制方法中，步驟3B中，室外燈光強(qiáng)度大于 設(shè)定值時(shí)，
[0026] 若單片機(jī)模塊判斷的室內(nèi)光線強(qiáng)度小于設(shè)定值，則單片機(jī)模塊發(fā)送指令打開(kāi)窗 簾，燈全關(guān)；
[0027] 若單片機(jī)模塊判斷的室內(nèi)光線強(qiáng)度在設(shè)定值內(nèi)時(shí)，則單片機(jī)模塊發(fā)送指令使窗簾 不動(dòng)，燈光全部關(guān)閉；
[002引若單片機(jī)模塊判斷的室內(nèi)光線強(qiáng)度大于設(shè)定值時(shí)，則單片機(jī)模塊發(fā)送指令關(guān)閉窗 簾，燈光全部關(guān)閉。
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有W下優(yōu)點(diǎn)：多媒體教室光線控制系統(tǒng)能夠根據(jù)顯示 設(shè)備使用情況對(duì)教室內(nèi)光線進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，同時(shí)還將時(shí)間信息、溫度w及光照數(shù)值通過(guò)顯 示模塊顯示出來(lái)。當(dāng)使用投影設(shè)備時(shí)，能很好地解決光線太強(qiáng)導(dǎo)致多媒體放映反光、不清晰 的問(wèn)題，降低了手動(dòng)控制方式下，需要教師或?qū)W生去控制窗簾的上升或下降W及照明燈光 的打開(kāi)或關(guān)閉所帶來(lái)的影響，很好的提高了教學(xué)效率；當(dāng)不使用顯示設(shè)備時(shí)，能根據(jù)光線強(qiáng) 度數(shù)值對(duì)照明設(shè)備和窗簾進(jìn)行控制，不僅讓教學(xué)過(guò)程有良好的環(huán)境，還有著節(jié)能環(huán)保的效 果。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030] 圖1為本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中多媒體教室光線控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0031] 圖2為本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中多媒體教室光線控制系統(tǒng)的電路原理圖；
[0032] 圖3a至圖3k分別為圖2的局部放大圖；
[0033] 圖4a至圖4d為本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中多媒體教室光線控制系統(tǒng)的應(yīng)用示意 圖；
[0034] 圖5a至圖5d為本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中多媒體教室光線控制系統(tǒng)中各模塊的工 作流程示意圖；
[0035] 圖6為本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中多媒體教室光線控制方法的流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0036] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明 的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說(shuō)明。需說(shuō)明的是，本發(fā)明附圖均采用簡(jiǎn)化的形式且均使用非精 準(zhǔn)的比例，僅用W方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0037] 如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供的多媒體教室的光線控制系統(tǒng)，包括：
[003引 電源模塊1，用于為系統(tǒng)提供工作過(guò)程所需要的電壓；
[0039] 溫度檢測(cè)模塊2,用于測(cè)量多媒體教室內(nèi)的溫度；
[0040] 光敏模塊3,用于檢測(cè)多媒體教室內(nèi)、外的光線強(qiáng)度；
[0041] 窗簾位置檢測(cè)模塊4,用于檢測(cè)窗簾的打開(kāi)位置；
[0042] 時(shí)鐘模塊5,用于為系統(tǒng)提供時(shí)間，并具有定時(shí)功能；
[0043] 單片機(jī)模塊10,與多媒體開(kāi)關(guān)電路6連接，用于接收光敏模塊3、窗簾位置檢測(cè)模 塊4、時(shí)鐘模塊5 W及多媒體開(kāi)關(guān)電路6的信息，并根據(jù)接收到的信息發(fā)出指令；
[0044] 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊7,根據(jù)單片機(jī)模塊10的指令驅(qū)動(dòng)電機(jī)M，進(jìn)而調(diào)節(jié)窗簾位置；
[0045] 照明燈光控制模塊8,根據(jù)單片機(jī)模塊10的指令控制多媒體教室內(nèi)的多個(gè)燈光打 開(kāi)或關(guān)閉；
[0046] W及
[0047] 顯示模塊9，用于顯示時(shí)間，多媒體教室內(nèi)、外的光線強(qiáng)度和溫度。
[0048] 本發(fā)明采用上述系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)多媒體教室窗簾和照明燈光進(jìn)行自動(dòng)控制，其主要 控制方式為：
[0049] (1)當(dāng)啟動(dòng)投影儀情況下：
[0化0] 如果室內(nèi)、室外光線過(guò)強(qiáng)，窗簾關(guān)閉，前排燈光關(guān)閉，后排燈光打開(kāi)；如果室內(nèi)光線 適中，窗簾關(guān)閉，前排燈光關(guān)閉，后排燈光打開(kāi)；如果室內(nèi)光線過(guò)暗，窗簾保持不動(dòng)，前排燈 光關(guān)閉，后排燈光打開(kāi)。
[0051] (2)當(dāng)未使用投影儀或者關(guān)閉投影儀情況下：
[0052] 當(dāng)室外光線過(guò)強(qiáng)時(shí)，如果室內(nèi)光線過(guò)亮，窗簾調(diào)整到適當(dāng)位置，燈光為關(guān)閉狀態(tài)； 如果室內(nèi)光線適中，窗簾不動(dòng)，所有燈光關(guān)閉；如果室內(nèi)光線過(guò)暗，窗簾上升到適當(dāng)位置，所 有燈光關(guān)閉。當(dāng)室外光線適中時(shí)，如果室內(nèi)光線適中，窗簾不動(dòng)，所有燈光關(guān)閉；如果室內(nèi)光 線過(guò)暗，窗簾上升到適當(dāng)位置，所有燈光關(guān)閉。當(dāng)室外光線過(guò)暗時(shí)，窗簾保持不動(dòng)，所有燈光 打開(kāi)。
[0053] 通過(guò)上述方式，不僅可W解決多媒體教學(xué)過(guò)程中屏幕反光、不清晰的缺點(diǎn)，更好的 展示多媒體帶來(lái)的效果，還可W在不使用多媒體的時(shí)候?qū)淌覂?nèi)光線進(jìn)行控制，讓學(xué)生有 更好的學(xué)習(xí)環(huán)境。
[0化4] 如圖2、圖3a?圖3k所示，所述電源模塊1可W采用干電池、加穩(wěn)壓巧片的裡電池 和=相交流電源中一種或兩種。其中，若采用干電池供電，可W保證電源的直流特性，紋波 比較?。蝗舨捎眉臃€(wěn)壓巧片的裡電池供電，其體積輕巧，安裝方便；若采用=相交流電源即 多媒體教室內(nèi)的220V穩(wěn)壓電源，可W通過(guò)電源適配器將交流電源轉(zhuǎn)換來(lái)提供12V、5V等電 壓，此方案使用方便，占用體積小，受外界影響較小，且正常情況下可W持續(xù)供電。
[0055] 作為優(yōu)選，本發(fā)明優(yōu)選方案為：采用=相交流電源作為電源模塊1，采用帶有穩(wěn)壓 巧片的裡電池作為備用電源。該優(yōu)選方案具有良好的持續(xù)能力，多媒體教室內(nèi)的220V穩(wěn)壓 電源具有穩(wěn)定性，避免了電池電壓不穩(wěn)定現(xiàn)象。而在停電時(shí)，可W把裡電池作為本系統(tǒng)的備 用電池，持續(xù)為本系統(tǒng)供電，進(jìn)一步確保了系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性。
[0化6] 請(qǐng)重點(diǎn)參照?qǐng)D3b，所述電源模塊1中，220V穩(wěn)壓電源J1通過(guò)電源適配器直接得到 +12V直流電壓，再經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓器呪（型號(hào)為7805)穩(wěn)壓后，得到巧V電壓給系統(tǒng)供電，包括電 機(jī)M、顯示模塊9和單片機(jī)模塊10。為防止多媒體教室電源停電導(dǎo)致本系統(tǒng)停止工作給用 戶(hù)帶來(lái)不便，使用備用裡電池（+5V)，可W在停電時(shí)繼續(xù)為系統(tǒng)持續(xù)供電。
[0化7] 請(qǐng)重點(diǎn)參照?qǐng)D3a，單片機(jī)模塊10采用單片機(jī)最小系統(tǒng)，其包括；型號(hào)為STC89C52 的微控制器U1、復(fù)位電路101和時(shí)鐘震蕩電路102。STC89C52為低功耗、高性能CMOS 8位 微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。在單巧片上，擁有靈巧的8位CPU和在系 統(tǒng)可編程Flash的性能，因此微控制器U1能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。
[0化引請(qǐng)重點(diǎn)參照?qǐng)D3c，所述溫度檢測(cè)模塊2采用支持一線總線的溫度傳感器U4,它具 有微型化、低功耗、高性能、抗干擾能力強(qiáng)、易配微處理器等優(yōu)點(diǎn)，可直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行 數(shù)字信號(hào)單片機(jī)模塊10處理。繼續(xù)參照?qǐng)D3c，所述溫度傳感器U4的引腳描述為；GND接地， DQ為數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳，接微控制器U1的引腳P1. 2, V孤接巧V電源。請(qǐng)參照?qǐng)D5b，所 述溫度傳感器U4用于采集當(dāng)前實(shí)時(shí)溫度，其具體工作流程為；初始化、寫(xiě)數(shù)據(jù)、讀數(shù)據(jù)、溫 度轉(zhuǎn)換和顯不溫度。
[0化9] 請(qǐng)重點(diǎn)參照?qǐng)D3d，所述光敏模塊3采用型號(hào)為P0188的光照度傳感器，其為光電集 成傳感器，可見(jiàn)光范圍內(nèi)高度敏感，輸出電流隨照度呈線性變化而且穩(wěn)定性好。為了比較室 內(nèi)外的光線強(qiáng)度，進(jìn)行實(shí)時(shí)窗簾和燈光調(diào)節(jié)。結(jié)合圖4a，本實(shí)施例采用了兩個(gè)光照度傳感 器U6和U7,分別按照在窗簾20的內(nèi)外兩側(cè)，一個(gè)用于測(cè)量室外光照強(qiáng)度，另一個(gè)用于測(cè)量 室內(nèi)光照強(qiáng)度，兩個(gè)光照度傳感器U6、U7的模擬輸出值都由型號(hào)為PCF8591的轉(zhuǎn)換巧片U8 進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，進(jìn)一步的，該轉(zhuǎn)換巧片U8為串口輸出，節(jié)約了端口資源。需要說(shuō)明的是，由于 本實(shí)施例將光線強(qiáng)度分為S段；過(guò)亮、適中和過(guò)暗，其中每段對(duì)應(yīng)的光照度傳感器U6、U7電 壓值為；1. 745V ?2. 5V、0. 745V ?1. 744V、0 ?0. 744V。
[0060] 請(qǐng)參照?qǐng)D5c，由于所述光敏模塊3是通過(guò)光照在光照度傳感器U6、U7上照射的強(qiáng) 度來(lái)改變電路輸出電壓的變化。本實(shí)施例設(shè)計(jì)兩個(gè)光照數(shù)值、一個(gè)是室外光線強(qiáng)度，一個(gè)是 室內(nèi)光線強(qiáng)度，二者均通過(guò)同一個(gè)轉(zhuǎn)換巧片U8進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，分別對(duì)應(yīng)通道0 (AIN0)和通道 1 (AIN1)。所述轉(zhuǎn)換巧片U8對(duì)兩通道輪流處理，具體工作流程為；AD通道0選擇，處理和轉(zhuǎn) 化室外光強(qiáng)數(shù)值；AD通道1選擇，處理和轉(zhuǎn)化室內(nèi)光強(qiáng)數(shù)值；重復(fù)上述步驟。
[0061] 本發(fā)明的窗簾位置檢測(cè)模塊40采用上、下非接觸式開(kāi)關(guān)41、42,分別對(duì)窗簾進(jìn)行 上、下限位。具體地，如圖3e所示，本發(fā)明的上非接觸式開(kāi)關(guān)41使用金屬接近開(kāi)關(guān)，優(yōu)選滬 工LJ18A3-8-Z/BX M18電感式接近開(kāi)關(guān)JJKG1。請(qǐng)結(jié)合圖4a，應(yīng)用時(shí)，在窗簾20下方安放 兩根左右對(duì)稱(chēng)的金屬條21，用于接近開(kāi)關(guān)JJKG1的檢測(cè)W及減少窗簾20的晃動(dòng)程度，在打 開(kāi)窗簾20的過(guò)程中，當(dāng)達(dá)到極限位置時(shí)，窗簾20上的金屬條21靠近接近開(kāi)關(guān)JJKG1，接近 開(kāi)關(guān)JJKG1輸出信號(hào)通過(guò)光禪U10輸出低電平至微控制器U1，微控制器U1檢測(cè)到信號(hào)后使 電機(jī)M斷電，停止旋轉(zhuǎn)，窗簾20停止打開(kāi)。
[0062] 如圖3f所示，所述下非接觸式開(kāi)關(guān)42采用紅外對(duì)管檢測(cè)電路，優(yōu)選RPR220型光 電對(duì)管U11。請(qǐng)結(jié)合圖4c和4山本實(shí)施例中，窗簾20為卷簾式，其上端與上滾軸201連接， 下端與下滾軸202連接，馬達(dá)M安裝在上滾軸201上，用于驅(qū)動(dòng)上滾軸201轉(zhuǎn)動(dòng)。在窗簾20 上方靠近光電對(duì)管U11-側(cè)的白寬帶23上貼一寬條黑色帶22,當(dāng)窗簾20下降到最下端時(shí)， 黑色帶22吸收紅外光，使光電對(duì)管U11的接收管不導(dǎo)通，比較器LM339負(fù)端為低電平，輸出 引腳P25輸出高電平。當(dāng)窗簾20未達(dá)到最下端時(shí)，接收管導(dǎo)通，比較器LM339負(fù)端為高電 平，輸出引腳P25輸出低電平。所W在打開(kāi)窗簾20的過(guò)程中，當(dāng)?shù)竭_(dá)下端的極限位置時(shí)P25 輸出高電平，微控制器U1檢測(cè)到信號(hào)后對(duì)電機(jī)M斷電，停止旋轉(zhuǎn)，窗簾20停止下降運(yùn)動(dòng)。
[0063] 如圖3g所示，所述時(shí)鐘模塊5采用型號(hào)為DS1302的時(shí)鐘巧片U3來(lái)控制系統(tǒng)的時(shí) 間。進(jìn)一步的，該時(shí)鐘模塊5由時(shí)鐘巧片U3、晶振X2和兩個(gè)電容C1UBT1組成。其輸出端 (引腳S化K、I/O、麻T(mén) )接入微控制器U1，微控制器U1可化圍過(guò)軟件調(diào)取其內(nèi)部數(shù)據(jù)，并 對(duì)其進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，且具有罔年補(bǔ)償功能。如圖5a 所示，所述時(shí)鐘巧片U3的工作過(guò)程為；初始化，向時(shí)鐘巧片U3寫(xiě)入地址指令，從時(shí)鐘巧片 U3中讀取字節(jié)數(shù)據(jù)，字節(jié)數(shù)加1，地址數(shù)加1，判斷讀取數(shù)據(jù)是否結(jié)束，若是，則結(jié)束，若否， 返回重復(fù)上述步驟，直至數(shù)據(jù)讀取結(jié)束。
[0064] 如圖化所示，所述多媒體開(kāi)關(guān)電路6采用按鍵開(kāi)關(guān)SW-PB，接入微控制器U1。
[00化]如圖3i所示，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊7采用型號(hào)為L(zhǎng)298的電機(jī)驅(qū)動(dòng)巧片U9,其可由 PWM信號(hào)控制電機(jī)M調(diào)速，其具有體積小、可靠性高、安全性高、抗干擾能力強(qiáng)、外圍電路簡(jiǎn) 單、驅(qū)動(dòng)能力較大或者可直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)M工作。
[0066] 如圖5d所示，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊7的具體工作原理為電機(jī)驅(qū)動(dòng)巧片U9受微控制器U1 控制，電機(jī)驅(qū)動(dòng)巧片U9的IN1驅(qū)動(dòng)輸入引腳（Motor 1)接微控制器U1的P2. 6 口（Motor 1)， IN2驅(qū)動(dòng)輸入引腳（Motor2)接微控制器U1的P2. 7 口（Motor2);
[0067] 當(dāng)INI = 1、IN2 = 0時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)巧片U9接收到M0T0R1 = 1、M0T0R2 = 0,電機(jī) M開(kāi)始正轉(zhuǎn)；
[0068] 當(dāng)IN1 = 0、IN2 = 1時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)巧片U9接收到M0T0R1 = 0、M0T0R2 = 1，電機(jī) M開(kāi)始反轉(zhuǎn)；
[0069] 當(dāng)INI = 0、IN2 = 0時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)巧片U9接收到MOTORl = 0、MOTOR2 = 0,電機(jī) 停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0070] 如圖3j所示，照明燈光控制模塊8分成兩部分，一部分用于控制教室內(nèi)的前排燈， 另一部分用于控制教室內(nèi)的其余燈，所述兩部分均與微控制器U1連接。
[0071] 如圖3k所示，所述顯示模塊9采用型號(hào)為L(zhǎng)CD1602的液晶顯示器U2,其與微控制 器U1連接時(shí)，中間使用排阻RP1，所述液晶顯示器U2用于顯示實(shí)時(shí)的溫度、光照強(qiáng)度和時(shí) 間，讓人很容易了解教室內(nèi)的環(huán)境情況。本發(fā)明的液晶顯示器U2具有體積小、功耗低和顯 示操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。液晶顯示器U2共有16個(gè)引腳，其功能分別為；1腳（Vss) ;5V電源/ 地；2腳（V孤）：正極；3腳（VE巧：液晶顯示偏壓信號(hào)；4腳巧巧：數(shù)據(jù)/命令選擇端；5腳 (R/W);讀/寫(xiě)選擇端；6腳巧）；使能端；7?14腳值0?D7);數(shù)據(jù)端口 0?7 ; 15腳A ;背 光源正極；16腳K ;背光源負(fù)極。
[0072] 如圖6所示，本發(fā)明還提供一種多媒體教室光線控制方法，當(dāng)啟動(dòng)投影儀情況下， 如果室外光線過(guò)強(qiáng)，窗簾關(guān)閉，前排燈光關(guān)閉，后排燈光打開(kāi)；如果室外光線適中，窗簾關(guān) 閉，前排燈光關(guān)閉；如果室外光線過(guò)暗，窗簾保持不動(dòng)，前排燈光關(guān)閉，后排燈光打開(kāi)。當(dāng)未 使用投影儀或者關(guān)閉投影儀情況下：如果室外光線過(guò)強(qiáng)，窗簾調(diào)整到適當(dāng)位置；如果室外 光線適中，窗簾保持不動(dòng)，所有燈光關(guān)閉；如果室外光線過(guò)暗，窗簾保持不動(dòng)，所有燈光打 開(kāi)。
[0073] 本發(fā)明中的光線適中是指光線強(qiáng)度在設(shè)定值范圍內(nèi)，而過(guò)亮是指光線強(qiáng)度大于設(shè) 定值，過(guò)暗則是指光線強(qiáng)度低于設(shè)定值。所述設(shè)定值可W根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定，W能清晰看到 黑板且黑板不反光、不刺眼為前提。
[0074] 所述多媒體教室光線控制方法，包括：
[0075] 步驟1 ;系統(tǒng)初始化后，檢測(cè)多媒體教室內(nèi)的溫度，教室內(nèi)、外光強(qiáng)，并讀取時(shí)間數(shù) 值；
[0076] 步驟2;判斷多媒體教室內(nèi)的投影儀是否啟用，若投影儀已經(jīng)啟用，進(jìn)入步驟3A， 若投影儀未啟用則進(jìn)入步驟3B ;
[0077] 步驟3A;單片機(jī)模塊根據(jù)接收到的信息判斷室內(nèi)的光線強(qiáng)度，并向電機(jī)驅(qū)動(dòng)模 塊、照明燈光控制模塊W及顯示模塊發(fā)送指令；
[007引步驟3B;單片機(jī)模塊根據(jù)接收到的信息判斷室外的光線強(qiáng)度，并向電機(jī)驅(qū)動(dòng)模 塊、照明燈光控制模塊W及顯示模塊發(fā)送指令；
[0079] 步驟4 ;電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和照明燈光控制模塊根據(jù)單片機(jī)模塊的指令，調(diào)節(jié)窗簾和 燈光；所述顯示模塊顯示時(shí)間、多媒體教室內(nèi)的光線強(qiáng)度和溫度。
[0080] 具體地，若步驟3A中的室內(nèi)光線強(qiáng)度小于設(shè)定值，則步驟4中電機(jī)M不動(dòng)，關(guān)閉多 媒體教室內(nèi)與投影儀屏幕對(duì)應(yīng)的前排燈，打開(kāi)后排燈；
[0081] 若步驟3A中的室內(nèi)光線強(qiáng)度在設(shè)定值內(nèi)或大于設(shè)定值時(shí)，則步驟4中電機(jī)驅(qū)動(dòng)模 塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)M關(guān)閉窗簾，關(guān)閉多媒體教室內(nèi)與投影儀屏幕對(duì)應(yīng)的前排燈，打開(kāi)后排燈。
[0082] 請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D6,所述步驟3B包括；單片機(jī)模塊根據(jù)接收到的信息判斷室外的光 線強(qiáng)度；若室外光線強(qiáng)度小于設(shè)定值，則單片機(jī)模塊發(fā)送指令，使窗簾不動(dòng)燈光全開(kāi)；
[0083] 若室外燈光強(qiáng)度在設(shè)定值內(nèi)，則單片機(jī)模塊進(jìn)一步判斷室內(nèi)的光線強(qiáng)度，并向電 機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、照明燈光控制模塊w及顯示模塊發(fā)送指令；若單片機(jī)模塊判斷的室內(nèi)光線強(qiáng) 度小于設(shè)定值，則單片機(jī)模塊發(fā)送指令打開(kāi)窗簾，燈光全部關(guān)閉；若室內(nèi)光線強(qiáng)度在設(shè)定值 范圍內(nèi)，則單片機(jī)模塊發(fā)送指令使窗簾不動(dòng)，燈光全部關(guān)閉。
[0084] 若室外燈光強(qiáng)度大于預(yù)設(shè)值，單片機(jī)模塊進(jìn)一步判斷室內(nèi)的光線強(qiáng)度，并向電機(jī) 驅(qū)動(dòng)模塊、照明燈光控制模塊W及顯示模塊發(fā)送指令，若單片機(jī)模塊判斷的室內(nèi)光線強(qiáng)度 小于設(shè)定值，則單片機(jī)模塊發(fā)送指令打開(kāi)窗簾，燈全關(guān)；若單片機(jī)模塊判斷的室內(nèi)光線強(qiáng)度 在設(shè)定值內(nèi)時(shí)，則單片機(jī)模塊發(fā)送指令使窗簾不動(dòng)，燈光全部關(guān)閉；若單片機(jī)模塊判斷的室 內(nèi)光線強(qiáng)度大于設(shè)定值時(shí)，則單片機(jī)模塊發(fā)送指令關(guān)閉窗簾，燈光全部關(guān)閉。
[0085] 本發(fā)明是在分析現(xiàn)有多媒體教室的使用特點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)的，考慮到顯示設(shè) 備、窗簾W及照明設(shè)備的綜合使用，對(duì)=者進(jìn)行聯(lián)合控制，不僅給教學(xué)過(guò)程提供良好的環(huán) 境，還有著節(jié)能環(huán)保的效果。與現(xiàn)有家用智能窗簾不同，本發(fā)明使用了室內(nèi)、室外兩個(gè)光線 強(qiáng)度傳感器，能更好地進(jìn)行光強(qiáng)比較，作出最佳操作，更能節(jié)能環(huán)保。針對(duì)目前多數(shù)智能窗 簾僅依靠位置開(kāi)關(guān)對(duì)窗簾位置進(jìn)行控制的情況，本發(fā)明結(jié)合上、下兩個(gè)位置開(kāi)關(guān)和AD實(shí)時(shí) 檢測(cè)，不僅可W減少位置開(kāi)關(guān)的使用，還可W實(shí)時(shí)調(diào)整窗簾在適當(dāng)位置，不僅僅局限在完全 打開(kāi)、完全關(guān)閉、打開(kāi)一半等有限位置。因此，多媒體教室光線控制系統(tǒng)能夠根據(jù)顯示設(shè)備 使用情況對(duì)教室內(nèi)光線進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，同時(shí)還將時(shí)間信息、溫度W及光照數(shù)值通過(guò)顯示模 塊顯示出來(lái)。當(dāng)使用投影設(shè)備時(shí)，能很好地解決光線太強(qiáng)導(dǎo)致多媒體放映反光、不清晰的問(wèn) 題，降低了手動(dòng)控制方式下，需要教師或?qū)W生去控制窗簾的上升或下降W及照明燈光的打 開(kāi)或關(guān)閉所帶來(lái)的影響，很好的提高了教學(xué)效率；當(dāng)不使用顯示設(shè)備時(shí)，能根據(jù)光線強(qiáng)度數(shù) 值對(duì)照明設(shè)備和窗簾進(jìn)行控制，不僅讓教學(xué)過(guò)程有良好的環(huán)境，還有著節(jié)能環(huán)保的效果。
[0086] 需要說(shuō)明的是，本申請(qǐng)的附圖中的部分元器件及其連接關(guān)系為常規(guī)設(shè)置，此處不 予寶述。本申請(qǐng)中各元器件的連接關(guān)系不限于附圖中所示，能夠達(dá)到本申請(qǐng)目的的元器件 及其連接關(guān)系均在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0087] 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可W對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神 和范圍。該樣，倘若本發(fā)明的該些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之 內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括該些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種多媒體教室光線控制系統(tǒng)，其特征在于，包括： 電源模塊，用于為系統(tǒng)提供工作過(guò)程所需要的電壓； 溫度檢測(cè)模塊，用于測(cè)量多媒體教室內(nèi)的溫度； 光敏模塊，用于檢測(cè)多媒體教室內(nèi)、外的光線強(qiáng)度； 窗簾位置檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)窗簾的打開(kāi)位置； 時(shí)鐘模塊，用于為系統(tǒng)提供時(shí)間，并具有定時(shí)功能； 單片機(jī)模塊，與多媒體開(kāi)關(guān)電路連接，用于接收光敏模塊、窗簾位置檢測(cè)模塊、時(shí)鐘模 塊以及多媒體開(kāi)關(guān)電路的信息，并根據(jù)接收到的信息發(fā)出指令； 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，根據(jù)單片機(jī)模塊的指令驅(qū)動(dòng)電機(jī)，進(jìn)而調(diào)節(jié)窗簾位置； 照明燈光控制模塊，根據(jù)單片機(jī)模塊的指令控制多媒體教室內(nèi)的多個(gè)燈光打開(kāi)或關(guān) 閉； 以及 顯示模塊，用于顯示時(shí)間，多媒體教室內(nèi)、外的光線強(qiáng)度和溫度。
2. 如權(quán)利要求1所述的多媒體教室光線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電源模塊采用干 電池、帶有穩(wěn)壓芯片的鋰電池和三相交流電源中的一種或兩種。
3. 如權(quán)利要求1所述的多媒體教室光線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述單片機(jī)模塊采取 單片機(jī)最小系統(tǒng)，包括：型號(hào)為STC89C52的微控制器、復(fù)位電路和時(shí)鐘震蕩電路。
4. 如權(quán)利要求1所述的多媒體教室光線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述光敏模塊采用光 照度傳感器；所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊采用型號(hào)為L(zhǎng)298的電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片；所述電機(jī)采用步進(jìn)電機(jī) 或直流減速電機(jī)。
5. 如權(quán)利要求1所述的多媒體教室光線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述窗簾位置檢測(cè)模 塊采用兩組非接觸式開(kāi)關(guān)，分別對(duì)窗簾進(jìn)行上、下限位。
6. -種多媒體教室光線控制方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1 :系統(tǒng)初始化后，檢測(cè)多媒體教室內(nèi)的溫度，教室內(nèi)、外光強(qiáng)，并讀取時(shí)間數(shù)值； 步驟2:判斷多媒體教室內(nèi)的投影儀是否啟用，若投影儀已經(jīng)啟用，進(jìn)入步驟3A，若投 影儀未啟用則進(jìn)入步驟3B; 步驟3A:單片機(jī)模塊根據(jù)接收到的信息判斷室內(nèi)的光線強(qiáng)度，并向電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、照 明燈光控制模塊以及顯示模塊發(fā)送指令； 步驟3B :單片機(jī)模塊根據(jù)接收到的信息判斷室外的光線強(qiáng)度，并向電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、照 明燈光控制模塊以及顯示模塊發(fā)送指令； 步驟4 :電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和照明燈光控制模塊根據(jù)單片機(jī)模塊的指令，調(diào)節(jié)窗簾和燈光； 所述顯示模塊顯示時(shí)間、多媒體教室內(nèi)的光線強(qiáng)度和溫度。
7. 如權(quán)利要求6所述的多媒體教室光線控制方法，其特征在于， 若步驟3A中的室內(nèi)光線強(qiáng)度小于設(shè)定值，則步驟4中電機(jī)不動(dòng)，關(guān)閉多媒體教室內(nèi)與 投影儀屏幕對(duì)應(yīng)的前排燈，打開(kāi)后排燈； 若步驟3A中的室內(nèi)光線強(qiáng)度在設(shè)定值內(nèi)或大于設(shè)定值時(shí)，則步驟4中電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū) 動(dòng)電機(jī)關(guān)閉窗簾，關(guān)閉多媒體教室內(nèi)與投影儀屏幕對(duì)應(yīng)的前排燈，打開(kāi)后排燈。
8. 如權(quán)利要求6所述的多媒體教室光線控制方法，其特征在于，步驟3B包括： 單片機(jī)模塊根據(jù)接收到的信息判斷室外的光線強(qiáng)度； 若室外光線強(qiáng)度小于設(shè)定值，則單片機(jī)模塊發(fā)送指令，使窗簾不動(dòng)燈光全開(kāi)； 若室外燈光強(qiáng)度在設(shè)定值內(nèi)，則單片機(jī)模塊進(jìn)一步判斷室內(nèi)的光線強(qiáng)度，并向電機(jī)驅(qū) 動(dòng)模塊、照明燈光控制模塊以及顯示模塊發(fā)送指令； 若室外燈光強(qiáng)度大于預(yù)設(shè)值，單片機(jī)模塊進(jìn)一步判斷室內(nèi)的光線強(qiáng)度，并向電機(jī)驅(qū)動(dòng) 模塊、照明燈光控制模塊以及顯示模塊發(fā)送指令。
9. 如權(quán)利要求8所述的多媒體教室光線控制方法，其特征在于，步驟3B中，室外燈光強(qiáng) 度在設(shè)定值內(nèi)時(shí)， 若單片機(jī)模塊判斷的室內(nèi)光線強(qiáng)度小于設(shè)定值，則單片機(jī)模塊發(fā)送指令打開(kāi)窗簾，燈 光全部關(guān)閉； 若室內(nèi)光線強(qiáng)度在設(shè)定值范圍內(nèi)，則單片機(jī)模塊發(fā)送指令使窗簾不動(dòng)，燈光全部關(guān)閉。
10. 如權(quán)利要求8所述的多媒體教室光線控制方法，其特征在于，步驟3B中，室外燈光 強(qiáng)度大于設(shè)定值時(shí)， 若單片機(jī)模塊判斷的室內(nèi)光線強(qiáng)度小于設(shè)定值，則單片機(jī)模塊發(fā)送指令打開(kāi)窗簾，燈 全關(guān)； 若單片機(jī)模塊判斷的室內(nèi)光線強(qiáng)度在設(shè)定值內(nèi)時(shí)，則單片機(jī)模塊發(fā)送指令使窗簾不 動(dòng)，燈光全部關(guān)閉； 若單片機(jī)模塊判斷的室內(nèi)光線強(qiáng)度大于設(shè)定值時(shí)，則單片機(jī)模塊發(fā)送指令關(guān)閉窗簾， 燈光全部關(guān)閉。
【文檔編號(hào)】E06B9/72GK104481386SQ201410708553
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】張慶芳 申請(qǐng)人:蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院