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自習室是現在大學生活的一個聚集點，尤其是面臨期末和考研時，在很多學校都會出現自習室過滿或是喧鬧的情況。此時學生需要一間間去尋找，浪費了學習的時間。同時還可能面臨個別同學喧嘩聲過大，影響到學習的情況。

1智能自習室整體設計結構說明

智能自習室的采用一單片機芯片進行控制，具體要求就是每間自習室先計算好可容納的人數，在門口設置紅外對管進行人數的計算，并將人數的計算顯示在門口的液晶顯示屏上；再在自習室內設置聲音傳感器對自習室內的聲音進行檢測，當聲音超過要求，使用蜂鳴器進行預警；還可在自習室沒人時進行自動斷電。智能系統主要是由單片機芯片、溫度傳感器模塊、紅外對管模塊、報警及手動報警復位模塊、自動斷電模塊、240128液晶顯示大屏幕等構成如圖1所示。

2系統各模塊的選擇

此系統主要實現3種功能，分別為自習室內信息的實時監控、對所采集信息的實時顯示以及自習室內出現特殊情況時的報警功能。如使用紅外對管對進出自習室的人員進行計數，使用溫度傳感器采集自習室內溫度信息，這些信息接收到主控芯片中再通過數據發送到顯示器顯示出來，并通過數據判斷控制繼電器控制自習室內電器的開關自動控制；使用聲音傳感器采集的信息接收到主控芯片再通過數據判斷控制蜂鳴器進行報警。完成該系統應從電源選擇、芯片選擇、傳感器的選擇、液晶顯示器部分和其他的元件模塊完成，下面依次說明。

2.1電源部分圖2中設計的電源主要由一個開關電源以及一塊主要由TIP142芯片組成的電路組成，開關電源由脈沖寬度調制（PWM）控制IC和MOSFET構成，因此是一種可輸出穩定電壓的一種電源，再輔以采用可調電路焊接的TIP142電路，為整個系統輸出了輸出穩定的5V電壓。

2.2單片機芯片型號的選擇從性能來說采用8051系列，從資源的運行效率來看，在設計中采用宏晶公司最新STC51系列IAP15F2K61S2芯片，該芯片內部資源豐富，運算速率快，包含61K的Flash存儲器及2K的SRAM，同時具有超強的抗干擾性以及超級加密技術。其主要功能是采集聲音傳感器以及紅外對管信息接收到主控芯片中，再通過數據發送到顯示屏顯示出來，并與報警與手動報警復位模塊以及自動斷電模塊相連，通過對采集數據的判斷來進行控制，實現相應的自動控制功能。

2.3紅外對管模塊紅外對管是實現對計算進出教室的人員數量。其主要是由紅外線發射管與光敏接收管組成，利用這種一個發射一個接收的組合，將該紅外對管做成一個計數器。

2.4報警及手動報警復位模塊本次設計的電路主要由s9013三極管再搭配聲音傳感器、蜂鳴器組成，當自習室內聲音達到一定程度的時候蜂鳴器會報警，報警后可進行手動復位如圖3所示。

2.5自動斷電模塊當自習室內人數從N（N>0）減少為0時自習室內燈光自動熄滅，該模塊電路主要器件采用1個繼電器來實現電路的通斷（見圖4）。

2.6顯示模塊為了更方便實時顯示數據，項目采用液晶顯示器240128，該屏性價比高，顯示信息完整，屬于圖形點陣液晶，可將屏幕做成紅色背景，以提升晚上使用效果。該顯示屏主要作用在于顯示自習室號，自習室的上限人數和當前人數，以及時間，具體接線如圖5所示。

3結語

總體來說，系統可以基本完成同學們查找自習室的目的，當然也有不足之處，如在系統中還可以考慮到冬天和夏天的影響，加入溫度傳感器對環境溫度進行調節，也可將各個單獨的自習室信息統一到同一地點，當然可以根據相應的要求添加功能。

作者：顏玉玲 單位：宜賓職業技術學院