第27卷 第５期 高 师 理 科 学 刊 Vol. 27 No.5 2007年 ９ 月 Journal of Science of Teachers′College and University Sep. 2007

文章编号：1007-9831（2007）05-0039-02

图书馆自习室管理系统设计

苟爱菊，王子敬

（1. 焦作师范高等专科学校 图书馆，河南 焦作 454001； 2. 西安电子科技大学 软件学院，陕西 西安 710077） 12

摘要：利用AT89S51自动检测图书馆自习室的温度、光照度，主程序中首先对各输出控制口进行

初始化，并能根据需要切换声像监控画面，采用了去极值平均滤波法，提高了系统的抗干扰能力．硬

件电路主要有主机电路、数据采集电路、键盘显示电路和控制执行电路等组成．该设计集温控、

光控和声像监控为一体，给学生提供了一个舒适的学习环境，同时给图书馆自习室的管理带来很

大方便．该系统还可以用于教室管理．

关键词：TPL521；光敏电阻；MAX454；光照度

中图分类号：G250.71 文献标识码：A

随着人们学习社会化意识的提高，各级各类学校招生规模不断扩大，在校学生人数不断增多，学校图

[1]对此，设计了图书馆自习室管理系统．所书馆自习室也随之增加，这给管理及服务等工作带来了诸多不便．

设计的控制系统具有以下功能：（1）温度控制设定范围为10 ~30℃，最小区分度0.2℃，标定温度≤0.6℃，静态误差≤0.4℃，可以实现升温，也可以实现降温，由键盘设定，不按键盘时，实时显示当前温度值，按键时则显示设定值；（2）亮度控制可由系统传感器自动检测周围环境的亮度，当光照度达到某一极限值时，系统自动启动照明灯，并且光照度的阈值也可由按键设定，共有10个级别；（3）声像监控采用视频切换专用集成电路MAX454，它可以将1~4个镜头的监控画面依次显示在一个监视器上，并可由按键随时选中需要监视的画面，且可在1~30 s之间设定画面间的切换速度，可由数码管实时显示当前监控的画面编号． 1 硬件电路设计

就本系统来说，需要实时采集室内环境温度和光照度，经过A/D转换为数字信号，送入单片机的特定单元，然后一部分送出显示，另一部分与设定值进行比较．对温度量通过去极值平均滤波法得到控制量，并经由单片机输出控制空调制冷或制热，电炉加热或风扇降温；对光照度由于系统不要求根据环境光照度的变化对光照度进行自动调节，所以简化处理，只与待定值比较后决定是否发出控制信号．

硬件电路主要由主机电路、数据采集电路、键盘显示电路和控制执行电路组成（见图1）．主机选用AT89S51来实现，并扩展时钟芯片DS12C887，该芯片内部带有不易失性RAM的实时时钟集成电路，内部

[2]有石英晶体、锂电池和一个集成电路，用于时间的显示．数据采集电路及转换电路考虑到温度信号为低

电平缓变信号，对A/D转换速度要求不高，故选用实效低廉的ADC0809，而且可以根据需要扩展测量多路

[3]温度信号或其他信号．为了达到测量精度的要求，温度传感器选用LM336和LM335，其中LM336用来对

环境温度进行补偿，LM335则用来测量室内温度．高精度运算放大器OP07将温度负电压信号进行放大，

[4]从而方便A/D转换，以提高温度采集电路的可靠性，光敏电阻选用PGM2003．

键盘采用外部中断的方法来设计．控制电路由单片机输出经74HC373来控制空调、照明装置和视频画

[5]面切换，为了实现弱电和强电的隔离，选用具有4通道的光电耦合器TPL521-4． 收稿日期：2007-07-09

基金项目：河南省社科联2006年调研课题（SKL-2006-1108）

作者简介：苟爱菊（1965-），女，河南温县人，馆员，从事图书典藏、阅览室管理研究．E-mail：ylq1965@