本實(shí)用新型主要涉及一種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室。

背景技術(shù)：

物聯(lián)網(wǎng)作為一種新興技術(shù)，它發(fā)展得到了越來越多的關(guān)注。物聯(lián)網(wǎng)就是將所有物品通過射頻識(shí)別、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下人們能夠使用任意設(shè)備、通過任意網(wǎng)絡(luò)、在任意時(shí)間都可以獲得一定質(zhì)量的服務(wù)。它使得不僅個(gè)人電腦，而且其他小巧的智能設(shè)備也可以連接到網(wǎng)絡(luò)中，從而方便人們即時(shí)地獲得信息并采取行動(dòng)。另一方面，教室作為學(xué)生經(jīng)常生活學(xué)習(xí)的地方，在此環(huán)境下實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給學(xué)校帶來了很大的方便，也給國(guó)家起了很大的帶頭作用，更是給予學(xué)生更大的科技的興趣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問題是提供基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檢測(cè)教室內(nèi)的環(huán)境信息，通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送出去，控制模塊接收信號(hào)并對(duì)教室進(jìn)行相應(yīng)控制實(shí)現(xiàn)智慧教室。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室包括室內(nèi)溫度檢測(cè)模塊、無線通信模塊Ⅰ、室內(nèi)濕度檢測(cè)模塊、無線通信模塊Ⅱ、室內(nèi)光強(qiáng)檢測(cè)模塊、無線通信模塊Ⅲ、教室門狀態(tài)檢測(cè)、無線通信模塊Ⅳ、室內(nèi)煙霧濃度檢測(cè)模塊、無線通信模塊Ⅴ、電源模塊、微處理控制模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、報(bào)警模塊、燈光控制模塊、串口通信模塊、GPRS通信模塊、風(fēng)扇控制模塊、語音播放模塊，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檢測(cè)教室內(nèi)的環(huán)境信息，通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送出去，控制模塊接收信號(hào)并對(duì)教室進(jìn)行相應(yīng)控制實(shí)現(xiàn)智慧教室。

其中，所述室內(nèi)溫度檢測(cè)模塊的輸出端連接著無線通信模塊Ⅰ的輸入端；所述無線通信模塊Ⅰ的輸出端連接著微處理控制模塊的輸入端；所述室內(nèi)濕度檢測(cè)模塊的輸出端連接著無線通信模塊Ⅱ的輸入端；所述無線通信模塊Ⅱ的輸出端連接著微處理控制模塊的輸入端；所述室內(nèi)光強(qiáng)檢測(cè)模塊的輸出端連接著無線通信模塊Ⅲ的輸入端；所述無線通信模塊Ⅲ的輸出端連接著微處理控制模塊的輸入端；所述教室門狀態(tài)檢測(cè)的輸出端連接著無線通信模塊Ⅳ的輸入端；所述無線通信模塊Ⅳ的輸出端連接著微處理控制模塊的輸入端；所述室內(nèi)煙霧濃度檢測(cè)模塊的輸出端連接著無線通信模塊Ⅴ的輸入端；所述無線通信模塊Ⅴ的輸出端連接著微處理控制模塊的輸入端；所述電源模塊的輸出端連接著微處理控制模塊的輸入端；所述微處理控制模塊的輸出端連接著報(bào)警模塊的輸入端；所述微處理控制模塊的輸出端連接著燈光控制模塊的輸入端；所述微處理控制模塊的輸出端連接著串口通信模塊的輸入端；所述串口通信模塊的輸出端連接著GPRS通信模塊的輸入端；所述微處理控制模塊的輸出端連接著風(fēng)扇控制模塊的輸入端；所述微處理控制模塊的輸出端連接著語音播放模塊的輸入端；所述微處理控制模塊的輸出端連接著數(shù)據(jù)顯示模塊的輸入端。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室所述室內(nèi)溫度檢測(cè)模塊采用LM94200集成溫度傳感器。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室所述室內(nèi)濕度檢測(cè)模塊采用TLC555濕度傳感器。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室所述室內(nèi)光強(qiáng)檢測(cè)模塊采用BH1750芯片。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室所述室內(nèi)煙霧濃度檢測(cè)模塊采用GP2Y1010AU煙霧檢測(cè)模塊。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室所述無線通信模塊Ⅰ、無線通信模塊Ⅱ、無線通信模塊Ⅲ、無線通信模塊Ⅳ、無線通信模塊Ⅴ均采用CC2430芯片。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化，本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室所 述語音播放模塊采用ISD2560語音芯片。

控制效果：本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檢測(cè)教室內(nèi)的環(huán)境信息，通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送出去，控制模塊接收信號(hào)并對(duì)教室進(jìn)行相應(yīng)控制實(shí)現(xiàn)智慧教室。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方法對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室的硬件結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室的微處理控制模塊電路原理圖。

圖3為本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室的室內(nèi)溫度檢測(cè)模塊原理圖。

圖4為本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室的室內(nèi)濕度檢測(cè)模塊原理圖。

圖5為本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室的室內(nèi)光強(qiáng)檢測(cè)模塊原理圖。

圖6為本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室的教室門狀態(tài)檢測(cè)原理圖。

圖7為本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室的室內(nèi)煙霧濃度檢測(cè)模塊原理圖。

圖8為本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室的無線通信模塊原理圖。

圖9為本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室的電源模塊原理圖。

圖10為本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室的語音播放模塊原理圖。

圖11為本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室的串口通信模塊原理圖。

圖12為本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室的風(fēng)扇控制模塊原理圖。

圖13為本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室的燈光控制模塊原理圖。

圖14為本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室的數(shù)據(jù)顯示模塊原理圖。

圖15為本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室的GPRS通信模塊原理圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室包括室內(nèi)溫度檢測(cè)模塊、無線通信模塊Ⅰ、室內(nèi)濕度檢測(cè)模塊、無線通信模塊Ⅱ、室內(nèi)光強(qiáng)檢測(cè)模塊、無線通信模塊Ⅲ、教室門狀態(tài)檢測(cè)、無線通信模塊Ⅳ、室內(nèi)煙霧濃度檢測(cè)模塊、無線通信模塊Ⅴ、電源模塊、微處理控制模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、報(bào)警模塊、燈光控制模塊、串口通信模塊、GPRS通信模塊、風(fēng)扇控制模塊、語音播放模塊，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檢測(cè)教室內(nèi)的環(huán)境信息，通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送出去，控制模塊接收信號(hào)并對(duì)教室進(jìn)行相應(yīng)控制實(shí)現(xiàn)智慧教室。

其中，所述室內(nèi)溫度檢測(cè)模塊的輸出端連接著無線通信模塊Ⅰ的輸入端，室內(nèi)溫度檢測(cè)模塊用于檢測(cè)學(xué)校教室內(nèi)的溫度值，室內(nèi)溫度檢測(cè)模塊檢測(cè)到的溫度信號(hào)通過A1口與無線通信模塊Ⅰ的接口相連接。

所述無線通信模塊Ⅰ的輸出端連接著微處理控制模塊的輸入端，無線通信模塊Ⅰ用于將檢測(cè)到的室內(nèi)溫度值經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)采用無線的方式傳輸出去，無線通信模塊Ⅰ將數(shù)據(jù)傳送到微處理控制模塊的P0口。

所述室內(nèi)濕度檢測(cè)模塊的輸出端連接著無線通信模塊Ⅱ的輸入端，室內(nèi)濕度檢測(cè)模塊用于檢測(cè)教室內(nèi)的濕度值，室內(nèi)濕度檢測(cè)模塊檢測(cè)到的濕度信號(hào)通過A2口與無線通信模塊Ⅱ的接口相連接。

所述無線通信模塊Ⅱ的輸出端連接著微處理控制模塊的輸入端，無線通信模塊Ⅱ用于將檢測(cè)到的室內(nèi)濕度值經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)采用無線的方式傳輸出去，無線通信模塊Ⅱ?qū)?shù)據(jù)傳送到微處理控制模塊的P0口。

所述室內(nèi)光強(qiáng)檢測(cè)模塊的輸出端連接著無線通信模塊Ⅲ的輸入端，室內(nèi)光強(qiáng)檢測(cè)模塊用于檢測(cè)教室內(nèi)的光照強(qiáng)度，室內(nèi)光強(qiáng)檢測(cè)模塊檢測(cè)到的光照強(qiáng)度信號(hào)從A3口輸出與無線通信模塊Ⅲ的接口相連接。

所述無線通信模塊Ⅲ的輸出端連接著微處理控制模塊的輸入端，無線通信模塊Ⅲ用于將檢測(cè)到的室內(nèi)光照強(qiáng)度經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)采用無線的方式傳輸出去，無線通信模塊Ⅲ將數(shù)據(jù)傳送到微處理控制模塊的P0口。

所述教室門狀態(tài)檢測(cè)的輸出端連接著無線通信模塊Ⅳ的輸入端，教室門狀 態(tài)檢測(cè)用于檢測(cè)教室門的狀態(tài)，開啟或者關(guān)閉狀態(tài)，教室門狀態(tài)檢測(cè)檢測(cè)到的門狀態(tài)通過A4口輸出與無線通信模塊Ⅳ的接口相連接。

所述無線通信模塊Ⅳ的輸出端連接著微處理控制模塊的輸入端，無線通信模塊Ⅳ用于將檢測(cè)到的教室門狀態(tài)經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)采用無線的方式傳輸出去，無線通信模塊Ⅳ將數(shù)據(jù)傳送到微處理控制模塊的P0口。

所述室內(nèi)煙霧濃度檢測(cè)模塊的輸出端連接著無線通信模塊Ⅴ的輸入端，室內(nèi)煙霧濃度檢測(cè)模塊用于檢測(cè)教室內(nèi)的煙霧濃度，檢測(cè)到的煙霧濃度講過A5口輸出與無線通信模塊Ⅴ的接口相連接。

所述無線通信模塊Ⅴ的輸出端連接著微處理控制模塊的輸入端，無線通信模塊Ⅴ用于將檢測(cè)到的煙霧濃度經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)采用無線的方式傳輸出去，無線通信模塊Ⅴ將數(shù)據(jù)傳送到微處理控制模塊的P0口。

所述電源模塊的輸出端連接著微處理控制模塊的輸入端，電源模塊用于為智慧教室進(jìn)行供電，使之完成教室內(nèi)各信息量的檢測(cè)及控，電源模塊與微處理控制模塊通過VCC口相連接。

所述微處理控制模塊的輸出端連接著報(bào)警模塊的輸入端，報(bào)警模塊用于當(dāng)接收到傳感器通過無線通信模塊傳輸?shù)臒熿F濃度過高等進(jìn)行報(bào)警，報(bào)警模塊通過P0.0口與微處理控制模塊相連接。

所述微處理控制模塊的輸出端連接著燈光控制模塊的輸入端，燈光控制模塊用于當(dāng)檢測(cè)并傳送來的光強(qiáng)信號(hào)過低時(shí)，控制燈光照亮教室，微處理控制模塊通過P1.6、P1.7輸出到燈光控制模塊。

所述微處理控制模塊的輸出端連接著串口通信模塊的輸入端，串口通信模塊用于進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，串口通信模塊與微處理控制模塊通過NIC口相連接。

所述串口通信模塊的輸出端連接著GPRS通信模塊的輸入端，GPRS通信模塊用于將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)信息通過GPRS通信模塊傳送出去，串口通信模塊通過TXD、RXD輸出到GPRS通信模塊。

所述微處理控制模塊的輸出端連接著風(fēng)扇控制模塊的輸入端，風(fēng)扇控制模塊用于控制教室內(nèi)的風(fēng)扇進(jìn)行工作，降低教室內(nèi)的溫度，微處理控制模塊通過 P1口輸出控制風(fēng)扇控制模塊。

所述微處理控制模塊的輸出端連接著語音播放模塊的輸入端，語音播放模塊用于播放語音信息，通知學(xué)生及老師教室內(nèi)的情況，微處理控制模塊通過P1口控制風(fēng)扇控制模塊。

所述微處理控制模塊的輸出端連接著數(shù)據(jù)顯示模塊的輸入端，數(shù)據(jù)顯示模塊用于顯示傳感器采集到的教室內(nèi)的溫度、濕度、光強(qiáng)信號(hào)等，微處理控制模塊通過P2口將數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)顯示模塊。

具體實(shí)施方式二：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15說明本實(shí)施方式，所述室內(nèi)溫度檢測(cè)模塊采用LM94022集成溫度傳感器。LM94022是一種模擬輸出的集成溫度傳感器，主要應(yīng)用于手機(jī)、無線收發(fā)器、電池管理、汽車、辦公室設(shè)備及家用電器等。該傳感器主要特點(diǎn)包括工作電壓低，可在1.5V電壓下工作；工作電壓范圍寬-1.5～5.5V；末級(jí)為推挽輸出，有±50μa輸出電流的能力；有四種靈敏度供用戶選擇；測(cè)量范圍為-50～+150℃；靜態(tài)電流低，典型值為5.4μa。

具體實(shí)施方式三：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15說明本實(shí)施方式，所述室內(nèi)濕度檢測(cè)模塊采用HS1101濕度傳感器。HS1101在電路中相當(dāng)于一個(gè)電容器件，它的電容量隨著所測(cè)空氣濕度的增加而增大，為了能將電容的變化轉(zhuǎn)換成電壓的變化，我們?cè)O(shè)計(jì)了振蕩電路、消除零點(diǎn)電容影響電路、整流電路、積分電路、電壓—電流轉(zhuǎn)換電路、放大電路等。

具體實(shí)施方式四：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15說明本實(shí)施方式，所述室內(nèi)光強(qiáng)檢測(cè)模塊采用BH1750芯片。BH1750芯片為環(huán)境光傳感 器，內(nèi)置16位的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，它能夠直接輸出一個(gè)數(shù)字信號(hào)，不需要再做復(fù)雜的計(jì)算。這是一種更精良的和容易使用簡(jiǎn)易電阻器的版本，通過計(jì)算電壓，來獲得有效的數(shù)據(jù)。這款環(huán)境光傳感器能夠直接通過光度計(jì)來測(cè)量。光強(qiáng)度的單位是流明“l(fā)x”。當(dāng)物體在均勻的光照下它能夠在每平方米獲得1lx的光通量，它們的光強(qiáng)度是1lx。有時(shí)為了充分利用光源，可以增加一個(gè)光源的反射裝置。那樣在某些方向就能獲得更多的光通量，以增加被照表面的亮度。

具體實(shí)施方式五：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15說明本實(shí)施方式，所述室內(nèi)煙霧濃度檢測(cè)模塊采用GP2Y1010AU粉塵模塊。GP2Y1002AU粉塵傳感器的檢測(cè)靈敏度是與污物顆粒空氣中的濃度成正比，并且可以檢測(cè)到一個(gè)孤立的家塵、可確定在內(nèi)部灰塵和香煙的煙霧、外形小巧、低電流低消耗等特點(diǎn)。

具體實(shí)施方式六：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15說明本實(shí)施方式，所述無線通信模塊Ⅰ、無線通信模塊Ⅱ、無線通信模塊Ⅲ、無線通信模塊Ⅳ、無線通信模塊Ⅴ均采用CC2430芯片。CC2430是一顆真正的系統(tǒng)芯片，它能滿足以ZigBee為基礎(chǔ)的2.4GHz ISM波段應(yīng)用，及對(duì)低成本，低功耗的要求。它結(jié)合一個(gè)高性能2.4GHzDSSS射頻收發(fā)器核心和一顆工業(yè)級(jí)小巧高效的8051控制器。CC2430的設(shè)計(jì)結(jié)合了8kbyte的RAM及強(qiáng)大的外圍模塊，并且有3種不同的版本，他們是根據(jù)不同的內(nèi)存空間32,64和128kByte來優(yōu)化復(fù)雜度與成本的組合。

具體實(shí)施方式七：

結(jié)合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15說明本實(shí)施方式，所述語音播放模塊采用ISD2560語音芯片。ISD2560語音芯片是由美國(guó)ISD公司生產(chǎn)，具有抗斷電、音質(zhì)好、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，它的最大特點(diǎn)在于片內(nèi)EPROM容量為480K，所以錄放時(shí)間長(zhǎng)，有10個(gè)地址輸入端，尋址能力可達(dá)1024位，最多能分600段，設(shè)有OVF端，便于多個(gè)器件級(jí)聯(lián)。

本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室的工作原理為：本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧教室通過室內(nèi)溫度檢測(cè)模塊檢測(cè)教室內(nèi)的溫度值，檢測(cè)的溫度值通過無線通信模塊Ⅰ將檢測(cè)的值采用無線的方式傳送出去；室內(nèi)濕度檢測(cè)模塊檢測(cè)教室內(nèi)的濕度信號(hào)，檢測(cè)到的濕度值通過無線通信模塊Ⅱ采用無線的方式傳送出去；室內(nèi)光強(qiáng)檢測(cè)模塊檢測(cè)教室內(nèi)的光照強(qiáng)度，檢測(cè)到的光照強(qiáng)度通過無線通信模塊Ⅲ采用無線的方式傳送出去；教室門狀態(tài)檢測(cè)檢測(cè)教室門的狀態(tài)，檢測(cè)到的教室門狀態(tài)通過無線通信模塊Ⅳ采用采用無線的方式將信號(hào)傳送出去；室內(nèi)煙霧濃度檢測(cè)模塊檢測(cè)教室內(nèi)的煙霧濃度，檢測(cè)到的信號(hào)通過無線通信模塊Ⅴ采用無線的方式傳送出去；通過無線通信模塊將采集到的信號(hào)傳送出去，微處理控制模塊接收傳送來的信號(hào)，根據(jù)信號(hào)控制報(bào)警模塊、燈光控制模塊、風(fēng)扇控制模塊實(shí)現(xiàn)報(bào)警、增強(qiáng)光照、降溫等，接收到的溫度、濕度、光強(qiáng)等傳送到數(shù)據(jù)顯示模塊，數(shù)據(jù)顯示模塊顯示溫度、濕度、光強(qiáng)等；當(dāng)檢測(cè)到溫度過高、煙霧濃度過高時(shí)控制語音播放模塊提醒學(xué)生及時(shí)撤離教室，避免發(fā)生危險(xiǎn)。電源模塊用于為智慧教室進(jìn)行供電，使各模塊能夠協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)控制的智慧教室，微處理控制模塊接收到的各檢測(cè)信號(hào)通過串口通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，將信號(hào)通過GPRS通信模塊將數(shù)據(jù)傳送出去。

雖然本實(shí)用新型已以較佳的實(shí)施例公開如上，但其并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以做各種改動(dòng)和修飾，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。