对一些照明时刻较长、照明设备较多的场所,其照明体系的运用糟蹋现象层出不穷。因为缺少科学管理和管理人员的责任心不强,有时在凭借外界环境能正常作业和夜晚室内空无一人时,整个房间内也是灯火通明。这样下来,无形中所糟蹋的电能是十分惊人的。据测算,这种现象的耗电占其单位一切耗电的40%左右。因而,有必要在确保照明质量的前提下,施行照明节能办法。这不仅能够节约能源,并且会发生显着的经济效益。
本体系主要由光照检测电路、热释电红外线传感器及处理电路、单片机体系及操控电路组成。作业时,光照检测电路和热释电红外线传感器收集光照强弱、室人是否有人等信息送到单片机,单片机依据这些信息经过操控电路对照明设备进行开关操作,然后完成照明操控,以到达节能的意图。
体系硬件规划
按图1构成的体系硬件电路如图2所示。为了使体系功用愈加完善,在该体系中能够添加时刻显现电路,用于显现当时的时刻。因为该部分硬件与软件均已老练,在此不做具体介绍。
中心操控模块
现在较为盛行的单片机有AVR和51单片机,从体系规划的功用需求及本钱考虑,51单片机性价比更高。AT89C52是具有2个外部中止、2个16位定时器、2个可编程串行UART的单片机。中心操控模块选用AT89C52单片机已彻底满意规划需求,完成整个体系操控。
光照检测电路
如图2所示,当外界环境光照强时,光敏电阻R13阻值较小,则A点电平较低;当外界环境光照弱时,光敏电阻R13阻值较大,则A点电平较高,将此电平送到单片机,由程序操控是否完成照明。
热释电传感器及处理电路
热释电红外线传感器
热释电红外传感器能以非触摸方式检测出人体辐射的红外线,并将其转变为电压信号。热释电传感器具有本钱低、不需求用红外线或电磁波等发射源、灵敏度高、可活动装置等特色。实际运用时,在热释电传感器前需装置菲涅尔透镜,这样可大大提高接纳灵敏度,添加检测间隔及规模。试验证明,热释电红外传感器若不加菲涅尔透镜,则其检测间隔仅为2 m左右;而配上菲涅尔透镜后,其检测间隔可添加到10 m以上。因为热释电传感器输出的信号改变缓慢、幅值小(小于1 mV),不能直接作为照明体系的操控信号,因而传感器的输出信号有必要经过一个专门的信号处理电路,使得传感器输出信号的不规则波形转变成适合于单片机处理的数字信号。依据以上要求,人体热释电检测电路组成框图如图3所示。
信号处理电路
本规划选用BIS0001来完成对热释电传感器输出信号的处理。BIS0001是一款具有较高功用的热释电传感器信号处理%&&&&&%,它主要由运算扩大器、电压比较器、状况操控器、延迟时刻定时器以及封闭时刻定时器等构成。由BIS0001构成的信号处理电路如图4所示。
图 4中,热释电传感器S极输出信号送入BIS0001的14脚,经内部榜首级运算扩大器扩大后,由C3耦合从12脚输入至内部第二级运算扩大器扩大,再经电压比较器构成的鉴幅器处理后,检出有用触发信号去发动延迟时刻定时器,最终从12脚输出信号(Vo)送入单片机进行照明操控。BIS0001的1脚接高电平,使芯片处于可重复触发作业方式。输出Vo(高电平)的延迟时刻Tx由外部R8和C7的巨细调整;触发封闭时刻Ti由外部R9和C6的巨细调整。
延时时刻挑选电路
体系在AT89C52的P1中设置了延时时刻挑选电路,其意图是在环境光照较弱时,照明设备延时一段时刻后主动平息。电路经过 P1.0~P1.3设置4个延时时刻,当P1.0~P3.0无开关闭合时,体系按初始值进行延时;当P1.0~P1.3有开关闭合时,程序从 P1.3~P1.0进行检测,若检测到某一端口为低电平时,则体系按当时端口设置的值进行延时。设置时刻联系值如表1所示。
输出操控电路
单片机对光照检测电路和传感器处理电路输出的信号进行检测,输出操控信号由单片机的P2.0输出。在室内环境光照较强或光较弱但室内又无人时,P2.0输出高电平,此刻三极管V1截止,继电器J1不作业,则接在220 V上的照明设备不亮。在室内光照较弱且传感器检测室内有人时,则P2.0输出低电平,此刻三极管V1导通,继电器J1作业,则220 V交流电经过继电器加到照明设备上,照明设备正常点亮。
本次规划的智能照明操控体系,适用于校园、商场等大面积室内场所的照明操控,能够有用地对照明设备进行主动操控,到达科学管理与节能的意图。试验证明,该体系结构简略、装置便利、作业安稳、可靠性高。若在该体系中添加报警装置,也可完成主动报警功用。