感应式楼道自动照明灯

感应式楼道自动照明灯设计与实现

摘要:本文介绍了感应式自动照明灯安装在楼道，为了方便夜晚有人在楼道出行，自动照明灯会自动点亮一段时间，白天照明灯停止工作。资源不是取之不尽的，节能越来越多的人关注。本电路可以用于家庭走廊、卫生间照明、贮藏室、学校楼道或者梳妆台前的自动开关，起到了“人来灯亮，人走灯灭”的作用。只要有人在夜间行走时，走近灯就会亮，离开灯延时一段后自动熄灭，使用十分节能方便。

关键词: 自动照明灯光敏传感器感应开关延时

摘要 (1)

关键词 (1)

引言 (1)

一、总体方案论证 (2)

1、方案比较 (2)

二、系统方案 (2)

2.1实现方法: (2)

2.1.1红外发射装置 (3)

2.1.2、红外接收电路 (3)

2.1.3、光控亮灯时间控制电路 (5)

三．设计及实现过程 (5)

四．系统功能测试 (6)

4.1红外发射电路 (6)

4.2红外接收电路 (7)

4.3光控亮灯时间控制电路 (7)

4.4总体测试 (7)

五．总结及体会 (8)

引言

本装置利用微波多普勒效应，在一定的空间内建立为电场，当有人或活动物进入电场时会反射回波，进电子线路混频后检测出极微弱的移频信号，此信号经智能处理后，可输出控制信号，微波感应模块安装方便，模块内部采用专用微处理能够对信号进行脉频和脉宽处理，可以排除小体积动物、远距离晃动的树木、高频通讯信号、闪电、和电器‘开、关时的干扰犷口及艾的输出端采用集成极开路输出，当微波电路检测到有人经过楼道口时，内部三极管导通仓吵，A点为低电平，经F’I反相后为高电平，咫和光敏电阻组成光控电路，白天左电源电压为低电平，与非门F2封锁，输出高电通过州硬已上电压充至电源电压，夜晚劲阻值较大，B点为高电平，此时若有人经过时，灯就会亮一段时间然后熄灭。

一、总体方案论证

1、方案比较

方案一：

利用光敏电阻和红外线人体传感器组成并联开关，本文介绍感应式楼道照明灯，光敏电阻使电路不能在白天触发。只有在夜间才能被触发，电路采用红外线反射式电路结构，红外发射器与接收器需安装在同一方向的同一平面内，这就需使发射器与接收器成为一体化结构，并使用同一电源供电，这种工作方式正好适应该电路的长期待机，短时间的工作状态。

当有人经过时，红外线人体传感器感应到人辐射的红外线，开关接通，此时整个电路构成通路，系统开始工作，当人离开时，红外线人体传感器检测不到人体辐射的红外线，开关断开，延时一段时间后灯自动熄灭。这种系统可以有效的区别人体和其他物体，并且当人不再移动时也可以保证自动照明灯不熄灭。

方案二：

利用超声波传感器和光敏传感器组成调理电路，当在白天时光敏传感器低阻，在夜晚时光敏传感器高阻，它可以控制一个继电器开关，进而控制整个电路的通断。超声波检测楼道内有无人通过，若有人通过时打开另一个开关，整个电路接通。此种方法可以达到自动控制的目的，但超声波传感器无法区别人体和宠物、物体等，并且当人站在楼道不移动时超声波传感器不能检测到人体的存在，自动照明灯会自动熄灭，这样会带来不不必要的麻烦。

本例介绍采用超声波传感器作为探测器件的感应式延时照明灯，在工作状态时不受自身灯光的影响，因此安装比较方便，(使用时，将该开关中继电器的常开触头并接在原照明灯开关两端即可)，它适用于卫生间、贮藏室、楼道、梳妆台前灯等，可做到人来灯亮，人走灯灭的自动控制功能。

二、系统方案

2.1实现方法:

感应开关是指红外线人体传感器，是一种当有人从红外感应探测区域经过时自动开启的开关，人的体温一般载37度，所以会发出波长为10UM左

右的红外线，红外线人体传感器就是一种可以探测波长为10UM左右的红

外线的装置，红外线人体传感器通常采用热释电元件，它接收到人体辐射

的红外线时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路自动触发开关。

当有人经过探测区域时，红外人体传感器探测到人体红外光谱的变化，开

关自动接通，光敏传感器和LED灯驱动电路构成回路。人不离开探测区域

时，开关持续接通，人离开探测区域时开关延时一段时间后自动关闭，整

个电路停止工作。

2.1.1红外发射装置

电路图如图所示为以555为核心构成的多谐振荡器发生频率为

fmax=1/[0.7(R2+2R3)C1]=42.5KHz

fmin=1/[0.7(R1+R2+2R3)C1]=36.5KHz

D1为红外发射器发射频率通过滑动变阻器R1可改变范围在fmin~fmax

2.1.2、红外接收电路

系统实现框图

电路如图所示是以芯片CX20106为核心通过红外接收管D2为信号接收元件的控制电路实现开关功能。

当D2未接收到信号时芯片引脚1为高电平，芯片输出端7为高电平三极管Q的基极为高电平，三极管截止，输出端A为高电平并保持不变。当D2管附近时D1发出的红外光经人体反射到D2时D2的电阻变得很小，芯片1脚相当于接地即1脚为低电平，此时经过芯片处理7脚输出一个低电平脉冲即产生一个下降沿。在此下降沿期间三极管Q基极为低电平三极管导通A端输出一个低电平

控制光控亮灯时间控制电路。

2.1.3、光控亮灯时间控制电路

电路如图所示为以555为核心的单稳态触发器，为低电平触发。D4为LED 小灯泡，RL为光敏电阻通过与滑动变阻器R12组合控制555的工作状态并可以改变感应的光亮度，当光强较大时时光敏电阻RL较小555的4脚为低电平555不工作，当光强较小时RL电阻很大，555的4脚为高电平555正常工作。555正常工作时当A输入低电平时单稳态触发器触发输出端3为高电平灯亮，触发时间T=1.1RC，可以通过改变R11大小改变触发时间长短。

三．设计及实现过程

本作品是基于CX20106红外控制器及NE555芯片来设计的。人体感应部分是利用物体表面能反射红外线的原理，将红外线发射管和接收管并排放置，并将发射管发射的红外线频率与所接收的红外线中心频率调为一致，这样一来，当人走近时会将发射管发出的红外线反射到接收管并触发后续电路工作。

红外线发射器部分我们设计为采用NE555搭接的多谐振荡器连接红外线发射管来产生所需频率的红外线。多谐振荡器的振荡电阻是可调的，这样有得于得到最合适的振荡频率。

红外线接收器部分的核心芯片我们选用了CX20106，原因有二：第一是CX20106的外围电路极其简单，所需的元件参数基本上都是典型值，因此不容易出错；第二是当接收管未收到红外信号时CX20106的输出端7脚输出高电平，当接收到信号时，输出一个低电平脉冲。这一输出特性正好满足NE555搭接的单稳态触发器的触发条件。也就是说接收器电路与延时亮灯电路的连接不需要做电平转换工作，省下了许多麻烦。

延时亮灯电路我们采用NE555搭接的单稳态触发器为核心，输出接LED