红外感应楼道灯电路的设计

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红外感应楼道灯电路的设计

红外感应楼道灯电路的设计

一、设计说明设计一个款可以用于直流24V(一般用蓄电池供电或有低压供电要求的工作情况下)的红外感应式的楼道灯电路,要求在白天或者楼道的光线亮时电路不工作,在光线暗时能工作。

该电路由红外感应探头、红外控制芯片、光敏控制电路、电源电路组成,负载可以为10瓦16伏LED灯供电。

其原理框图如图1所示。

图1红外感应楼道灯电路原理框图二、技术指标1.电源电压为:直流24V。

2.每次通电持续时间20秒。

3.红外感应范围3—4米。

4. 为了给LED灯供电,要求恒流源输出电流控制在660mA。

三、设计要求1.在选择器件时,应考虑成本。

2.根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数。

3. 画出电路原理图(元器件标准化,电路图规范化)。

四、实验要求1.根据技术指标制定实验方案;验证所设计的电路。

2.进行实验数据处理和分析。

五、推荐参考资料1.童诗白、华成英主编者. 模拟电子技术基础. [M]北京:高等教育出版社,2006年2.谭博学主编. 集成电路原理与应用. [M]北京:电子工业出版社,2003年3.谢自美主编. 电子线路设计、实验、测试.[M]武昌:华中科技大学出版社,1992年4.戴伏生主编.基础电子电路设计与实践,[M]北京:国防工业出版社,2002年5.张庆双主编.全新实用电路集粹上、下册,[M]北京:机械工业出版社,2006年六、按照要求撰写课程设计报告指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日成绩评定表红外感应楼道灯电路的设计摘要:红外感应楼道灯主要采用热释电红外探头将接收到的微弱信号加以放大,然后驱动进行相应的输出,在夜晚时,只要人体进入探测区域,开关会自动开启,起到“人来灯自亮,人走灯自灭”的作用,既新颖方便又节约用电。

该设计除了应用于楼道,还可用于电梯间、卫生间、库房等处。

本设计电路共分为四个个模块,即放大比较模块、光电开关模块、延时模块、恒流源输出模块,结构简单,本身不发任何类型的辐射,器件功耗较小,价格低廉,隐蔽性好,应用范围广,所以可通过扩展而达到实际的应用。

走廊感应灯改造方案

走廊感应灯改造方案

走廊感应灯改造方案1. 简介走廊是人们在建筑物或公共场所中经常使用的空间,然而传统的照明系统在走廊中存在一些不便之处,例如需要手动开关灯,容易忘记关闭,造成能源浪费。

为了解决这个问题,我们提出了走廊感应灯改造方案。

本文档将详细介绍走廊感应灯改造方案的设计原理、硬件需求和软件实现,旨在为读者提供一个全面的理解和实施该方案的指导。

2. 设计原理走廊感应灯改造方案主要基于人体红外感应技术。

该技术通过检测人体红外辐射来感知人的存在,进而自动开关灯光。

整个方案包括以下主要步骤:1.安装红外感应器:将红外感应器安装在走廊入口处,以便能够及时感知到人的存在。

2.控制电路:将红外感应器与控制电路连接,通过控制电路实现灯光的开关。

3.电源供应:为控制电路和灯光提供稳定的电源供应。

3. 硬件需求实施走廊感应灯改造方案需要以下硬件设备:•红外感应器:用于感知走廊中的人体红外辐射信号。

•控制电路:用于控制灯光的开关。

•电源供应:为控制电路和灯光提供稳定的电源。

•灯具:用于照明走廊。

4. 软件实现走廊感应灯改造方案的软件实现可以分为以下几个步骤:1.硬件连接:将红外感应器连接到控制电路的输入端口,将控制电路连接到电源和灯具。

确保所有硬件设备连接正确。

2.程序编写:使用适当的编程语言(如C语言或Python),编写一个简单的程序来控制红外感应器和灯光。

程序应该具备以下功能:–初始化红外感应器和控制电路。

–检测到人体红外辐射时,打开灯光。

–一段时间内没有检测到人体红外辐射时,关闭灯光。

3.软件测试:在实际走廊中测试软件的功能和性能。

检查是否能够准确地感知到人的存在并自动控制灯光的开关。

5. 注意事项在实施走廊感应灯改造方案时,需要注意以下几点:•红外感应器的安装位置应该选择在走廊入口处,以确保能够及时感知到人的存在。

•控制电路的设计和连接应该符合电气安全标准,确保系统可靠性和稳定性。

•程序编写时,需要考虑到一些特殊情况,如走廊中可能存在其他干扰源和光线变化等因素。

感应式楼道自动照明灯

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。

项目12 楼道感应灯

项目12 楼道感应灯
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
动手做5——软硬件联调
进行以下操作: (1)输入源程序; (2)编译源程序; (3)联机调试和纠错,模拟人靠近和离开动作, 测试灯的控制过程; (4)将调试好的程序下载至89C51芯片中,脱机 运行; (5)完成机械部分的设计与制作; (6)进行外观设计; (7)产品组装。
项目小结
在已经掌握运用单片机完成一些简单项目制作技能 的基础上,再通过一些比较实用的综合制作项目训 练单片机的综合应用能力。以简单实用的制作项目 为背景,从做什么、怎么做、如何能做得更好这种 进阶形式,启发和引导如何根据项目要求,对有待 完成的应用系统进行分析和设计,如何实现单片机 与外围电路之间的接口设计来训练知识与技能运用 的综合能力。
项目12
楼道感应灯
任务1
在一些住宅楼和商业大厦的楼道都有感应灯,当 人靠近感应灯附近1-2m时,能通过感应自动将灯 打开;当人们离开后,灯又会自动关闭。本项目 通过红外传感器模块BISS0001设计一个实用的 楼道感应灯。
怎么做?——分析怎样用单片机实现任务
动手做1——画出硬件电路图
要完成红外感应模块与单片机 的连接,首先应弄清红外感应 模块各引脚的功能与使用方法, 如图所示。将感应模块底部三 个端子中的“OUT”端子接 89C51单片机的P2.4;“+” 端子接+5V电源; “—”端子接 电源地。当模块电源接通后, 端子“OUT”的输出状态为低 电平,处于初始工作状态。此 时,如果有人在感应区域内移 动,模块的输出端子“OUT” 会输出一个高电平。所以,通 过查询或中断方式来检测红外 感应模块输出端子“OUT”电 平的高低状态就可以判断是否 有人靠近感应灯了。硬件电路 原理示意图如图所示。
动手做2——准备器件

《智能楼道灯——红外线传感器》教学设计[1]

《智能楼道灯——红外线传感器》教学设计[1]

《智能楼道灯一红外线传感器》教学设计江苏省锡山高级中学实验学校秦晓兰【设计思想】随着科技的开展,物联网技术早已渗透到日常生活的每一个领域,人类进入了智能时代。

上至宇宙天文,下至日常生活,几乎每一个现代化应用,都离不开物联网技术,离不开各种各样的传感器。

智能家居、智能交通、智能安防……生活在智能时代的我们,在享受物联网技术给我们带来的智能生活的同时,也需要与时俱进,去思考探究这些物联网技术背后所隐藏着的科技之光。

多一个发现,那么多一点思考;多一份探索,那么多一点创新!本教学设计旨在通过对“智能楼道灯”系统的分析探究,引导学生获取科学思维、体验科学研究方法。

在今后的学习生活中能主动发现生活中的物联网技术应用的现象,并能触类旁通,开掘其他类似的应用,且有意识的去思考探究其本质,实践创新。

【教材分析】《智能楼道灯一一红外线传感器》是苏教版(20XX)《小学6年级信息技术》第2课的内容。

主要介绍了红外线传感器及其应用,重点表达了信息的感知。

在物联网的体系架构中,信息感知是根底。

只有全面感知信息,才能可靠传输信息,并最终实现智能应用。

而传感器技术是感知层的重要技术手段,红外线传感器也是众多传感器技术中最普通常见的。

正确认识红外线传感器及其应用,可加深学生对信息感知的理解,为后续的学习打下坚实的根底。

【学生分析】1.本节课的教学对象是小学6年级的学生。

通过前面的学习,学生已经具备了一定的信息素养;通过第1课《初识物联网》的学习,也已经了解了物联网及其应用的相关知识。

这些都为本节课的学习打下了良好的根底。

2.6年级的学生对于生活中诸多物联网技术的应用,往往是“知其然,而不知其所以然气信息是如何被感知的?如何传输的?又是如何最终实现智能应用的?学生对于这些问题的答案是模糊的,知识结构是零散的。

所以,消除学生对物联网的神秘感,帮助学生完成建构完善的知识结构网络,是教学设计的重中之重。

3.6年级学生的年龄特点,正由形象思维向抽象思维转变,想象力丰富,活泼好动,注意力不容易集中,有一定的归纳推理能力,但是对自己感兴趣的东西却乐于探索,求知欲强。

毕业设计105红外感应式楼道照明开关的设计

毕业设计105红外感应式楼道照明开关的设计

红外感应式楼道照明开关的设计1 引言1.1 课题的背景与目的节能与环保已经成为当代产品开发的首要考虑因素和最大卖点。

由于我国在新能源研发方面处于落后局面,目前市场上的普通船型开关、拉线开关占据着灯具开关市场的主要位置。

然而由于许多不可控因素的出现及人们日常习惯所限,造成了大量的电能的浪费。

这种现象在我们的生活中随处可见。

空无一人的教室十多盏日关灯依然亮着,非常安静的楼道内灯火通明,卫生间无人使用却不熄灭灯光……全国每年因此而损耗的电能可以以亿度计量,同时因灯具使用时间的过长,也缩短了灯具的使用寿命,频繁的更换灯具也造成了人力,财力的大量浪费。

所以通过这种直接和间接的损耗,每年电能的损失就达数亿元。

近十年以来,我国建筑体系的不断发展,也对照明系统提出了更高的要求。

随着大量采用电子技术的家用电器面市, 住宅电子化出现。

近几年楼宇智能化(智能家居是以家为平台,兼备建筑、网络通讯、信息家电、网络家电、自动化和智能化,集系统、结构、服务、管理、控制于一体的高效、舒适、安全、便利、节能、健康、环保的家居环境。

)又飞速发展起来,其中实现自动照明系统可以减少电能浪费成为实现现代化住宅的重要一笔。

本课题从实际出发,准备对红外线楼道自动照明系统进行探索随着现代化的发展,工业,农业,商业,教育等等行业的用电量都大幅度增加,在这种情况下电能的浪费成为人们普遍关注的问题.由此观之,如何有效的节省照明用电的浪费和更好的管理照明系统已成为一个不可忽视问题。

1.2 热释电红外感应开关简述普通人体会发射10um左右的特定波长红外线,用专门设计的传感器就可以针对性的检测这种红外线的存在与否,当人体红外线照射到传感器上后,因热释电效应将向外释放电荷,后续电路经检测处理后就能产生控制信号。

这种专门设计的探头只对波长为10μm左右的红外辐射敏感,所以除人体以外的其他物体不会引发探头动作。

探头内包含两个互相串联或并联的热释电元,而且制成的两个电极化方向正好相反,环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是探测器无信号输出。

红外感应延时照明灯的设计

红外感应延时照明灯的设计

红外感应延时照明灯的设计摘要当今社会人们更加注重节能环保,照明这一领域也发生了很大的不变化,从传统的白炽灯具向LED智能化照明灯发展。

红外感应延时照明灯适宜于门厅、楼梯和楼道等地方,是公共照明基本实现了“人来灯亮,人离灯媳”的自动控制,明显改善了楼房的公共照明效果,还能大幅度节省公共照明用电,照明灯的实际使用寿命也明显延长。

此次的课程设计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,使发射器与接收器成为一体化结构,并使用同一个电源供电。

然后用555时基电路结合电阻、电容等控制延时的时间长短。

可以使用KA2148对反馈信号实现放大。

最后根据设计原理图焊接、调试。

红外感应延时照明灯的设计是由红外感光透镜和热释电红外传感器、放大比较电路、工作延时电路和可控硅导通量控制电路组成慢亮慢暗人体感应自动控制灯,可以做到识别白天和黑夜。

给人类的生活带来了很多便利……关键字:红外感应 555定时器 KA2184集成电路照明灯红外感应延时照明灯的设计摘要当今社会人们更加注重节能环保,照明这一领域也发生了很大的不变化,从传统的白炽灯具向LED智能化照明灯发展。

红外感应延时照明灯适宜于门厅、楼梯和楼道等地方,是公共照明基本实现了“人来灯亮,人离灯媳”的自动控制,明显改善了楼房的公共照明效果,还能大幅度节省公共照明用电,照明灯的实际使用寿命也明显延长。

此次的课程设计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,使发射器与接收器成为一体化结构,并使用同一个电源供电。

然后用555时基电路结合电阻、电容等控制延时的时间长短。

可以使用KA2148对反馈信号实现放大。

最后根据设计原理图焊接、调试。

红外感应延时照明灯的设计是由红外感光透镜和热释电红外传感器、放大比较电路、工作延时电路和可控硅导通量控制电路组成慢亮慢暗人体感应自动控制灯,可以做到识别白天和黑夜。

给人类的生活带来了很多便利……关键字:红外感应 555定时器 KA2184集成电路照明灯目录1 绪论 (1)1.1 红外感应灯课题介绍 (1)1.2 红外线感应灯的概况 (1)1.3 555定时器和KA2184的应用 (2)2 相关元器件选用及硬件电路设计 (2)2.1 元器件的介绍 (2)2.2 电路原理图 (6)2.3 电路的控制过程 (7)3 制作与调试 (9)3.1 电路板的焊接 (9)3.2 红外线发射管与接受管的安装 (9)3.3 电路的调整 (9)总结 (10)致谢 (11)参考文献 (12)1 绪论1.1 红外感应灯课题介绍随着时代的进步,科技的不断创新,现在各领域都向智能化方面发展,红外线线感应灯可以在楼道、宿舍、教室、办公室、实验室,宾馆、卫生间、储藏室等地方安装,不仅仅为我们提供了方便,而且其智能化、环保节约受到人们的热烈的欢迎。

智能楼道灯——红外传感器(教案)2022-2023学年综合实践活动六年级上册 全国通用

智能楼道灯——红外传感器(教案)2022-2023学年综合实践活动六年级上册 全国通用

智能楼道灯——红外传感器本教案主要针对2022-2023学年综合实践活动六年级上册的内容,介绍智能楼道灯中的红外传感器。

智能楼道灯是一种具有智能控制功能的灯具,能够智能地感知周围的环境,启用或关闭灯具,从而起到节能、环保等多重作用。

而红外传感器是智能楼道灯中的主要组成部分之一,本教案就针对红外传感器进行介绍,包含以下内容:•红外传感器的概念与工作原理•红外传感器的应用领域和优势•具体操作与实践活动一、红外传感器的概念与工作原理红外传感器是一种能够感知环境中红外线辐射的传感器,利用红外线辐射的原理判断周围环境的变化并输出相应的信号。

红外线是一种无形的辐射波,类似于光线,但波长更长,能够穿透雾、烟、尘埃等介质,因此具有一定的穿透性。

同时,许多物体在它们表面上产生和发射红外线,这种辐射波可以被红外传感器检测到。

红外传感器由红外探头、电路、输出模块等部分组成。

工作时,探头接收到周围物体发出的红外线辐射,将信号转化为电信号,经过电路处理后输出相应的信号,以完成对该物体的探测。

二、红外传感器的应用领域和优势红外传感器有广泛的应用领域,包括自动控制、安防、交通出行等多个方面,其中智能楼道灯作为智能家居的重要组成部分,是红外传感器的主要应用场景之一。

智能楼道灯中,红外传感器能够实现对行人、车辆等物体的感知和探测,根据不同的情况启用或关闭灯具。

通过这种方式,可以达到“用光恰到好处”的效果,不仅能够节能环保,还能够提高家庭安全性。

在智能家居领域,红外传感器还可以与智能门锁、智能电器等设备组合使用,实现智能开关、自动调节等多种功能,提高生活质量。

红外传感器的优势在于感知范围广、响应速度快、反应灵敏、可靠性高等特点。

此外,红外传感器相对于其它传感器技术而言成本比较低,适用于大规模应用。

三、具体操作与实践活动在教学实践中,本课程需要包含一些具体操作和实践活动,以提高学生对智能楼道灯和红外传感器的认识和理解。

1.了解智能楼道灯的原理首先,教师应当向学生讲解智能楼道灯的基本原理,包括智能楼道灯的感知原理、控制原理、芯片原理等,以此为学生提供一定的知识基础。

红外感应亮度控制LED灯

红外感应亮度控制LED灯
红外感应亮度控制LED灯
1.设计任务
设计并制作一种红外亮度红外控制HB-LED灯。 用于展板照明,走廊等,工作台灯等,其原理框图 如下。 感应一次(如挥手),亮度依次增加或减少。
(1)亮度至少10级
(2)显示采用高亮度,功率0.5-2 W 。下
2
(1)基本要求部分
发射信号 产生 555
设计原理
IR接收 TL0038
信号整 形555
控制电路
5V
AC/DC
LED驱动电路
(2)扩展要求
• 控制局部为PWM方式控制LED 灯的亮度
3.设计提示
(1).如图所示的红外发射信号可由555电路产生或其 它 电 路 产 生 。 其 中 的 高 频 部 分 一 般 为 38kHz 。 红外发射信号波形
产生1 kHz 左右方波
VCC
5V
R1
100k
R2
680k
C1
1.0nF
8
U1
VCC
4 RST
OUT 3
7 DIS 6 THR
1kHz
2 TRI
5 CON
GND
1
LM555CM
C2
10nF
产生38 kHz 左右方波
8
U1
VCC
4 RST
OUT 3
7 DIS 6 THR
1kHz
2 TRI
5 CON
GND
1
LM555CM
R4
5.1k
R5
10k
C4
1.0nF
VCC
5V
R9
10
8
U2
VCC
4 RST
OUT 3
7 DIS 6 THR

基于STC89C52单片机红外楼道灯系统设计

基于STC89C52单片机红外楼道灯系统设计

目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)引言 (1)第一章绪论 (4)1.1国内外智能产业发展概况 (4)1.2智能楼道灯操作说明 (4)第二章元器件的介绍 (5)2.1单片机的选择 (5)2.1.1 单片机的主流系列及机型选择 (5)2.1.2 管脚介绍 (6)2.1.3 总线结构 (8)2.2红外发射二极管 (9)2.3一体化红外接收管 (10)2.4LED灯 (12)2.4.1LED用途介绍 (13)2.4.2LED-特点 (14)2.4.3色温及颜色的应用 (15)第三章系统硬件设计 (18)3.1系统的整体硬件图 (18)3.2一体化红外接收电路 (18)3.3红外发射模块电路图 (19)第四章系统软件设计 (20)4.1程序流程图 (20)4.2系统的汇编程序代码 (20)结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)基于STC89C52单片机红外楼道灯系统设计摘要: 本文设计的题目是基于单片机的红外楼道灯设计,使用STC89C52型单片机调制出38KHZ的信号,驱动红外二极管。

本文对系统进行了模块化处理,系统的硬件电路包括主机、红外发射、电源模块、LED灯指示模块4个主要部分。

主机部分主要采用STC89C52单片机组成单片机最小系统,红外发射则是通过单片的I/O口调制出38KHZ的信号,驱动红外二级管,使其发色红外线,作为检测信号。

当检测到人的时候,红外线被反射回来,被红外一体化接受管接收到,红外一体化接收管接收到信号后输出一个低电平,这个低电平传送给单片机中断,并执行中断处理程序。

总之,本文的设计思想就是系统采用最简单的单片机触发中断方式,红外检测到信号后就触发中断,中断程序控制灯的亮灭。

关键词: 单片机STC89C52;LED;中断;红外检测Design of Infrared Obstacle Avoidance Trolley System based onSTC89C52Abstract: This design topic is based on SCM infrared corridor lights design, uses STC89C52 type of 38KHZ microcontroller modulation signal, driving the infrared diode. This article on the system modular processing, system hardware circuit including host, infrared emission, the power modules, LED lamp instruction module four major parts. The mainframe mainly adopts single-chip microcontroller smallest system composed STC89C52, infrared emission is through the monolithic I / O mouths modulation 38KHZ signal, driving the infrared diodes, make its send lubricious infrared, as control signal. When detect person, infrared reflected back by infrared integration accept tube, received, infrared integration after receiving tube receiving signal output a low level, the low level transmitted to interrupt and carry out the microcontroller interrupt handlers. In short, this design idea is the system adopts the most simple microcontroller trigger interrupt mode, infrared detection to signal after will trigger interrupt, interruption program control lamp light out.Key words:SCM STC89C52 LED Interrupt Infrared detection引言现代社会对信息的需求量越来越大,信息传递速度也越来越快,二十一世纪是信息化的世纪,目前推动世界经济发展的主要是信息技术、生物技术和新材料技术,而其中信息技术对人们的经济、政治和社会生活影响最大,信息业正逐步成为社会的主要支柱产业,人类社会的进步将依赖于信息技术的发展和应用。

红外感应式楼道照明开关的设计

红外感应式楼道照明开关的设计

1 引言节能与环保已经成为今世产品开发的首要考虑因素和最大卖点。

由于我国在新能源研发方面处于掉队局面,目前市场上的一般船型开关、拉线开关占据着灯具开关市场的要紧位置。

但是由于许多不可控因素的显现及人们日常适应所限,造成了大量的电能的浪费。

这种现象在咱们的生活中到处可见。

空无一人的教室十多盏日关灯仍然亮着,超级安静的楼道内灯火通明,洗手间无人利用却不熄灭灯光……全国每一年因此而损耗的电能能够以亿度计量,同时因灯具利历时刻的太长,也缩短了灯具的利用寿命,频繁的改换灯具也造成了人力,财力的大量浪费。

因此通过这种直接和间接的损耗,每一年电能的损失就达数亿元。

近十年以来,我国建筑体系的不断进展,也对照明系统提出了更高的要求。

随着大量采纳电子技术的家用电器面市, 住宅电子化显现。

近几年楼宇智能化(智能家居是以家为平台,兼备建筑、网络通信、信息家电、网络家电、自动化和智能化,集系统、结构、效劳、治理、操纵于一体的高效、舒适、平安、便利、节能、健康、环保的家居环境。

)又飞速进展起来,其中实现自动照明系统能够减少电能浪费成为实现现代化住宅的重要一笔。

本课题从实际动身,预备对红外线楼道自动照明系统进行探讨随着现代化的进展,工业,农业,商业,教育等等行业的用电量都大幅度增加,在这种情形下电能的浪费成为人们普遍关注的问题.由此观之,如何有效的节省照明用电的浪费和更好的治理照明系统已成为一个不可轻忽问题。

现代照明开关简述现代电子技术的进展和人们对生活质量的需求转变,已使传统的开关感受到产品更新换代的要挟。

目前传统的按键式和拉线式开关仍然是照明开关的主体,但自从人们发觉了无线电波,就开始用无线电来遥控了。

航空爱好者用无线电收发装置来操纵模型飞机,舰模爱好者用无线电来操纵模型舰艇。

声音、超声波、无线电波都能够用作传递信号的媒体,传递命令,实现远距离操纵。

这些方式在必然程度上节省了电能。

针对问题,市场上的照明开关也是层出不穷,要紧有声光控开关、触摸式延时开关、。

红外控制灯的电路设计精选全文

红外控制灯的电路设计精选全文

可编辑修改精选全文完整版红外控制灯的电路设计本文介绍了一种人体红外控制LED灯的电路设计,整个系统利用红外线热释电效应,将人体移动所发出的极微量红外线转换成相应的电信号,对LED楼道灯进行自动开关控制。

1、原理介绍图①整个电路如图1所示。

该电路选用的是功耗极低的BISS0001专用集成电路,这是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路,它配以热释电红外传感器和少量外接元器件,构成被动式的热释电红外开关。

它能自动快速开启各类控制装置,用于安全区域的自动灯光照明和报警系统。

BISS0001是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。

红外“热释头”(即传感器)顶部有一块方形的的干涉滤光片,用以滤除包括太阳光、电灯等其他热源的近红外线辐射光(即波长小于7.5μm和大于145μm的红外杂光),只让人体所特有的7~14μm波长的红外光谱透过方形滤光片顺利进入红外线热释电传感器。

而且在传感器的前端还配有一个半球形的菲涅尔透镜,将收集到的红外线最大限度地聚焦于管子顶部的方形滤光片上,使接受距离大幅度提高。

由于光控作用,白天光敏电阻RM受环境自然光线照射,电阻较小,它与R3、RP1所构成的分压电路在IC1的第9脚只分得很小的电压,即9脚电位比较低。

当9脚电位低于1/5VDD(即小于1 V)时,IC1内部的控制电路被封锁(9脚电位可通过RP1来设定)。

此时,即使在红外探头PIR作用距离内有人体移动,红外信号也无效,即由PIR的S端输出加到IC1第14脚的人体红外光电信号被拒绝接受,于是IC1的输出端2脚便无控制信号输出(呈低电平“0”状态),三极管9013截止,此时SSR 的输入端2、3脚因无工作电流,其输出端6、8脚也截止,电源EC2因无交流220V 输入,故输出为0,LED灯不亮,这就是“封锁”阶段。

晚上,环境光线很暗,光敏电阻RM因失去光照,阻值变得很大(在1~2ΜΩ之间),它与R3、RP1所组成的新的分压关系使IC1第0脚获得较高电位(大于1/5 VDD,即大于1 V)时,封锁状态即转变为允许触发状态。

楼道人体感应开关照明电路设计

楼道人体感应开关照明电路设计

福州职业技术学院毕业设计设计题目楼道式感应照明电路设计系别技术工程系年级专业09应用电子学号 200902013220 姓名陈贵福指导教师薛曼芳职称2012年1 月30 日目录内容摘要 (1)关键词 (1)引言 (1)一、设计基础介绍 (2)(一)热释电红外感应开关简述 (2)(二)人体热释电红外线传感器的基本结构和原理 (3)(三)继电器 (5)二、总体设计方案 (7)(一)设计思路 (7)(二)设计方案 (8)(三)电路图设计 (8)(四)系统工作原理 (8)(五)电路工作原理 (9)三、楼道人体感应开关照明电路设计制作 (10)(一)制作说明 (10)(二)系统的调试............................................................................................................. . (10)四、电路的制作 (11)结语 (13)参考文献 (13)楼道人体感应开关照明电路设计【内容摘要】本设计是一个智能照明电路,可以自动判断楼道是否有人经过,并点亮楼道灯,能够给人们的生活带来许多便利,并且电路可以检测白天和黑夜,白天有人经过也不会触发,只有在夜晚的时候电路才工作,大大的降低了电能的损耗,我在电路中使用的是人体红外感应开关,这样的传感器就可以针对性的检测这种红外线的存在与否,当人体红外线照射到传感器上后,因热释电效应将向外释放电荷,后续电路经检测处理后就能产生控制信号。

这一检测技术较之超声、哑声、微波方式更为灵敏与准确。

它要求PIR热释电人体红外传感器的信号放大处理电路有很高的灵敏度并要能准确鉴别生物体与非生物体的运动,使误动作率降到最低。

且体积小,自耗电微少。

本电路设计简单,性能稳定,适合小区使用。

【关键词】热释电红外探头放大自动开关热敏电阻引言人体感应灯是一款利用红外线、热释电原理感应人体活动信息的新技术设计、研发而成的,专门用来检测和感应人体活动信息。

红外感应楼道灯电路的设计解析

红外感应楼道灯电路的设计解析

一、设计说明设计一个款可以用于直流24V(一般用蓄电池供电或有低压供电要求的工作情况下)的红外感应式的楼道灯电路,要求在白天或者楼道的光线亮时电路不工作,在光线暗时能工作。

该电路由红外感应探头、红外控制芯片、光敏控制电路、电源电路组成,负载可以为10瓦16伏LED灯供电。

其原理框图如图1所示。

图1红外感应楼道灯电路原理框图二、技术指标1.电源电压为:直流24V。

2.每次通电持续时间20秒。

3.红外感应范围3—4米。

4. 为了给LED灯供电,要求恒流源输出电流控制在660mA。

三、设计要求1.在选择器件时,应考虑成本。

2.根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数。

3. 画出电路原理图(元器件标准化,电路图规范化)。

四、实验要求1.根据技术指标制定实验方案;验证所设计的电路。

2.进行实验数据处理和分析。

五、推荐参考资料1.童诗白、华成英主编者. 模拟电子技术基础. [M]北京:高等教育出版社,2006年2.谭博学主编. 集成电路原理与应用. [M]北京:电子工业出版社,2003年3.谢自美主编. 电子线路设计、实验、测试.[M]武昌:华中科技大学出版社,1992年4.戴伏生主编.基础电子电路设计与实践,[M]北京:国防工业出版社,2002年5.张庆双主编.全新实用电路集粹上、下册,[M]北京:机械工业出版社,2006年六、按照要求撰写课程设计报告指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日成绩评定表红外感应楼道灯电路的设计摘要:红外感应楼道灯主要采用热释电红外探头将接收到的微弱信号加以放大,然后驱动进行相应的输出,在夜晚时,只要人体进入探测区域,开关会自动开启,起到“人来灯自亮,人走灯自灭”的作用,既新颖方便又节约用电。

该设计除了应用于楼道,还可用于电梯间、卫生间、库房等处。

本设计电路共分为四个个模块,即放大比较模块、光电开关模块、延时模块、恒流源输出模块,结构简单,本身不发任何类型的辐射,器件功耗较小,价格低廉,隐蔽性好,应用范围广,所以可通过扩展而达到实际的应用。

人体红外控制LED楼道灯的电路设计

人体红外控制LED楼道灯的电路设计
图 1 电路 系 统 图
工具 照明、 交通信号显示 、 背景显示 、 电子屏幕 、 军用照明 及旅游 、 轻工业产 品等。 正如我们所 了解 到 的 ,我 国首都北京 率先 开始 了
L D 照 明灯 的推 广 和 使 用 , 2 0 奥 运 会 的会 馆 “ E 在 08 鸟巢 ”
3 原 理 介绍
( 常州纺织服装职业技术学 院, 江苏 常州 2 3 6 ) 1 14
摘 要 : 章介 绍 了一种人 体 红外控 制 L D楼 道灯 的 电路 设 计 , 文 E 整个 系统 利 用红 外 线热 释 电效 应 , 人 体移 动 所发 出的 将
极微 量红 外线 转换成 相应 的 电信 号 , L D楼 道灯进 行 自动开 关控 制。 对 E 关 键 词 : E 红 外 线热 释 电 L D; 中图 分 类号 : M9 30 T 2 .1 文 献标 识码 : A 文 章编 号 : 0 6 8 3 ( 0 0 0 — 0 7 0 10 — 97 2 1) 3 0 2 — 3
②驱动电压低 :E L D使用低压 电源, 电电压在 62 体移动所发 出的极微量红外线转换 成相应 的电信号 , 供 4 进 行放大处理后 , L D楼道灯进行 自动开关控制 。 对 E

③适用性 : 尺寸很小, , 每个单元 L D可以制备成各种 E
形 状 的器 件 , 且适 用 于 易 变 的环 境 ; 并
①寿命长 、 电量低 : 耗 寿命 长达 1 万 h 消耗能量较 0 ,
光效 的 白炽 灯 减 9 %; 0
V之 间 ;
其 中一组为 E 1( C 专供控制电路) ,另一组为 E 2( C 专供
L D灯 板 电路 )整 个 系统 利 用 红 外 线 热 释 电效 应 , 人 E 。 将

红外灯设计

红外灯设计

红外感应延时照明灯的设计摘要当今社会人们更加注重节能环保,照明这一领域也发生了很大的不变化,从传统的白炽灯具向LED智能化照明灯发展。

红外感应延时照明灯适宜于门厅、楼梯和楼道等地方,是公共照明基本实现了“人来灯亮,人离灯媳”的自动控制,明显改善了楼房的公共照明效果,还能大幅度节省公共照明用电,照明灯的实际使用寿命也明显延长。

此次的课程设计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,使发射器与接收器成为一体化结构,并使用同一个电源供电。

然后用555时基电路结合电阻、电容等控制延时的时间长短。

可以使用KA2148对反馈信号实现放大。

最后根据设计原理图焊接、调试。

红外感应延时照明灯的设计是由红外感光透镜和热释电红外传感器、放大比较电路、工作延时电路和可控硅导通量控制电路组成慢亮慢暗人体感应自动控制灯,可以做到识别白天和黑夜。

给人类的生活带来了很多便利……关键字:红外感应 555定时器 KA2184集成电路照明灯目录第一章绪论 (1)1.1红外感应灯课题介绍 (1)1.1.1 红外线感应灯的开关 (1)1.1.2红外线感应灯的作用 (1)1.1.3 红外线感应灯的功能特点 (2)1.1.4红外线感应灯的适用范围 (2)1.2 555定时器的应用 (2)1.3 KA2184的的应用 (2)第二章相关芯片及硬件电路设计 (2)2.1 元器件的介绍 (2)2.2电路原理图 (5)2.3电路的控制过程 (6)第三章制作与调试 (8)3.1 电路板的焊接 (8)3.2 红外线发射管与接受管的安装 (9)3.3 电路的调整 (9)总结 (10)致谢 (11)参考文献 (12)第一章绪论1.1红外感应灯课题介绍随着时代的进步,科技的不断创新,现在各领域都向智能化方面发展,红外线线感应灯可以在楼道、宿舍、教室、办公室、实验室,宾馆、卫生间、储藏室等地方安装,不仅仅为我们提供了方便,而且其智能化、环保节约受到人们的热烈的欢迎。

楼梯间自动感应照明系统设计

楼梯间自动感应照明系统设计

楼梯间自动感应照明系统设计现代楼宇智能化的发展趋势之一就是通过使用自动感应照明系统来提高能源效率和用户体验。

楼梯间作为一个通行频繁的区域,使用自动感应照明系统可以在有人经过时自动点亮照明灯,从而减少能源消耗并提供更便利的照明体验。

1.系统组成1.1传感器:使用红外感应技术的传感器可以感知到有人进入或经过楼梯间的区域,并通过信号触发照明灯的开关。

1.2控制器:控制器是系统的核心部分,负责接收传感器的信号并通过控制电路来实现照明灯的切换。

控制器还可以根据需要设置延时功能,即在检测到没有人经过一段时间后自动关闭照明灯。

1.3照明灯:使用高亮度LED灯或其他节能灯具作为照明光源,可以有效地减少能源消耗并延长使用寿命。

2.原理与工作流程2.1传感器感应:当有人进入或经过楼梯间时,传感器会感应到人体的红外辐射,并将信号发送给控制器。

2.2控制器响应:控制器接收到传感器的信号后,会判断是否需要开启照明灯。

在初始状态下,如果已经有人进入楼梯间,照明灯将自动点亮。

2.3延时关灯:当控制器没有再次接收到人体红外信号时,即没有人经过一段时间后,控制器会根据设定的延时时间关闭照明灯。

这个延时时间可以根据实际需要进行调整。

2.4重新检测:当有人再次进入或经过楼梯间时,传感器会再次感应到人体的红外信号并将信号发送给控制器。

控制器根据收到的信号判断是否需要重新点亮照明灯,如果需要则重复上述步骤。

3.系统特点与优势3.1节能环保:系统能够根据实际需要自动控制照明灯的开关,避免了长时间的照明灯闲置,从而减少能源消耗和排放。

3.2方便快捷:用户无需手动操作开关,只需进入或经过楼梯间即可享受到自动亮灯的便利。

3.3安全可靠:自动感应照明系统能够及时响应人体的行动并提供足够的照明,从而提高了楼梯间的安全性。

3.4延时功能:系统提供了延时关灯功能,当楼梯间没有人经过一段时间后自动关闭照明灯,从而进一步节约能源。

4.系统应用与前景总结起来,楼梯间自动感应照明系统通过使用传感器、控制器和照明灯等组成部分,实现了能源节约、便利性和安全性的提升。

楼梯间自动感应照明系统设计

楼梯间自动感应照明系统设计

目录楼梯间的自动感应照明设计 (1)摘要 (1)ABSTRAC (2)引言 (3)1红外感应和智能照明控制系统的优越性 (3)2.楼梯间控制器简介及控制方案的分析 (4)2.1楼梯间灯光控制器简介 (4)2.2系统控制方案的分析 (5)3系统模块的实现 (5)3.1红线感应开关在楼梯间照明控制中的布置方式 (5)3.2控制模块的硬件构成 (6)3.3人体红外传感器的工作原理 (7)3.4传感器模块 (8)3.5热释电传感器的工作原理[3] (8)3.6芯片介绍 (9)3.7看门狗电路 (11)3.7.1 X5045芯片引脚及功能介绍 (11)3.7.2 看门狗电路的操作原理 (12)3.7.3基于X5145的复位电路硬件设计 (12)4系统调试运行及问题分析 (13)4.1单片机芯片的调试步骤及其方法 (13)4.2可能出现的问题及解决办法 (14)5结论 (15)5.1主要结论 (15)5.2不足与展望 (15)参考文献 (17)致谢 (18)楼梯间的自动感应照明设计摘要:伴随着社会需求多样化,楼梯的设计也向着丰富多彩的方向发展。

而现在智能照明系统充分地利用了计算机、单片机和通信技术等将楼梯间的各种照明灯具有机地组合在一起,实现对灯具的有效控制和管理。

智能照明系统中的灯光节点能够根据外界输入的光强度信息来自适应地调整自身灯光的亮度,反复性地采集楼梯内的光强度和有无人进出等外界环境变化,使其作为输入信息。

并且对用户控制做作相应的反应。

在楼梯间照明控制中普遍使用的触摸延时开关和声控延时开关有明显的不足之处,红外感应开关在楼梯间照明控制方面存在明显的优势,将集中控制式红外感应开关系统应用于楼梯间照明既有良好的使用结构又可节约能源,是新一代的照明控制器,应得到社会的高度重视。

关键词:楼梯间;照明控制;声控延时开关;触摸延时开关;红外感应开关;智能照明系统;楼梯间自动感应照明系统设计ABSTRAC: Along with social progress, architectural design toward more comfort, safety and energy conservation. Intelligent lighting system makes full use of electronic technology, communication technology and computer network technology to a variety of lighting fixtures in buildings organically connected together to achieve effective management and control. Intelligent lighting system node can be adaptively adjusted according to the external light intensity lighting brightness periodically collects the light intensity in the room, no one out of environmental information and timely response to user control command.Obvious inadequacies commonly used in the stairwell lighting control the voice delay switch and touch delay switch, infrared sensor switch in the stairwell lighting control there are obvious advantages, will focus on the control infrared sensor switch system is applied to the stairs between the lighting both good use structure but also save energy, is a new generation lighting controller, you should get the attention of society.Keywords: staircase; lighting control; acoustic control delay switch; the touch delay switch; infrared induction switch; light environment; intelligent lighting system;楼梯间自动感应照明系统设计引言大多数的写字楼和住宅等建筑的楼梯间的照明控制主要使用的是触摸延时开关和声光控延时开关,虽然这两类开关同时都具备自动熄灭的功能,但是还存在一些明显的不足之处。

智能楼道灯——红外传感器(教案)2023-2024学年综合实践活动六年级上册 全国通用

智能楼道灯——红外传感器(教案)2023-2024学年综合实践活动六年级上册  全国通用

智能楼道灯——红外传感器(教案)2023-2024学年综合实践活动六年级上册全国通用一、教学内容本节课主要介绍了红外传感器的工作原理和应用,以及如何利用红外传感器设计制作智能楼道灯。

通过本节课的学习,学生可以了解红外传感器的基本知识,掌握红外传感器的使用方法,并能够运用所学知识解决实际问题。

二、教学目标1. 知识与技能目标:了解红外传感器的工作原理和应用;学会使用红外传感器设计制作智能楼道灯。

2. 过程与方法目标:培养学生动手操作能力和创新思维能力;提高学生合作交流和解决问题的能力。

3. 情感态度与价值观目标:激发学生对科学技术的兴趣和好奇心;培养学生节能环保意识。

三、教学难点1. 红外传感器的工作原理及其在实际生活中的应用。

2. 智能楼道灯的设计与制作。

四、教具学具准备1. 教具:PPT、红外传感器、智能楼道灯电路图、实验器材等。

2. 学具:每组一套红外传感器、智能楼道灯制作材料、电工工具等。

五、教学过程1. 导入新课:通过展示红外传感器在生活中的应用,如遥控器、自动门等,引发学生对红外传感器的兴趣。

2. 讲解原理:介绍红外传感器的工作原理及其在智能楼道灯中的应用。

3. 演示实验:演示如何使用红外传感器制作智能楼道灯,引导学生观察实验现象,总结实验原理。

4. 分组讨论:学生分组讨论如何设计制作智能楼道灯,教师巡回指导。

5. 制作实践:学生根据讨论结果,动手制作智能楼道灯。

6. 成果展示:学生展示自己制作的智能楼道灯,互相交流学习。

7. 总结评价:教师总结本节课所学内容,对学生制作的智能楼道灯进行评价。

六、板书设计1. 智能楼道灯——红外传感器2. 内容:(1)红外传感器的工作原理及应用(2)智能楼道灯的设计与制作(3)学生作品展示与评价七、作业设计1. 完成实验报告:要求学生记录实验过程、实验现象和实验原理。

2. 创新设计:鼓励学生利用所学知识,设计制作其他红外传感器应用作品。

八、课后反思本节课通过讲解红外传感器的工作原理和应用,以及引导学生动手制作智能楼道灯,使学生对红外传感器有了更深入的了解。

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一、设计说明设计一个款可以用于直流24V(一般用蓄电池供电或有低压供电要求的工作情况下)的红外感应式的楼道灯电路,要求在白天或者楼道的光线亮时电路不工作,在光线暗时能工作。

该电路由红外感应探头、红外控制芯片、光敏控制电路、电源电路组成,负载可以为10瓦16伏LED灯供电。

其原理框图如图1所示。

图1红外感应楼道灯电路原理框图二、技术指标1.电源电压为:直流24V。

2.每次通电持续时间20秒。

3.红外感应范围3—4米。

4. 为了给LED灯供电,要求恒流源输出电流控制在660mA。

三、设计要求1.在选择器件时,应考虑成本。

2.根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数。

3. 画出电路原理图(元器件标准化,电路图规范化)。

四、实验要求1.根据技术指标制定实验方案;验证所设计的电路。

2.进行实验数据处理和分析。

五、推荐参考资料1.童诗白、华成英主编者. 模拟电子技术基础. [M]北京:高等教育出版社,2006年2.谭博学主编. 集成电路原理与应用. [M]北京:电子工业出版社,2003年3.谢自美主编. 电子线路设计、实验、测试.[M]武昌:华中科技大学出版社,1992年4.戴伏生主编.基础电子电路设计与实践,[M]北京:国防工业出版社,2002年5.张庆双主编.全新实用电路集粹上、下册,[M]北京:机械工业出版社,2006年六、按照要求撰写课程设计报告指导教师年月日负责教师年月日学生签字年月日成绩评定表红外感应楼道灯电路的设计摘要:红外感应楼道灯主要采用热释电红外探头将接收到的微弱信号加以放大,然后驱动进行相应的输出,在夜晚时,只要人体进入探测区域,开关会自动开启,起到“人来灯自亮,人走灯自灭”的作用,既新颖方便又节约用电。

该设计除了应用于楼道,还可用于电梯间、卫生间、库房等处。

本设计电路共分为四个个模块,即放大比较模块、光电开关模块、延时模块、恒流源输出模块,结构简单,本身不发任何类型的辐射,器件功耗较小,价格低廉,隐蔽性好,应用范围广,所以可通过扩展而达到实际的应用。

关键字:热释电红外感应放大器光电开关延时恒流源一、概述在传统的照明系统中,一般都是综合布线,使用刀开关来控制,灯具的寿命短且较费电。

但近年来随着经济的发展和科技的进步,人们对照明灯具节能和科学管理提出了更高的要求,使得照明控制在智能化领域的地位越来越重要。

而在商品房的建设热潮中,各大楼盘和房地产商也意识到了智能照明的重要性。

使用智能照明控制系统,更能体现其在节能和管理方面的优势。

红外感应楼道灯由于触发的时候不需要人发出任何声音,而是人走过时身体向外界散发红外热量最终控制灯具的开启,当人离开后,经过一定时间的延时,自动熄灭。

因为不同于声光控灯,不需要声音和开关控制,从而避免了声控噪音的侵扰,同时因为它是感应人体热量控制开关,所以避免了无效电能的损耗,达到节能的效果。

本设计采用热释电红外传感器来判断是否有人经过,当有人经过时,传感器会输出一定频率的脉冲信号。

用LM358运放来对传感器输出的低频信号进行放大比较,用555定时器构成单稳态触发器,其中暂稳态高电平持续时间设置为19.8s,用光敏电阻及三极管2N2222A构成光电开关以控制555定时器的RST端,进而实现白天555定时器不工作,晚上时才开始工作的功能,最后采用LED驱动芯片构成恒流源,本设计采用的是ZXLD1362芯片,通过调节变位器分压控制ADJ端的电压值使输出电流控制在660mA,进而驱动16伏10瓦的LED灯。

二、工作原理说明首先介绍一下热释电红外传感器的工作原理,由于人体都有恒定的体温,一般在37度,所以会发出特定波长10um左右的红外线,被动式红外探头就是靠探测人体发射的10um左右的红外线而进行工作的。

人体发射的10um左右的红外线通过菲涅尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。

红外感应通常采用热释电元件,这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡,向外释放电荷,后续电路再进行检测处理。

菲涅尔透镜利用透镜的光学原理,在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”,以提高它的探测接收灵敏度。

当有人从透镜前走过时,人体发出的红外线就不断的交替从“盲区”进入“高灵敏区”,这样就使得接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入,从而强其能量辐射。

本设计电路的工作原理框图:图 1 电路的原理框图供电电源采用蓄电池24伏,红外感应传感器采用被动式热释电红外传感器,当有人走近时,输出为一定频率的脉冲信号。

然后经过放大比较电路,放大、比较电路采用运放LM358,其中阈值控制电压为4伏。

光电开关采用光敏电阻及三极管2N2222A,利用光敏电阻特性及三极管特性,当有光时光电开关模块输出为低电平(约为0.3伏),当光线暗时,输出为高电平。

单稳态电路采用555定时器及RC组成,其中光电开关控制555定时器的RST触发端,电压比较器的输出接在555定时器的TRI端,当电压比较器输出低电平(TRI端为低电平),且光电开关输出的是高电平(RST端为高电平)时,单稳态触发器进行触发,输出一个暂稳态的高电平,持续时间为19.8s,此高电平经过ZXLD1362芯片搭的恒流源电路,实现恒流660mA输出,然后驱动16伏,10瓦的LED灯。

三、电路设计1.放大模块放大模块电路如图2所示,用LM358运放对热释电红外感应传感器输出的脉冲信号进行放大,由于传感器输出的信号频率一般为几赫兹,所以设计的前置放大采用低通放大。

LM358运放芯片与R1、C1、R2 、C2组成低频放大器,C4为高频旁路电容,该级放大器的增益取决于R1、R2的比值,即R1/R2=100。

图 2 放大模块电路图2.比较模块比较模块如图3所示,所用运放芯片为LM358N,利用R4、R3电阻分压使得运放同向输入端定为4伏即阈值控制电压为4V。

前置放大电路输出的信号接入此运放的反向输入端,使经过放大的信号与基准电压进行比较,当信号足够强时,比较输出一个低跳变脉冲,对555触发器进行触发置位。

图 3 比较模块电路图4.光电开关模块光电开关模块如图4所示,由于Multisim仿真软件里没有光敏电阻,根据光敏电阻特性,即在白天光照强时,呈现低阻(亮阻为几千欧到几十千欧),在仿真时,用5.1KΩ代表亮阻;在天暗时,光敏电阻呈现极高的电阻(暗阻在几兆欧到几十兆欧),在仿真时,用5.1MΩ代表暗阻。

仿真时采用单刀双掷开关,一端接亮阻,一端接暗阻。

在接通亮阻(R4)时,它与R2 、RP1进行分压后,使三极管2N2222A饱和导通,其饱和管压降仅0.3伏,2脚接在555定时器组成的单稳态触发器的RST端,所以不管555各触发器的电位如何,均不会发生翻转,因而白天灯不会点亮,节能节电。

天暗时(仿真时接暗阻R1),光敏电阻阻值极大,与R2、RP1分压极大,调节RP1使2N2222A的基极电位不高于0.6伏,即三极管处于截止状态,此时2脚输出为高电平,555定时器处于待触发状态。

图 4 光电开关模块电路图5.延时模块延时模块电路图如图5所示,由555定时器及R C组成单稳态触发器,课题要求通电持续时间为20秒,即暂稳态高电平持续时间为20秒。

根据555定时器构成单稳态触发器工作原理,暂稳态高电平持续时间公式:tw=R*C*Ln3=20s,当R=180KΩ,C=100uF时,tw=19.8s,近似20s,符合要求。

其中555的TRI端接在比较模块电路的输出端,RST端接在光电开关模块的三极管集电极端。

当光暗且有人经过时,光电控制模块输出为高电平,比较电路输出为高低电平跳变的脉冲信号,当比较电路输出至低电平时,555开始触发,进行19.8s的高电平输出延时。

图 5 延时模块电路图6.恒流源模块恒流源模块电路如图6所示。

ZXLD1362为一款1A LED驱动芯片,当延时模块(亮灯控制)输出19.8s的高电平暂稳态时,R2与R3分压来控制ADJ端的电压值,R2为一变位器,调节R2,使ADJ端的电压值为825mV,这样Iout=Inom*66%,输出电流恒为660mA。

图 6 恒流源模块电路图四、性能的测试1.放大模块的测试放大模块测试如图7所示,用双踪示波器测试输入与输出信号。

图7 放大模块测试电路图测试结果如图8所示,仿真结果显示,放大倍数为100倍。

图8 放大模块仿真结果图2.比较模块的测试通过一个万用表对此比较电路进行测试,如图9所示。

图9 比较模块测试电路图测试结果如图10所示,当控制信号小于阈值电压(4伏)时,仿真电压结果如左图所示,当控制信号大于阈值电压时,仿真电压结果如右图所示。

图10 比较模块万用表仿真结果3.光电开关模块的测试在光线亮时,光敏电阻阻值较小,故接通R1(仿真时亮阻)档,测试2N2222A 的集电极电压,测试结果如图11所示,在光线暗时,光敏电阻阻值极大,故接通R2(仿真时暗阻)档,测试2N2222A的集电极电压,测试结果如图12所示。

图11 光电开关模块亮阻时测试结果图图12 光电开关模块暗阻时测试结果图4.恒流源输出的测试恒流源模块测试电路图如图13所示,在亮灯控制信号为高电平时,恒流输出模块用一个电流表及一个16伏10瓦的灯泡进行测试。

图13 恒流源模块测试图测试结果如图14所示,符合设计要求。

图14 恒流源模块测试结果图五、结论用热释电红外传感器检测是否有人经过,用放大器对传感器输出的信号进行放大,而后经过电压比较器与阈值电压进行比较,比较器输出的信号控制555单稳态触发器触发置位,光电开关控制555单稳态触发器的置零端,555定时器与R C构成单稳态触发器,暂稳态持续时间为19.8秒,实现当人经过,且光线暗时,输出约为20秒(19.8秒)的高电平。

用ZXLD1362芯片实现对单稳态触发器输出的高电平信号进行恒流输出,通过调整变位器的阻值,使输出的电流控制在660mA附近,以驱动16伏10瓦的LED灯,从而实现红外感应楼道灯电路。

六、性价比在本次实验设计中,主要选择市场上较为普遍的LM358、ZXLD1362集成芯片,555定时器,LED等元件,功耗较低,价格便宜,且模块明晰,方便连接与修理,同时在保证性能和设计要求的前提下节约了成本,提高了性价比。

七、课设体会及合理化建议短短的两周课设即将过去了,通过这两周的课程设计,我学到了很多知识。

例如,自己动脑去设计电路图,遇到难题时,上网或去图书馆查找相关资料去解决问题。

在此期间我不但巩固了以前学到的数电、模电知识,而且加深了自己在以后的学习和生活中对知识的运用能力,熟练掌握了一些仿真软件,在调试过程中虽然遇到了一些难题,但经过反复的调试,终于调试成功。

当然结果并不是最重要的,最重要的是过程。

在这个过程中我磨练了自己,培养自己学习能力。

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