单片机光控人体感应灯
人体感应灯工作原理

人体感应灯工作原理
人体感应灯是一种能够根据人体感应信号来自动调节灯光亮度和开关的智能照明装置。
其工作原理主要基于人体感应技术和光控技术。
人体感应技术是通过感应器在人体活动范围内捕捉到人体红外线辐射并转化为电信号的技术。
当人体进入感应器的感应范围时,感应器会发出感应信号,告知人体存在于该区域。
光控技术是根据光线强弱调节灯光亮度的技术。
智能人体感应灯内置光敏电阻或光电二极管等光控元件,通过感测周围的光线强度来判断当前照明环境。
该装置的工作原理是,当人体进入感应范围时,感应器感知到红外线辐射信号,并将信号转化为电信号发送给智能电路。
智能电路接收到感应信号后会判断是否需要开启灯光。
若光线较暗,则智能电路会通过调节灯泡亮度来提高照明效果,若光线较亮,则灯光会自动关闭。
总结来说,人体感应灯的工作原理是基于人体感应技术和光控技术,通过感应器感知人体的存在并根据光线强弱调节灯光亮度和开关,以实现智能的照明效果。
单片机光控人体感应灯
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本科毕业论文(设计)题目: 单片机光控人体感应灯学院:物理与电子科学学院班级:2010级电子三班姓名:许鋆指导教师: 杨春花职称:教授完成日期: 2014 年 5 月 26 日单片机光控人体感应灯摘要:节能减排一直是全社会关注的一大热点问题,随着新式单片机与传感器的不断发展,五花八门的智能节能产品层出不穷。
本文的单片机人体感应灯就是在智能、人体感应的基础上研发的基于STC12C5A60S2系列单片机、光控模块、感应模块和独立按键电路的节能设备。
本设备可根据人体感应和环境光线来控制,自动实现人来灯亮,人走灯灭的功能。
关键词:人体感应;单片机;光敏电阻目录1 引言 (1)2 人体感应灯整体方案设计 (1)3 总体工作方案电路图 (2)4 人体感应灯硬件电路设计 (3)4.1 STC12C5A60S2单片机 (4)4。
2光控模块 (4)4。
2。
1 光敏电阻 (4)4。
2.2 光控模块设计 (4)4。
3人体检测模块 (5)4。
3.1红外热释电处理芯片BISS0001 (6)4.3。
2 工作原理 (7)4。
3。
3 功能特点 (8)4。
4 显示倒计时模块设计 (8)4.5控制模块 (9)4.6按键电路设计 (10)5 焊接与调试 (11)总结 (14)参考文献 (14)1 引言在科学技术不断进步和能源利用日益紧张的状况下,节能减排自然成了社会所关注的焦点,因此各种智能节能产品层出不穷。
本设计正是为了响应节能减排的号召。
灯具作为千家万户不可缺少的用品,节能自然是基本要求。
因为难免会出现人离开了,但是忘记关灯情况,本设计所设计的智能光控人体感应灯正是为了解决这一问题。
这个光控人体感应灯可以广泛的应用在生活中的方方面面,比如安装在家里,楼道里,或者作为路灯使用也是不错的选择。
其目的都是为了节能。
它是一个利用单片机控制的小型设备,同时拥有光控模块和人体感应模块.在白天或者是光照强度较高的情况下,由于有光控模块,所以该设备会始终保持关闭。
一种基于单片机的夜用人体感应灯设计

link appraisement姚春鹏1 许望远31.沈阳航空航天大学 自动化学院2.沈阳航空航天大学 图书馆3.沈阳航空航天大学 自动化学院基金项目:大学生创新项目编号: 201910143313图1 系统结构框图图3 过零检测电路输出信号波形图U o与稳压芯片连接,所以的范围应为1.5A,整流桥BR2图4 单片机最小系统原理图图5 电灯控制电路原理图用最为广泛的51单片机,具体型号为AT89C51,具有两个外部中断引脚,两个定时器及可编程I/O口等资源,满足本设计要求。
在单片机最小系统中,为了使延时准确,采用了12M的时钟电路,同时复位电路采用上电自复位设计,电路原理图如图4所示,当系统上电后,电压加在电容C7的两端,电容进行充电,这时RST引脚为高电平,在经过两个时钟周期后,单片机程序复位。
随着电流的流动,电容完成充电时,就相当于断路,不再有电流流过,RST引脚输入低电平,程序正常执行。
电灯控制电路设计为了解决灯光的调节问题,设计了电灯控制电路,单片图2 系统供电电路原理图光强检测模块设计光强检测模块的检测元件为光敏电阻LDR1,LDR1的阻值会随着光强的增强而变小,这样三极管Q2的基极电压变小,经过三极管的放大作用后,输出给模数转换器ADC0801,在进行模数转换后即可获得单片机可识别的数字信号,便可获取电灯附近光强值。
如图6为光强检测电路原理图。
人体检测模块设计人体检测模块工作原理是热释电红外探头D203会采集人体释放出的红外线,在人体红外线的照射下,探头的内部的感应器件表面电荷发生变化,进而可以判断人员的有无,人体检测电路原理图如图7所示。
在上图中,D203为热释电透镜,R9连接在电源于透镜之间,起限流作用;C9、R16组成高通滤波器,隔离透镜的直流分量;运放U6、U7用于搭建低通滤波器,滤除高频噪声,同时也可对有效信号进一步放大;运放U8、U9构理图如图9所示。
烟雾检测模块与单片机供电采用相关供电电路,确保烟雾检测的及时,在火灾发生时第一时间进入高功率照明,为人们的逃生争取宝贵的时间。
基于GD32智能人体感应灯的控制设计

基于GD32智能人体感应灯的控制设计基于GD32智能人体感应灯的控制设计一、引言随着科技的发展和人们生活水平的提高,智能家居产品的需求也越来越高。
其中,智能照明产品作为智能家居的重要组成部分之一,越来越受到人们的关注。
本文将介绍一种基于GD32智能人体感应灯的控制设计,该设计利用人体感应技术,实现智能化的照明系统,节省能源,提升生活品质。
二、设计原理该智能人体感应灯的控制设计基于GD32单片机。
其工作原理主要分为两个部分,人体感应部分和照明控制部分。
1. 人体感应部分人体感应部分采用红外传感器,通过检测周围环境的红外辐射变化来检测是否有人经过。
当有人经过时,红外传感器会输出高电平信号;当没有人经过时,红外传感器会输出低电平信号。
2. 照明控制部分照明控制部分主要由GD32单片机控制。
当红外传感器输出高电平信号时,单片机将通过继电器控制灯的开关,使灯亮起;当红外传感器输出低电平信号时,单片机将继电器断开,使灯熄灭。
通过这样的设计,达到了智能感应、智能控制的目的。
三、硬件设计硬件设计主要包括电源部分、人体感应部分和照明控制部分。
1. 电源部分电源部分采用直流电源,为整个系统提供电能。
常见的电源供电方式有使用电池供电或者直接使用交流电源供电。
2. 人体感应部分人体感应部分采用红外传感器,该传感器具有高灵敏度和低功耗等特点。
红外传感器将红外辐射转换为电信号,并通过信号输出接口与单片机相连。
3. 照明控制部分照明控制部分主要由GD32单片机和继电器组成。
当红外传感器感应到人体时,红外传感器将输出高电平信号,单片机通过接收并处理该信号,控制继电器闭合,使灯亮起;当红外传感器感应不到人体时,红外传感器将输出低电平信号,单片机通过接收并处理该信号,控制继电器断开,使灯熄灭。
四、软件设计软件设计主要包括流程控制和信号处理两个方面。
1. 流程控制流程控制是通过程序控制单片机的工作流程。
首先,单片机初始化各个引脚和外设。
基于GD32智能人体感应灯的控制设计

基于GD32智能人体感应灯的控制设计智能家居的发展成为当今社会的潮流,其中智能灯具受到了广泛的关注。
基于GD32智能人体感应灯的控制设计,将为用户带来更加便捷、舒适和节能的居家体验。
一、控制设计背景在传统家居中,人们需要手动控制灯光的开关,这种方式既繁琐又浪费能源。
而基于GD32智能人体感应灯的控制设计,可以通过感应用户的活动自动开关灯光,省去了手动操作的过程,实现智能化的家居管理。
二、硬件设备选型为了实现基于GD32智能人体感应灯的控制设计,我们需要选取合适的硬件设备。
首先,我们选择GD32系列的单片机作为主控芯片,其具有高性能和低功耗的特点,非常适合此类智能设备的应用。
其次,我们还需要选择合适的人体感应模块来感知用户的活动。
最后,根据实际需求,选择合适的灯具进行配套。
三、控制设计原理基于GD32智能人体感应灯的控制设计原理如下:1. 人体感应模块通过红外传感器感知用户的活动,一旦检测到用户进入感应范围,将发出感应信号。
2. 主控芯片接收到感应信号后,通过程序判断用户是进入还是离开,并控制灯光的开关。
3. 当用户进入感应范围时,主控芯片将发出控制信号,打开灯光,使用户能够更加便捷地使用环境。
4. 当用户离开感应范围时,主控芯片将发出另一个控制信号,关闭灯光,以节省能源。
四、电路连接和程序设计为了实现基于GD32智能人体感应灯的控制设计,我们需要进行电路连接和程序设计。
具体步骤如下:1. 将人体感应模块与GD32主控芯片进行连接,确保信号的传输正常。
2. 编写相应的程序代码,实现人体感应信号的接收和控制信号的发出。
3. 设计合适的电路板,将GD32主控芯片、人体感应模块和灯具进行连接,并将电路板进行固定。
五、控制功能实现在基于GD32智能人体感应灯的控制设计中,我们可以实现以下功能:1. 灵敏度调节:通过调节感应模块的参数,控制灵敏度,以适应不同环境下的需求。
2. 延时设置:可以根据用户的需求设置灯光的亮度和延时关闭的时间,以满足个性化的要求。
基于51单片机设计的人体感应台灯

基于51单片机设计的人体感应台灯作者:张浩嘉王仲夏来源:《电脑知识与技术》2017年第34期摘要:STC89C52单片机是本系统的核心部分,本系统实现在夜间时有人自动开灯无人自动关闭台灯以及当人体过于靠近台灯时发出警报的功能,主要包括STC89C52单片机、传感器、数模转换芯片、光敏电阻、运算放大器等部分。
本系统给人们的生活提供了便利,同时也参与到低碳环保的活动中,是一项与人们生活息息相关的项目。
关键词:单片机;传感器;智能;节能环保中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2017)34-0226-02Abstract: STC89C52 microcontroller is the core part of the system, this system can automatically turn on the lights at night when someone close and the alarm lamp automatic function when the body is too close to the lamp, mainly including STC89C52 microcontroller, sensor,DAC, light sensitive resistor, amplifier etc.. This system has provided the convenience for people's life, simultaneously also participates in the low carbon environmental protection activity, is a project which closely relates with the people's life.Key words: singlechip; sensor; intelligent; energy saving and environmental protection现如今随着社会生活水平的不断提高,人们对台灯的要求也越来越多,传统台灯已经无法满足人们的需求,台灯智能化发展是未来的趋势。
基干stm32的人体感应灯与驱蚊器结合的设计

基干stm32的人体感应灯与驱蚊器结合的设计基于STM32智能人体红外和声音感应声光控开关设计模块:人体红外传感器:arduino HC-SR501人体红外感应模块(又名热释电)声音传感器模块声音检测模块咪头模块声控口哨开关2路带光耦继电器模块当检测到生物体靠近时,打开继电器1,当检测到有声音(譬如人的脚步声)时候打开继电器2.继电器1,2连接自己想控制的电器(如照明灯,警报器灯)功能描述:1.采用stm32f103RBT6单片机2.根据人体感应控制led亮度变化(检测到人体在附近则增加led 亮度)3.夜晚自动调节亮度(当检测到光变暗时自动调高led亮度)4.蓝牙报警故障信息(当检测到led不会发光即损坏时就通过蓝牙发送至手机app报警信息)热红外人体感应器好像一只猫的眼睛,在夜间监视动情,只要人在≤8米时,视野角度120°,就能开启监视显现灯光,并串接防盗报警,对高层和多层建筑楼道的开关灯光十分安全。
工作电压:AC 180----250V;频率:50Hz±10%;负载功率:15----200W;负载特性:白炽灯、排气扇、报警器;使用范围:各类住宅小区,主要用于过道楼梯、公共走廊,只需要短时间内自动照明的公共场所,同时串接于防盗报警器;电源电压:180----250V;使用寿命:≥10万次一种可探测静止人体的红外热释感应器,由透镜、感光元件、感光电路、机械部分和机械控制部分组成。
通过机械控制部分(1)和机械部分(2),带动红外感应部分(3)做微小的左右或圆周运动,移动位置(4),使感应器和人体(5)之间能形成相对的移动。
所以无论人体是移动还是静止,感光元件都可产生极化压差,感光电路发出有人的识别信号,达到探测静止人体的目的。
此红外热释感应器可应用于人体感应控制方面,并实现红外防盗和红外控制一体化,扩大了人体红外热释感应器的应用范围。
其特征在于:所述透镜和感光元件安置在机械部分上。
STC89C52单片机的智能人体感应台灯

• 137•智能护眼台灯的设计是基于STC89C52单片机,该设计的软件部分采用的是C语言编程。
通过中央控制单元处理热释电红外传感器、红外线光电开关以及光敏电阻检测到的信号和光强信号,并控制提醒电路和照明控制电路做出相应的动作,以保证整个系统的正常运行。
此次设计具备低成本、较高性价比、护眼等优点。
随着科学技术的高速发展,各种各样的智能台灯已经普及了人们的生活,这些智能台灯也极大地给与了人们的需求。
人们对智能化领域的研究越来越深入,而单片机与智能控制理论的结合会更大程度上改善智能台灯产品的功能。
由于在传统的家用电器中增加了单片机,所以家用电器也越来越智能化。
本次设计的一种基于单片机的智能人体感应台灯,可以根据其周围环境的变化自动开启或者关闭,有利于节约能源;可以设置学习时间以此来代替闹钟;当使用者离桌面太近时会发出警告提醒你调整坐姿以预防近视。
1 市场发展现状到目前为止,在市场上,使用人性化智能台灯的+5V直流电源并不多见。
本文所设计的智能护眼台灯具有无触电现象,使用寿命比传统台灯长,无辐射,且节约能源等优点。
智能护眼台灯还有许多优点,一方面,智能护眼台灯可以根据外界光线强度和探测台灯周围有无人来自动开启或关闭台灯,以及自动调节台灯亮度;另一方面,智能护眼台灯也可以纠正使用者的不良坐姿,达到能够防止使用者驼背预防眼睛离书本太近而造成的近视的目的。
根据在市场上调研有关智能台灯的数据,随着LED集成电路工艺的芯片级光源技术获得持续关注和跟进,标准化、模块化、低成本、高效率是应用产品及系统的主要发展方向,护眼技术将与新一代信息技术深度融合,LED护眼灯未来将成为主流。
LED属于一种半导体冷光源,它的眩光小,没有辐射;非常适用于当代人,尤其是经常晚上学习看书的人士。
研究报告对护眼灯市场的分析由大入小,从宏观到微观,以数据为基础,深入的分析了护眼灯的技术及特点:LED光源是低压微电子产品,它融合了计算机技术、网络通信技术、图像处理技术和嵌入式控制技术等。
单片机人体感应的光感智能台灯设计

单片机人体感应的光感智能台灯设计
单片机人体感应的光感智能台灯设计是一种以人体活动作为控制和调节台灯开关的新型设计。
它充分体现出了以用户为中心的设计理念,在传统的台灯装置上采用了单片机技术、光感技术和人体运动感知的功能,使得台灯能够根据人体的进出而自动调整亮度,以节省电源并提供安全的照明环境,并且可以通过手机APP远程控制。
首先,通过单片机模块实现台灯的开关,台灯的一端装有光感模块,当人体进入照射区域时,光感模块将发出信号,单片机接收到信号后会通过执行程序来控制台灯的亮了,当人体出去后,单片机会检测到光感模块的信号,然后关闭该台灯。
此外,单片机还可以通过检测人体的动作来调节台灯的亮度,比如当人体进入照射区域时,台灯会自动亮起低亮度,当人体在该区域内存在一定时间后,台灯就会自动调节到高亮度,以提供良好的照明环境,并节省电源。
最后,用户还可以通过手机APP来远程控制台灯,调整台灯的开关以及亮度等等,实现灯光的自主控制。
以上就是单片机人体感应的光感智能台灯设计的主要内容,它是一种全新的应用,用于解决传统台灯的不足,让用户有更好的使用体验。
基于51单片机的智能台灯设计

基于51单片机的智能台灯设计智能台灯设计基于51单片机,可以通过人体红外感应和光敏电阻等传感器,实现自动感应开关和亮度调节等功能。
以下是该设计的详细描述:1.硬件设计:-使用51单片机作为主控芯片,具有强大的计算和控制能力。
-人体红外传感器,用于感知人体的存在和活动。
-光敏电阻,用于感知周围环境光照强度。
-LED灯作为光源,可以实现亮度的调节。
-按钮开关,用于手动控制台灯的开关和亮度调节。
2.软件设计:-使用C语言编程,通过51单片机的IO口与传感器和LED灯进行通信和控制。
-通过人体红外传感器的信号,判断人体的存在和活动,从而实现自动感应开关。
当人体靠近台灯时,台灯自动开启;当人体离开一段时间后,台灯自动关闭。
-通过光敏电阻的信号,实时感知周围的光照强度。
根据环境光照强度的变化,自动调节LED灯的亮度。
在环境光照强度较暗时,台灯亮度增加;在环境光照强度较亮时,台灯亮度减小。
-通过按钮开关,实现手动控制台灯的开关和亮度调节。
用户可以根据实际需求,手动调节灯的亮度或关闭台灯。
-通过数码管或LCD显示屏,显示当前台灯的亮度等信息。
3.功能拓展:-可以通过无线通信模块,实现与手机APP的连接。
用户可以通过手机APP远程控制台灯的开关和亮度调节,实现更便捷的操作和控制。
-可以添加语音控制功能,通过语音指令控制台灯的开关和亮度调节,提高用户体验和交互性。
-可以添加定时开关功能,根据用户设定的时间,在指定的时间点自动开启或关闭台灯,方便用户的生活和工作需求。
-可以添加多色温调节功能,支持冷光和暖光的切换,满足用户不同光源需求。
综上所述,基于51单片机的智能台灯设计可以通过人体红外感应和光敏电阻等传感器,实现自动感应开关和亮度调节等功能。
同时,还可以根据用户需求添加更多的功能和拓展。
通过该设计,可以提高台灯的使用便利性和人体感知能力,为用户创造更舒适的灯光环境。
基于单片机的夜用人体感应灯控制系统设计

基于单片机的夜用人体感应灯控制系统设计摘要:人体感应灯是最符合目前节能理念的灯,它并不是简单的瞬间的开和关,它最大的特点就是具有延时关闭的功能,在人离开感应区域后,它并不是瞬间熄灭,而是经过一段时间的延时后关闭,从而避免了一瞬间的开关造成的资源浪费,也延长了灯泡的使用寿命。
它的感应角度为100度,感应距离为5米,辐射范围广,不仅保证了人们的居住安全,也体现了感应灯的智能化。
该系统可靠性强,价格低廉,操作起来简单,能实现对住宅楼等建筑物楼道内的LED灯的亮度进行自动调节,有着很大的推广价值及社会效益。
通过本次设计,可以综合运用所学知识,拓广知识层面,实验能力,加强对理论知识的深层次理解。
关键词:单片机;感应灯;传感器引言自二十世纪八十年代以来,综合各方面研究数据可以发现,中国的经济在飞速的腾飞,人口老龄化也在慢慢加快,各个地区的高楼建设率也在飞速发展。
老年人也在盖楼的进程中逐渐由普通平房向高楼搬迁。
在老人住进高楼享受经济和科技飞速发展带来成果的同时,他们也在接受其所带来的困扰。
首先,我们会发现,随着年龄增长,视力下降是诸多老年人最常见的问题,老年人中70%会出现视力下降,反应迟钝等一系列问题。
他们视物模糊、色辩能力下降,他们的出行及生活起居怎能让子女放心呢?那么,这些老年人在阴雨天、昏暗的傍晚、如何能安全的行走在楼道,楼梯及出入封闭的电梯呢?所以,为了老人的人身安全和财产安全,设计一款可以实现人来灯亮,人走灯灭的夜用人体感应灯是至关重要的。
一、总体方案设计1、主控制系统单元方案论证PLC主要有CPU、储存器和输入输出接口电路等组成;中央处理器单元一般由控制器、运算器和寄存器组成。
通过内部逻辑运算、处理、扫描指令然后输出模拟量或者数字量以便于控制执行机构如电机等的一种控制器,该控制器广泛应用于工业控制系统当中,是设计控制系统作为主控器的优质选择。
2、PLC应用时的优点:①性能可靠、抗干扰能力强。
②控制系统设计起来具有很好的灵活性。
基于单片机的智能台灯

基于单片机的智能台灯一、智能台灯的工作原理基于单片机的智能台灯的工作原理主要是通过传感器采集环境信息,如光照强度、人体接近等,然后将这些信息传输给单片机进行处理和分析。
单片机根据预设的算法和逻辑,控制台灯的亮度、颜色、开关等功能,以实现智能化的照明效果。
例如,当环境光照强度较弱时,单片机控制台灯自动调亮;当检测到人体靠近时,台灯自动开启;当人体离开一段时间后,台灯自动关闭,以达到节能的目的。
二、硬件组成1、单片机单片机是智能台灯的核心控制部件,负责处理各种输入信号和控制输出动作。
常见的单片机型号有 STM32、Arduino 等,它们具有性能稳定、编程简单、成本低等优点。
2、传感器(1)光照传感器用于检测环境光照强度,常见的有光敏电阻、光敏二极管等。
光照传感器将光信号转换为电信号,传输给单片机进行处理。
(2)人体感应传感器通常采用红外热释电传感器或微波雷达传感器,能够检测人体的接近和离开。
当人体进入传感器的检测范围时,传感器输出高电平信号,单片机接收到信号后控制台灯开启。
3、驱动电路驱动电路用于控制台灯的灯光亮度和颜色。
常见的驱动方式有PWM(脉冲宽度调制)调光和恒流驱动。
通过调节 PWM 信号的占空比或改变恒流源的电流大小,可以实现灯光亮度的连续调节。
4、显示模块显示模块用于显示台灯的工作状态和相关参数,如亮度值、色温值等。
常见的显示方式有液晶显示屏(LCD)和数码管。
5、电源模块为整个智能台灯系统提供稳定的电源供应,通常采用交流转直流的电源适配器或锂电池供电。
三、软件设计1、编程语言智能台灯的软件编程通常使用 C 语言或 C++语言,这些语言具有语法简洁、执行效率高、可移植性强等优点。
2、程序流程(1)系统初始化在程序开始运行时,首先进行系统初始化,包括单片机端口配置、传感器初始化、定时器初始化等。
(2)数据采集通过传感器采集环境光照强度和人体感应信号,并进行 A/D 转换(如果是模拟信号)。
基于光控与人体感应照明灯的研发
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统都 在 丁 作 ,目前 国人 的 环 保 节 能 意 识 尚不 足够 ,必 须 采 取技 信号都不能使整个电路 导通 ,光敏电阻在其中起到了总控的作
术上 的革新 来 实现 环保 节 能 。
。
2 工 作原 理
LED灯 为 电路 负载 。在整 个 电路 中 ,当中断延 时信 号 和人 体
电路 系统 由人 体红 外感 应模 块 ,单 片机 控制 模块 ,交 流 电过 红 外感应 信 号输 入 单 片 机 中时 ,由单 片机 进 行综 合 处理 并 调 节
态 。在 节 能环保 的 基础 上 .使设 计 更加 人性 化
关 键词 :热释 源件 ;双 向可控硅 ;单 片机控 制 ;节能环 保 ;人性 化设 计
中图分 类 号 :TP273+.5
文献 标识 码 :A
文章 编 号 :2096--4390(2019)03一Ol94—02
1现 状分 析
中,由单片机的一个 引脚输 m信 号触发 极管 ,控制电路 的导
点 亮 ,之 后 经过 一 定 的延 时 时 间 f(延 时 时 间 长 短 视需 求 设 置 1,
模 块 的① 脚又 恢 复到静 态(低 电平),小 夜灯 “关 ”。
在红 外人 体感 应模块 主要采 用热 释 电红 外线 传感 器 。被 动
式红 外探 头探 测 人体发 射 的 10UM左 右 的红 外线 ,通 过 菲尼 尔
例 .白天光线 充 足 时 ,不 乏 .了照 明灯 照 常工 作 的情 况 ,光线 不 足 阻 R5串联 ,当光 敏 电 阻感 应 到微 光 或 无光 时 电阻 极小 ,不有 人 ,其 他 区域 无 人 ,但是 整 个 照明 系 电路 的导 通 ,当光线 强 度 大 时 电 阻极 大 ,无 论 单 片 机输 出什 么
单片机人体感应红外报警器设计

单片机人体感应红外报警器设计一、设计目的:设计一个单片机人体感应红外报警器,能够实时检测到人体的存在,当监测到人体时,发出警报提示。
二、设计思路:1.采用红外传感器检测人体的存在:通过红外传感器的接收来判断周围是否有人体存在。
2.采用单片机进行控制:单片机作为中央处理器,对红外传感器的信号进行处理,并根据情况进行相应的报警操作。
3.加入警报器模块:当监测到人体时,单片机控制警报器模块发出声光报警。
三、硬件设计:1.红外传感器:使用带有调节电位器的红外传感器模块,可以通过调整电位器来灵敏度。
2.单片机:选择合适的单片机,如AVR家族或STC家族的单片机,具有较好的性能和稳定性。
3.警报器:选择合适的声光报警模块,如蜂鸣器和LED灯。
四、软件设计:1.初始化设置:对单片机进行初始化设置,设置输入输出口。
2.红外传感器检测:使用单片机的IO口接收红外传感器的信号,并判断是否有人体存在。
如果有人体存在,则执行以下操作:(1)发出声光报警信号:控制警报器模块,包括蜂鸣器和LED灯,发出声音和闪烁。
(2)延时操作:进行延时操作,保持报警效果。
如果没有人体存在,则执行以下操作:(1)结束报警信号:控制警报器模块停止报警。
(2)延时操作:进行延时操作,避免检测到的干扰信号导致误报警。
五、总结:通过设计和实现单片机人体感应红外报警器,我们可以实时监测到人体的存在,并通过声光报警来提醒,可以应用于家庭、商业场所等需要安全保护的地方。
该报警器的设计简单,成本较低,具有一定的实用价值。
不过,在实际使用过程中,我们还需根据具体使用环境进行一些优化,如调整红外传感器的灵敏度、设置合理的延时等。
光控人体感应开关,怎么弄可以晚上常亮白天不亮。电路板如下?
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光控人体感应开关,怎么弄可以晚上常亮白天不亮。
电路板如下?光控人体感应开关是很常用的控制开关光控人体感应通过感应光线强度和人体辐射的红外信号来控制灯的开了关。
感应光线强度一般可以用光敏电阻,感应人体可以红外热释电传感器。
题主想把这种光控人体感应开关改装为光控开关,实现晚上亮灯,只需要把红外热释电传感器去除,把电路改一下就可以了。
光控人体感应开关原理分析题主所给图片可以看到红外热释电传感器和光敏电阻,这两个是主要的传感器。
根据题主所给出的图片以及功能,可以判断这个光控人体感应开关的主控芯片是BISS0001,它的控制原理图如下。
•光敏电阻与控制芯片的第9脚连接,该引脚为触发禁止端引脚,该引脚上的电压要大于0.2*Vdd才可以触发。
当光线增强时,光敏电阻的电阻变小,芯片第9脚上的分压会变小,导致白天不能触发电灯点亮的。
当然可以调整电阻R6来调节灵敏度。
•红外热释电传感器的输出脚与控制芯片的第14引脚连接,14引脚为红外热释电传感器信号输入引脚,该芯片内置了两组运放,会对输入的信号进行放大。
•芯片引脚3和4为输出延时控制引脚,根据R18和C6来设定输出延时时间,TX ≈ 49152xR18C6。
•芯片引脚5和6为输出触发锁定时间控制引脚,根据K9和C7来设定输出触发锁定时间,TI ≈ 24xK9C7。
•芯片引脚1用于设定是否可重复触发,当该脚连接到VCC可以重复触发。
明白了光控人体感应开关原理后,想改动就很简单了:•如果想屏蔽人体感应的功能,只保留光控,只需要把芯片引脚14连接到VCC,让芯片误认为一直有人体存在就可以了。
•如果想屏蔽光线控制功能,可以把光敏电阻去除,让芯片误认为一直是晚上。
•引脚1也连接到VCC,让芯片可以重复触发,只要光线暗就开灯。
•调整与芯片引脚5和6连接的电阻和电容,可以改变延时时间。
光控人体感应灯原理
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光控人体感应灯原理宝子们,今天咱们来唠唠光控人体感应灯这个超酷的玩意儿的原理,可有意思啦!咱先说说这人体感应是咋回事儿呢。
人体其实是会发出红外线的,就像咱们每个人都自带一个小小的红外线发射源一样。
那这个人体感应灯里面有个很厉害的小部件,叫热释电红外传感器。
这个小传感器就像一个超级敏感的小侦探,它能感知到人体发出的红外线。
当有人进入到它能探测到的范围里,就好像有人闯进了它的小地盘一样,它就会立刻察觉到这个红外线的变化。
想象一下啊,这个传感器就像一个小小的门卫,在那静静地守着。
只要有“可疑人物”(也就是咱们人啦)靠近,它就会说:“有情况!”然后就开始给灯发送信号,告诉灯:“有人来啦,该亮起来啦!”这时候呢,灯就会乖乖听话,亮起来给咱们照明啦。
不过呢,这还没完事儿。
还有光控这一部分呢。
为啥要有光控呀?你想啊,如果大白天的,外面亮堂堂的,这灯要是还因为有人经过就亮起来,那不是多此一举嘛,还浪费电呢。
所以啊,这光控就像是一个聪明的小管家,它会判断现在的光线够不够亮。
这个光控部分呢,一般是通过一个光敏电阻来实现的。
光敏电阻这个小家伙可神奇了,它对光线特别敏感。
光线强的时候,它的电阻就变得很小;光线弱的时候呢,它的电阻就变得很大。
就好像它在根据光线的强弱来调整自己的状态一样。
当外面的光线已经很充足的时候,这个光敏电阻就会告诉整个电路:“现在很亮啦,不需要开灯哦。
”就算这时候有人经过,人体感应部分想让灯亮,这个光控小管家也会拦住,不让灯亮起来。
只有当光线比较暗的时候,比如说晚上或者在一个很暗的小角落里,光敏电阻发现光线不足了,它就会说:“有点黑啦,可以准备开灯啦。
”这时候如果再有人经过,被人体感应的小侦探发现了,两个条件都满足了,灯就会开开心心地亮起来啦。
而且啊,这些光控人体感应灯还很贴心呢。
它们不会一下子就把灯开得特别亮或者一下子就关掉。
它们有一个慢慢变亮或者慢慢变暗的过程,就像一个温柔的小伙伴在照顾我们的眼睛一样。
光控感应灯工作原理
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光控感应灯工作原理
光控感应灯工作原理:光控感应灯是一种智能化照明设备,其工作原理是通过感应器感知周围的光照强度和人体活动,从而实现自动开关灯的功能。
具体来说,光控感应灯内部安装了一个光敏传感器和一个人体感应器。
光敏传感器能够感知周围的光照强度,通过采集光信号并转换为电信号,与内部的控制芯片进行处理和判断。
而人体感应器则通过红外探测技术,检测到周围的人体活动。
当外界光照强度较弱时,光敏传感器会输出一个低电平信号,通知控制芯片灯光的工作状态。
当周围有人体活动时,人体感应器发出一个信号,同样传送给控制芯片。
控制芯片接收到光敏传感器和人体感应器的信号后,会根据设定的参数和逻辑进行判断。
如果光照强度低且有人体活动,控制芯片会通过一个继电器或触发器开启电路,使灯光自动亮起。
相反,当光照强度高或没有人体活动时,控制芯片则会主动断开电路,实现灯光自动熄灭的功能。
通过光敏传感器和人体感应器的合理配合,光控感应灯能够根据环境的实际需求,自动调节灯光的亮度和开关状态,节省能源,并提供方便舒适的照明体验。
51单片机项目教程项目 24 人体红外感应灯
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项目目标
红外智能节电开关是基于红外线技术的自动控制产品, 当有人进入感应范围时,专用传感器探测到人体红外光 谱的变化,自动接通负载,人不离开感应范围,将持续 接通;人离开后,延时自动关闭负载。人到灯亮,人离 灯熄,亲切方便,安全节能,更显示出人性化关怀。 建议学时 8 学时 知识要点 1. 使用人体红外传感器做实验 2. 了解人体红外传感器的功能
24.1项目分析
红外线感应器是根据红外线反射的原理研制的,属于一种智 能节水、节能设备。包括感应水龙头、自动干手器、医用洗手器、 自动给皂器、感应24.2.1 人体红外感应模块
人体感应类开关又叫热释人体感应开关或红外智能开关。它是基于 红外线技术的自动控制产品,当人进入感应范围时,专用传感器探 测到人体红外光谱的变化,自动接通负载,人不离开感应范围,将 持续接通;人离开后,延时自动关闭负载。 人体红外感应开关的主要器件为人体热释电红外传感器。人体都有 恒定的体温,一般在36--37度,所以会发出特定波长的红外线,被 动式红外探头就是探测人体发射的红外线而进行工作的。人体发射 的9.5um红外线通过菲涅尔镜片增强聚集到红外感应源上,红外感 应源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,后续电路经检测处理 后就能触发开关动作。人不离开感应范围,开关将持续接通;人离 开后或在感应区域内长时间无动作,开关将自动延时关闭负载。
注: 1、调节距离电位器顺时针旋转,感应距离增大(最大值约7 米),反 之,感应距离减小(最小值约3 米)。 2、调节延时电位器顺时针旋转,感应延时加长(最大值约300S),反 之,感应延时减短(最小值约0.5S)。
使用说明 感应模块通电后有一分钟左右的初始化时间,在此期间模块会间隔 地输出0-3 次,一分钟后进入待机状态。 应尽量避免灯光等干扰源近距离直射模块表面的透镜,以免引进干 扰信号产生误动作;使用环境尽量避免流动的风,风也会对感应器 造成干扰。 感应模块采用双元探头,探头的窗口为长方形,双元(A 元B 元) 位于较长方向的两端,当人体从左到右或从右到左走过时,红外光 谱到达双元的时间、距离有差值,差值越大,感应越灵敏,当人体 从正面走向探头或从上到下或从下到上方向走过时,双元检测不到 红外光谱距离的变化,无差值,因此感应不灵敏或不工作;所以安 装感应器时应使探头双元的方向与人体活动最多的方向尽量相平 行,保证人体经过时先后被探头双元所感应。为了增加感应角度范 围,本模块采用圆形透镜,也使得探头四面都感应,但左右两侧仍 然比上下两个方向感应范围大、灵敏度强,安装时仍须尽量按以上 要求。
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本科毕业论文(设计)题目:单片机光控人体感应灯学院:物理与电子科学学院班级:2010级电子三班姓名:**指导教师:杨春花职称:教授完成日期: 2014 年 5 月 26 日单片机光控人体感应灯摘要:节能减排一直是全社会关注的一大热点问题,随着新式单片机与传感器的不断发展,五花八门的智能节能产品层出不穷。
本文的单片机人体感应灯就是在智能、人体感应的基础上研发的基于STC12C5A60S2系列单片机、光控模块、感应模块和独立按键电路的节能设备。
本设备可根据人体感应和环境光线来控制,自动实现人来灯亮,人走灯灭的功能。
关键词:人体感应;单片机;光敏电阻目录1 引言 (1)2 人体感应灯整体方案设计 (1)3 总体工作方案电路图 (2)4 人体感应灯硬件电路设计 (4)4.1 STC12C5A60S2单片机 (4)4.2光控模块 (4)4.2.1 光敏电阻 (4)4.2.2 光控模块设计 (4)4.3人体检测模块 (6)4.3.1红外热释电处理芯片BISS0001 (6)4.3.2 工作原理 (7)4.3.3 功能特点 (8)4.4 显示倒计时模块设计 (9)4.5控制模块 (9)4.6按键电路设计 (10)5 焊接与调试 (11)总结 (14)参考文献 (15)1 引言在科学技术不断进步和能源利用日益紧张的状况下,节能减排自然成了社会所关注的焦点,因此各种智能节能产品层出不穷。
本设计正是为了响应节能减排的号召。
灯具作为千家万户不可缺少的用品,节能自然是基本要求。
因为难免会出现人离开了,但是忘记关灯情况,本设计所设计的智能光控人体感应灯正是为了解决这一问题。
这个光控人体感应灯可以广泛的应用在生活中的方方面面,比如安装在家里,楼道里,或者作为路灯使用也是不错的选择。
其目的都是为了节能。
它是一个利用单片机控制的小型设备,同时拥有光控模块和人体感应模块。
在白天或者是光照强度较高的情况下,由于有光控模块,所以该设备会始终保持关闭。
当夜幕降临或者光照强度低到预设的程度时,人体感应模块检测到有人靠近,就会立即启动照明电路。
当照明电路启动,又检测到人已经离开,则会经过预设好的短暂延迟之后自动关闭照明电路。
值得一提的是,通过调节光控模块,可以满足各种光照条件下的照明需求。
随着单片机技术的日益成熟,以及光控技术和人体感应技术的完善,使得本设计变得可以实现。
目前,经过设计与制作调试,本设备已经能够正常完成所有预设的功能。
能够切实做到人来灯亮,人走灯灭的功能。
2 人体感应灯整体方案设计这款设计主要是使用单片机和一些不同功能的模块共同组成的具有光控效果和人体感应能力的节能灯。
白天,因为有足够的光线强度进行照射,灯的自控开关会一直处于敞开状态,灯会是关闭的;晚上的时候,光线较弱,灯的自控系统会通过红外线感应人体信号,灯就会自动点亮。
在人要离开的时候,可以通过按键的设置来设置灯在自动熄灭时的延迟时间,这样,在人们离开以后,灯会根据感应信号的消失,在特定的时间时会自动熄灭,以此来达到节能的目的。
该设计改变了原有的设计思路,从而达到了节能降耗的目的,并且使用简单、灵敏、广泛使用性强。
根据设计要求,得出本设计需要一个外接电源用来供电;需要一个单片机用来负责各个模块的控制;需要一个光控模块来感应周围环境的光照强度;需要一个人体感应模块来检测周围是否有人;同时还需要一个按键电路来设置自动关闭的延迟时间,为了降低设备的自我误操作,自动延迟关闭是必须的,它能保证在检测失误的时候能够有一段缓冲时间,避免了人还在设备附件,但是灯却自动熄灭的情况。
详细模块框图如图1所示。
图1 系统模块框图3总体工作方案电路图将各模块的电路图连接起来组成总体工作电路图如图2所示。
该设计的主体思路:在环境光线暗时,光敏电阻的阻值会无限制的增大,相当于是一条断路,在与该电阻相串联的一条支路上分的电压会减小并且连接在比较器的负端;在另外一条串联电路中,有滑动变阻器的支路,相比较分得的电压就会增大;在经过单片机进行电压数据比较时候,会根据数据来确定继电器的闭合和断开。
在红外系统检测到人体信号时,感应模块就会输出高电压,同时输送到单片机的P2.4端口和P1.0端口,在两个端口同时接受到数据时,在经过系统的检测,满足相应的条件时,从而控制继电器来点亮灯。
dJ1图2 总体电路图4 人体感应灯硬件电路设计4.1 STC12C5A60S2单片机STC12C5A60S2 单片机是基于51内核为基础的集成线路系统,单独的STC 系统是建立在时间/机器周期为主体的芯片结构,属于名副其实的智能、低耗、抗干扰的新型单片机,不仅传承了原有8051的系统有点,提高了运作效率,而且内部配置了性能卓越的MAX810专用复位系统,更在4路PWM8路高速10位A、D转换的支持下,进一步提升了感应灵敏性和抗干扰能力。
STC12C5A60S2 单片机最大优势就是运行速率快,在有限时间内,增强型的8051要比普通的8051快10倍以上;STC12C5A60S2的运行电压可调空间广,在5.5V--3.8V之间;耗能低,此设计可根据实际需求进行空闲和工作控制,大大节省了能源利用;以及更高的工作频率,其最高工作频率可达576MHz。
另外,该单片机具备全双工异步串行口(UART),兼容8051串口,可快速实现指令融合和高速SPI 通信等功能。
4.2光控模块4.2.1 光敏电阻光敏电阻,顾名思义,就是对光线变化具有感应,从而对自身电阻值而产生变化的电阻。
它工作的主要原理就是自身有内光电效应。
这种电阻制作简单,在半导体光敏材料的两端装上电极引线,并且装在一个密封的管壳里就可以构成,如图4所示。
基于不同半导体导电能力的差异性出发,可有效根据载流子数目加以判定,因为载流子是半导体的核心部件。
当光敏电阻接受光照刺激时,半导体内电子趋于活跃状态,从而释放自身能量,这时电子会向自由电子装换,过程中伴随着空穴的产生,电子—空穴对就会降低电阻阻值。
光照越强,电子—空穴对就越多,阻值越低,形成正比关系。
一旦光敏电阻接通,就会有电流产生,而且电流大小和光照强度是呈正比的,光照强,通过光敏电阻的电流就越强,反之则相反。
如果光照变弱或消失,则电流相应减小,电阻凸显出来。
基于以上光敏电阻两端电流的变化趋势可知,电流大小和光照强度是呈正比的,只要有光线存在的地方,就会产生电流,而且随强度不断增大,实现了光电转换的功能。
光敏电阻就是普通的回路装置,直流电或交流电都可以使用。
光敏电阻又被称为光导管,它是对光线进行感应的一种光电元件,它是由半导体制作而成,它是利用内光电原理工作的,在光照射时,会使它的阻值变小,这种现象叫做光导效应。
一般都是采用敷、喷、烧结等多种不同的方法在绝缘衬底上安装很薄的光敏电阻体及梳状欧姆电极,然后接出引线,安装在可以透光的密封的套管内,防止受潮影响光敏电阻的灵敏度。
光敏电阻的原理结构如图所示。
在没有光照时,光敏电阻的阻值很高,在受到光照时,价带中的电子吸收光照中的能量,在价带中活跃到导带中,从而在价带中产生带正电荷的空穴,也可理解为电子—空穴对的起源,另外,电子—空穴对的介入,会不同程度的影响光敏电阻中载流子数量,载流子数量的减少势必影响电阻阻值。
由图3所示,光照消失,电子—空穴对复合,光敏电阻恢复原值。
图3 光敏电阻原理图大量实践证明,光敏电阻只要通电,就会形成微弱电流,而在光照强度的刺激性,表现越来越明显,实现了光电转换的功能。
光敏电阻就是普通的回路装置,直流电或交流电都可以使用。
4.2.2 光控模块设计光控模块汇集了关敏电阻和分压型滑动变阻器的设计优势,如图4所示。
12J2光敏电阻R1POT2+5VP1.0图4光控模块其光控模块工作机理:当所处环境光线较强时,光敏电阻自动调节其阻值,并与相应滑动变阻器匹配,同时刺激单片机P1.0采样。
单片机中安置了AD转换器,可随时进行数模转换,这时光控模块可根据采样信息,进行联通或断开动作。
4.3人体检测模块4.3.1红外热释电处理芯片BISS0001所谓的红外热释电处理芯片BISS0001,指的是一款传感性能卓越的集成线路,凭借内部热释电红外传感器和外接元件,充分发挥了他独立感应处理功能。
一方面它能随时随地控制各类户外灯、自动门、烘干机和中央空调等装置,尤其是在公共场合,例如高级宾馆、大型商场、公司库房及别墅走廊等重要领域,另一方面还可高效应用于自动报警系统或安全区域照明等。
通过热释电处理芯片原理可知,CMOS采用了16脚DIP封装,与阻抗运算放大器有机融合,并且匹配了延时继电器和封锁定时器,完全的独立数模混合系统,如图5所示。
图5 热释电处理芯片图通常意义上的热释电效应,是根据物体表面温度的高低而产生的电荷有规律的运动现象。
而热释电传感器就是基于温度变化而设计的敏感性器具。
是由带电丰富的陶瓷元件或压电晶体组成,其光滑外表面作为电源的正负机。
当外界环境中有温度ΔT变化时,系统就会有电荷ΔQ移动,形成短暂的电压ΔV。
同时,传感器中安排一个特定的管道进行阻抗装换,防止大阻抗的干扰。
热释电效应中产生的电荷ΔQ,大部分会和空气离子抵消,也就是我们常见的温度恒定,传感器无动作想象。
然而当带有温度的人体进入检测范围,由于人体和环境温度的差异性,此时产生ΔT;假如人体保持不动,温度无变化,传感器也就没输出。
因此,此种设计只适用于活动的人体或动物检测。
4.3.2 工作原理运算放大器、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都属于芯片BISS0001的基本构件,他们共同组成了数模高效集成电路。
根据图6可方便的进行工作原理领悟,不可重复触发工作方式下的波形。
图6 不可重复触发状态下的波形第一步,根据实际需要,在运算放大器OP1的监督管理下,实现信号的放大处理。
然后传给OP2,进行重复式放大,同时升高直流电位到VM(≈0.5VDD)后,将输出信号V2送到COP1和COP2的双向鉴幅器,检出有效触发信号Vs。
基于系统中VH≈0.7VDD、VL≈0.3VDD,因此,一旦VDD=5V,就会出现±1V 的噪声干扰,提高系统的可靠性。
COP3是一个条件比较器。
当输入电压VcVR 时,COP3输出为高电平,进入延时周期。
当A端接“0”电平时,只要有Tx的存在,就可全程无视V2的变化,直到Tx运行结束,即不可重复触发模式。
而当Tx达到设定时间后,Vo自动断开继电器,恢复低电平状态,封锁时间定时器开始进行运行,无论封锁周期Ti受到何种感应,V2的变化都无法控制Vo的闭合,只能起到有效减少干扰程度或负载转换作用。
如图7所示,可重复触发状态下的波形。
波形在Vc=“0”、A=“0”期间,很显然信号Vs无法触发Vo定义为有效状态。
当Vc=“1”、A=“1”时,Vs不仅可重复触发Vo,而且可促使Vo在Tx内连续有效。