基于多探测传感器的智能灯控制系统的设计

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机 旋转热 释 电红外传 感器 、Ａ ／ Ｄ 转 换 、 液 晶
显示 等模块 以及控 制电路组成 。系 统框 图如
图１ 所示 。 ２ ． 工作原理 本 设 计 以单 片 机 Ａ Ｔ ８ ９ Ｓ ５ ２ 为 核 心 ， 采 用 光 照 检 测 、声Leabharlann Baidu控 以 及 步 进 电机 旋 转 热 释 电 红 外 等 传 感 器 进 行 环 境 探 测 。系 统 首 先 启 动 可 见 光 模 块 ，通 过 光 一 流 一 压 转 换 后 ，经 过 Ａ ／
图 １ 系 统 框 图
图 ５ 步 进 电 机 旋 转 热 释 电 红 外 传 感 器
图 ２ 声 检测 电 路
Ｄ 转化 为数字 量并 通过液 晶显 示 。若 是 电压 较 小 ，说 明了亮度不够 ，则 继续检测声音 。 若 是声音较 大，则在短 时间内调用步进 电机 模 块 ，检测 是否有 人 ：否则 ，每 隔 １ ５ ｍ ｉ ｎ 定 时检测 。因为在实际过程 中，设置声光 的阈 值 都 缺 乏 直 观 性 ， 所 以使 用 液 晶 电压 显示 进 行 判 断 。光 、 声 的 阈 值 可 以 根 据 不 同地 方 的 实际情况通过软件进 行调整。 三 、硬 件 电 路设 计 ｌ ＿ 微弱声音 放大检测模块 从 麦 克风 接 收 到 信 号 后 由 三 极 管 ９ ０ １ ３ 初 次 放 大 ， 然 后 由集 成 放 大 器 Ｌ Ｍ ３ ２ ４ 的 两 级 放 大 ，得 到 交 流 电压 。 由 于模 数 转 换 时 需 要 直 流 电压 值 ， 所 以再 通 过 万 用 表 交 直 流 转 换 电 路 ， 选 用 整 流 芯 片Ａ Ｄ ７ ３ ６ ，使 用 单 电 压 供 电 低 阻 抗 电路 。 当 被 测 交 流 电压 超 过 ２ ０ ０ ｍ Ｙ 时 ， 必 须 在 Ａ Ｄ ７ ３ ６ 前 加 一 级 分 压 器 。 经 过 交 直 流 转 换 的 电路之后 ，Ｖ Ｏ 输 出相对 比较微弱 ，所 以经过 Ｌ Ｍ ３ ２ ４ 进行 放大 ，最后 的输 出能够 达到理 想 值 。该 模 块 如 图 ２ 所 示。 ２ ． 可 见 光 检 测 模 块 可见 光检 测模块采用Ｌ Ｘ Ｉ ９ ７ ０ 作 为核心芯 片 。Ｌ Ｘ １ ９ ７ ０ 是美 国微 型半导体 （ Ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｅ ｍ ｉ ） 公 司 推 出 的 一 种 能 实 现 人 眼 仿 真 的集 成 化 可 见 光 亮 度 传 感 器 。该 模 块 采 用 测 量 白光 亮 度 电路 （ 如 图３ 所示 ） 。利 用 Ｓ Ｒ Ｃ 端输 出光一 流 转 换 的结 果 ， 然 后 实 现 流 压 转 换 。该 芯 片 性 能
稳 定 ，灵 敏 度 极 高 。
图 ６ 主 流 程 图
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图 ３ 测 量 白光 亮 度 电 路
３ ． 步进 电机旋转热释 电红 外传 感器 热 释 电红 外传 感 器 能 以非接 触 形式 检 测 出人 体 辐 射 的 红 外 线 ， 并 将 其 转 变 为 电压 信 号。本 文设计 所采 用的是 Ｐ Ｉ Ｒ 热 释 电传感 器 ， 安装 有 菲 涅 尔 透 镜 ，感 应 距 离 ７ ｍ ，感应 角度 １ １ Ｏ 。 。具 有 全 自动 感 应 、光 敏 控 制 、 两种 触发 方式 （ 不 可 重 复 触 发 方 式 ，可 重 复 触发 方式 ） 、 灵 敏 度 高 、 微 功 耗 等 特 点 。 当 人 进 入 其 感 应 范 围 ， 则 输 出 高 电平 ， 人 离 开 感 应 范 围 ， 则 自动 延 时 关 闭 高 电平 ， 输 出 低 电平 。但 是 该 热 释 电 红 外 传 感 器 只 能 检 测 到 动态 ，所 以对于长时 间处于相对静态 的存在 无 法 检 测 的 缺 陷 。热 释 电 红 外 传 感 器 前 置 放 大 电路 如 图４ 所 示。 为 此 ，采 用 了步 进 电 机 模 块 。 设 计 中，将 热释 电红外和 步进 电机 固定 一起 。单
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一
基 于 多探 测传 感 器 的 智 能灯 控 制 系统 的设 计
商丘工学院 王振全
【 摘 要 】 针 对 目前 高 校 、 商 场 、 道 路 等 公 共 场 所 照 明用 电浪 费严 重 的 问题 ，本 文 设 计 了 一款 智 能灯 控 制 系 统 。 ￣Ａ Ｔ８ ９ Ｓ ５ ２ 单 片机 作 为 核 心控 制 芯 片 ， 利用 光 强检 测
模块、声 强检 测模 块、步进 电机旋转 热释 电红外传感器模块构成 了多方式探 测系统。该系统创新性地利用 多传感器 互补探测，辅以步进电机旋转实现 了热释 电红
外传感器的动态检测。 【 关 键 词 】 单 片 机 ；光 强 检 测 ；声 强 检 测 ；步 进 电 机 ；红 外 传 感 器
一
、
前 言
随着 各 类大 型 商场 、超 市 、道 路 、 高 校 等 公共 场 所 的扩 建 ，公 共 照 明 设 备 需 要 急 剧 增 加 ， 而 由于 管 理 的 不 到 位 以 及 照 明系 统 本 身 的 局 限 性 ，往 往 造 成 电 能 的 巨大 浪 费 。 传 统 的 灯 控 系 统 一 般 是 基 于 声 或 光 控 制 ，存 在 检 测 方 式 单 一 、 不 够 灵 敏 、精 度 不 高 、 范 围低 等 缺 陷 ，经 常 会 有 电 能 的 浪 费 。 目前 国 家 正 在 提 倡 节 能减 排 、实 现 低 碳 照 明 ，减 少 环境污 染，所 以，设计一个 智能灯控系 统是 很有必 要的。 依 据 节 能 、 环 保 的 要 求 ， 设 计 出 基 于
多 探 测 传 感 器 的 智 能灯 控 系 统 ，可 以 大 大 提 高灯控 系统的可靠性 、探测能力 ，特 别适用 于 大 型 商 场 、 超 市 、 道 路 、 高 校 等 公 共 场 所 ，实 现灯 控的智 能化 ，从而实现节 能、环 保 ，方 便 管 理 ，具 有 重 要 的社 会 效 益 和 经 济 效益 。 二、系统结构和工作 原理 １ ． 结 构 框 图 本系 统主 要 以单 片 机 总控 制为 核 心 ， 由微弱 声音放大检测 、可见光检 测、步进 电