自动开关灯照明系统控制器设计
智能照明系统设计

智能照明系统设计1.硬件设计照明设备应选用节能灯具,如LED灯。
LED灯具具有长寿命、高亮度、低功耗等优点,适合用于智能照明系统。
传感器可以选择光照传感器和人体红外传感器。
光照传感器用于感知环境光照强度,根据实际情况自动调节照明亮度;人体红外传感器用于感知人体的存在,当没有人在房间内时,系统可以自动关闭照明设备,以节约能源。
控制器是智能照明系统的核心。
控制器可选用微控制器、控制电路和网络模块等。
微控制器可用于控制照明设备的开关和亮度调节,根据传感器的数据实时调整照明度;控制电路用于实现各种功能的控制,如定时开关灯、彩色灯光切换等;网络模块可用于与智能手机、云端等设备进行通信,实现远程控制和云端管理。
2.软件设计系统控制软件负责控制照明设备的开关和亮度调节。
它需要实时响应传感器的数据,根据环境光照强度和人体存在情况,自动调节照明亮度。
同时,系统控制软件还应具备定时开关灯、彩色灯光切换等功能,满足用户的个性化需求。
用户界面设计应简洁、直观,方便用户操作。
用户可以通过智能手机、智能手表和远程控制器等设备,实现对智能照明系统的远程控制。
用户界面可以提供灯光开关、亮度调节、场景模式选择等功能,满足用户的不同需求。
2.功能设计-光敏感应功能:根据环境光照强度自动调节灯光亮度,确保室内照明合适,节约能源。
-人体感应功能:当没有人在房间内时,自动关闭照明设备,以节约能源。
-彩色灯光切换功能:通过调整灯光颜色和亮度,创造不同的氛围,满足用户的个性化需求。
-定时开关灯功能:根据用户设置的时间,自动开关照明设备,方便日常使用。
-远程控制功能:用户可以通过智能手机、智能手表等远程控制设备,实现对智能照明系统的远程控制,方便用户的操作。
以上是智能照明系统设计的主要内容,通过合理的硬件设计、软件设计和功能设计,可以实现高效能耗、智能化控制的照明系统,提高照明效果,节约能源,提高用户体验。
基于PLC的城市照明控制系统的设计

基于PLC的城市照明控制系统的设计随着城市规模的不断扩大和现代化水平的不断提高,城市照明系统也越来越重要。
良好的城市照明不仅美化了城市景观,也提高了人们生活的舒适度和安全性。
在过去,城市照明系统的控制主要依靠人工操作,存在着照明亮度不均匀、能耗高等问题。
而随着自动化技术的不断发展,基于PLC的城市照明控制系统应运而生,它能够实现照明的自动控制、能耗的优化管理和远程监控等功能。
本文将从基本原理、系统设计和应用优势等方面对基于PLC的城市照明控制系统进行详细介绍。
一、基本原理1. PLC技术PLC(可编程逻辑控制器)是一种专门用于工控领域的电气控制器,它具有高稳定性、高可靠性和高可编程性的特点。
PLC通过对输入信号的检测和处理,再经过逻辑运算生成相应的控制信号,控制各种执行器的工作状态,实现对工业生产过程的自动控制。
在城市照明控制系统中,PLC可以实现对灯光的开关控制、亮度调节、故障检测等功能。
2. 城市照明控制系统城市照明控制系统是指通过控制设备对城市中的公共照明进行管理和控制的一种系统。
在传统的照明控制系统中,人们需要手动操作开关来控制灯光,往往存在照明亮度不均匀、能耗浪费等问题。
而基于PLC的城市照明控制系统采用自动化技术,可以实现灯光的自动控制、亮度的调节以及故障的监测和报警。
二、系统设计基于PLC的城市照明控制系统主要由传感器、PLC控制器、执行器、人机界面、监控中心等组成。
1. 传感器传感器用于感知环境光强度、温度、湿度等信息,它们可以采集城市环境中的各种数据,传输给PLC控制器进行处理。
传感器的选择和部署直接关系到系统的性能和稳定性。
2. PLC控制器PLC控制器是整个系统的核心部件,它负责接收传感器采集的数据,并根据预设的控制算法生成相应的控制信号,控制灯光的开关、亮度等。
PLC控制器具有良好的扩展性和灵活性,可以根据实际需求进行编程和定制。
3. 执行器执行器是指驱动城市照明设备(如路灯、广告灯箱等)的电气执行器,它们接收PLC 控制器发出的指令,控制对应设备的开关状态和亮度。
智能灯光控制器设计论文

智能灯光控制器设计论文一、引言现代社会对于照明设备的需求越来越高,人们对于灯光效果和亮度都有着不同的要求。
传统的灯光控制方式存在着操作繁琐、耗能过大和不够智能化等问题。
因此,设计一种智能灯光控制器,具备方便操作、节能环保和智能化控制的优势,成为了当下最重要的课题之一二、设计目标1.实现多种灯光效果的调节,包括亮度、色温和灯光模式等。
2.提供更便捷的操作方式,例如远程控制和手机APP控制。
3.监控灯光状况,包括故障检测和能源消耗等数据的获取和显示。
4.实现自动化的控制策略,根据光线条件和场景需求等智能调节照明效果。
三、系统设计1.硬件设计:(1)传感器模块:包括光线传感器、温度传感器和人体感应传感器等,用于获取环境信息。
(2)控制模块:通过微处理器实现对灯光的控制和调节,包括亮度、色温和灯光模式等。
(3)通信模块:包括无线模块和有线模块,用于与其他设备进行通信和数据传输。
(4)电源模块:提供电力供应给整个系统,可以选择使用节能型电源和太阳能电池等。
2.软件设计:(1)控制算法:根据传感器获取的数据,通过控制算法实现对灯光的智能调节。
(2)用户界面:设计一个直观、简洁的用户界面,使用户可以方便地操作和控制灯光。
(3)数据处理:对传感器获取的数据进行处理和分析,提取有用信息用于同时提供实时反馈和长期统计。
四、系统功能1.多种灯光效果调节:通过控制模块,实现对灯光的亮度、色温和灯光模式等的调节。
2.操作便捷性:通过远程控制和手机APP控制,使用户可以随时随地轻松操控灯光。
3.灯光状态监测:实时监测灯光工作状态,包括故障检测和能源消耗等数据的获取和显示。
4.智能化控制策略:通过控制算法实现对光线条件和场景需求等进行智能调节照明效果。
五、实验与结果本设计制作了一款智能灯光控制器,并进行了实验验证。
实验结果表明,该控制器能够提供多种灯光效果,并具备操作简易、节能环保和智能化控制等优势。
通过远程控制和手机APP控制,用户可以随时随地轻松操控灯光效果。
基于WiFi的智能LED照明控制系统设计

基于WiFi的智能LED照明控制系统设计概述本文档旨在介绍一个基于WiFi的智能LED照明控制系统的设计方案。
该系统能够实现远程控制和调节LED灯光的亮度和颜色,提供便捷和个性化的照明体验。
系统组成该系统主要由以下组成部分构成:1. LED灯具:使用可调节亮度和色温的LED灯具,提供灯光控制的基础。
2. WiFi模块:用于与用户的智能设备进行通信,接收用户指令并传输给LED灯具。
3. 服务器:负责处理用户指令并将其传输给正确的LED灯具,同时管理灯具的状态和配置信息。
系统功能该系统具备以下主要功能:1. 远程控制:用户可以通过连接到WiFi网络的智能设备,远程控制LED灯具的开关、亮度和颜色。
2. 调光调色:用户可以根据实际需求,通过调整LED灯具的亮度和色温,获得适合不同场景的照明效果。
3. 定时任务:用户可以设置定时任务,例如定时开关灯、定时调整亮度等,实现智能化的照明管理。
系统设计以下是该系统的设计概述:1. 用户界面:为了方便用户操作,该系统需要提供一个用户友好的界面,可以通过智能手机、平板电脑或电脑进行操作。
2. 通信协议:系统使用WiFi作为通信方式,用户通过连接到同一WiFi网络的智能设备与LED灯具进行通信。
3. 数据传输:用户指令通过WiFi模块传输到服务器,服务器根据指令类型进行相应处理,并将结果传输回LED灯具。
4. 灯具控制:LED灯具接收到服务器传输的指令后,根据指令进行相应的开关、亮度和颜色调节。
5. 状态管理:服务器负责管理灯具的状态和配置信息,并提供灯具管理接口供用户查询和操作。
优势和应用场景该系统的设计具有以下优势:1. 灵活便捷:用户可以通过智能设备随时随地控制LED灯具,为用户提供便捷的灯光控制体验。
2. 个性化照明:用户可以根据自己的需求和喜好,调整LED灯具的亮度和颜色,获得个性化的照明效果。
3. 能源节约:LED灯具具有高效节能的特点,可以帮助用户减少能源消耗。
照明系统自动控制器设计

照明系统自动控制器设计目录摘要 .............................................................................. 错误!未定义书签。
第1章概论 .. (1)1.1 课题主要涉及问题: (1)1.2国内外研究现状: (1)1.3课题的目的和任务要求: (1)1.3.1目的 (1)1.3.2任务要求 (1)1.4课题的可行性分析: (2)1.4.1研究的必要性: (2)1.4.2知识能力的可行性: (2)1.4.3实验条件的可行性: (2)第2章PLC的简介与选择 (3)2.1PLC的国内外状况 (3)2.2PLC未来展望 (3)2.3PLC的分类及特点 (4)2.3.1 PLC的分类 (4)2.3.2PLC的特点 (5)2.4 PLC的应用领域 (5)2.4.1开关量的逻辑控制 (6)2.4.2模拟量控制 (6)2.4.3运动控制 (6)2.4.4过程控制 (6)2.4.5数据处理 (6)2.4.6通信及联网 (6)2.5PLC的结构与工作原理 (7)2.5.1PLC的结构 (7)主机 (7)输入/输出(I/O)接口 (7)电源 (7)编程器 (8)输入/输出扩展单元 (8)外部设备接口 (8)2.6PLC的工作原理 (8)2.7PLC梯形图概述 (8)第3章照明智能控制 (10)3.1照明智能其主要特点为: (10)3.2使用智能照明系统的效果 (10)3.2.1照明的自动化控制 (10)3.2.2美化环境 (10)3.2.3延长灯具寿命 (10)3.2.4节约能源 (10)3.2.5照度及照度的一致性 (11)3.2.6综合控制 (11)第4章照明智能控制方案 (12)4.1灯具布置方案 (12)4.2分时控制方案构想 (12)4.3供电系统及控制原理设计 (12)4.4分时智能控制程序编制 (13)4.4.1三时段控制程序编制 (13)4.4.2季节自动选择程序 (15)4.4.3寒暑假控制程序 (16)4.5节能计算 (16)4.5.1夏、秋季节能计算. (17)4.5.2每年第2、第3时段节能计算. (17)4.5.3寒暑假节能计算. (17)4.5.4总节能计算. (17)结束语 .............................................................................. 错误!未定义书签。
智能灯控系统设计与实现

智能灯控系统设计与实现智能灯控系统是一种将传统照明设备与智能化技术相结合的新型照明系统。
它利用现代科技手段对照明场景进行分析和控制,实现对灯光亮度、色彩和模式的智能调整与控制。
本文将对智能灯控系统的设计与实现进行详细介绍。
一、智能灯控系统的设计1. 系统需求分析在设计智能灯控系统之前,需要进行系统需求分析。
主要包括如下几个方面:- 功能需求:用户对灯光亮度、色彩和模式的调整需求。
- 节能需求:通过智能控制实现灯光的自动调节,减少能耗。
- 安全需求:确保系统运行的稳定性和安全性。
- 易用性需求:系统操作简单易懂,方便用户使用。
2. 硬件设计智能灯控系统的硬件设计包括灯具、控制器、传感器和通信模块等。
其中,灯具是系统的核心组成部分,可选择LED灯具作为灯光光源,具有较高的亮度和能耗效率。
控制器用于控制灯具的亮度和模式,传感器感知周围环境的光照强度和人体存在与否,通信模块用于与用户设备进行互联。
3. 软件设计智能灯控系统的软件设计包括系统控制算法和用户界面设计。
系统控制算法根据传感器采集的数据进行分析,并根据用户的需求进行灯光的智能调节。
用户界面设计可以采用手机应用程序或者网页应用程序,用户可以通过界面实现对灯光的远程控制和调节。
二、智能灯控系统的实现1. 灯具安装与连接在实现智能灯控系统前,首先要进行灯具的安装与连接。
LED灯具通常使用螺口接口,将其安装在需要照明的地方,并将灯具与控制器连接。
2. 控制器设置与配置控制器是智能灯控系统的核心部分,通过控制器来实现对灯光的调节和控制。
在实现前,需要对控制器进行设置与配置,包括网络连接配置、灯光模式设置、亮度调节设置等。
3. 传感器安装与校准传感器用于感知周围环境的光照强度和人体存在与否,通过感知结果实现对灯光的智能调节。
在实现前,需要将传感器安装在合适的位置,并进行校准,使其能正确感知环境变化。
4. 软件开发与测试智能灯控系统的软件开发包括系统控制算法和用户界面开发。
试论建筑智能照明控制系统设计

试论建筑智能照明控制系统设计随着信息技术的不断发展,建筑智能化已经成为了当前建筑设计和施工的热点。
而在智能化建筑中,照明控制系统设计更是至关重要的一环。
一个高效、智能的照明控制系统可以为建筑节能、提升舒适度、增加安全性等方面带来很大的益处。
本文将就建筑智能照明控制系统的设计进行探讨,旨在为相关行业提供参考。
一、照明控制系统的基本原理建筑照明控制系统是通过对灯具的控制,来实现对照明设备的开关、调光、色温调节等功能,以达到人们对照明环境需求的目的。
现代照明控制系统主要包括传感器、执行器、控制器、通信网络等组成部分。
1. 传感器:传感器是照明控制系统中的输入设备,用于感知环境中的光线、人员活动等信息。
常见的传感器包括光敏传感器、红外传感器、超声波传感器等。
2. 执行器:执行器是照明控制系统中的输出设备,用于对灯具进行开关、调光等操作。
常见的执行器包括开关、调光器、调色温器等。
3. 控制器:控制器是照明控制系统中的核心部件,用于处理传感器采集来的数据,并根据预设的策略进行控制命令的下发。
控制器一般包括单片机、微处理器等控制芯片。
4. 通信网络:通信网络是照明控制系统各个部件之间进行数据传输与通信的媒介,现代照明控制系统中常见的通信网络包括有线网络和无线网络。
1. 灯具选择:在设计建筑智能照明控制系统时,首先要考虑的是灯具的选择。
不同的灯具具有不同的照明特性和控制特性,需要根据实际使用场景进行选择。
要考虑与控制器的兼容性,以确保系统的稳定性和高效性。
2. 传感器设置:传感器的设置对照明控制系统的性能有着至关重要的影响。
传感器的灵敏度、感知范围、安装位置等因素都需要进行合理的设计和配置,以保证系统能够准确感知环境信息,并做出相应的控制响应。
3. 控制策略:控制策略是建筑智能照明控制系统设计的核心内容,直接关系到系统的节能性和使用舒适度。
在设计控制策略时,需要考虑环境光线、人员活动、时间等多因素,制定合理的控制方案,以实现智能、高效的照明控制。
基于单片机的智能照明控制系统设计-毕业论文

基于单片机的智能照明控制系统设计摘要随着电子技术的飞速发展,基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能楼宇等行业,微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心,代替了传统的控制系统的常规电子线路。
楼宇智能化的发展与成熟,也为基于单片机的照明控制系统的普及与应用奠定了坚实的基础。
本文介绍了基于单片机AT89C51的室内灯光控制系统及其原理,提出了有效的节能控制方法。
该系统采用了当今比较成熟的传感技术和计算机控制技术,利用多参数来实现对学校教室室内照明的控制。
系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。
该照明控制系统的主控制器、分控制器分别是以AT89C51和AT89C2051单片机为基础,实现了通信、信号采集、控制与显示等功能。
使用光电子镇流器,使光源具备自动调节功能。
文中详细地描述了控制电路的设计过程,包括:光信号取样电路、人体信号采集电路、键盘与LED显示电路、RS485通信电路、照明灯控制电路、看门狗电路以及信号处理电路等。
对于软件设计主要有主控制器、分控制器的有线通信程序设计以及灯光控制、定时控制、键盘扫描与LED显示等程序设计。
工作时,光信号取样电路采集光照强弱、人体信号采集电路采集室内是否有人、是否为工作时间等信息并将信号送到单片机,单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作,从而实现照明控制,以达到节能的目的。
关键词:智能控制,主控制器,分控制器,单片机,定时控制The Control System for Intelligent Lighting Based onSingle–chip MicrocomputerAuthor: Li GuozhongTutor: Sun ManAbstractWith the rapid development of electronic technology, the system of control based on Single-chip Microcomputer is widely applied in industry, agriculture, electric power, electron, intelligent building and so on. Microcomputer, as the subject and core of the embedded system of control, replaces the traditional system—electronic circuit. At the same time, the development and maturation of the intelligent building have established the substantial foundation for the popularization and application of the control system for lighting based on single-chip microcomputer。
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自动开关灯照明系统控制器设计目录摘要....................................................................................................... 错误!未定义书签。
第1章系统总体设计.. (3)1.1 系统总体框架 (3)1.2系统工作原理 (4)1.3系统硬件电路设计 (4)1.4 感应器的选择 (4)第2章系统硬件设计 (6)2.1 5 V 稳压电路 (6)2.2单片机最小系统 (6)2.3过零检测电路 (7)2.4人体红外热释传感器模块 (7)2.5 可见光照度传感器模块 (8)2.6 照明灯驱动电路 (9)2.7 串口调试模块 (9)第3章系统软件设计 (11)3.1系统监控主程序模块 (12)3.2系统自检初始化 (12)3.3定时中断处理设计 (13)3.4人体红外传感器的优缺点 (13)3.5数据采集软件的实现 (14)3.6编程仿真 (14)结论....................................................................................................... 错误!未定义书签。
致谢....................................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献..................................................................................................... 错误!未定义书签。
第1章系统总体设计当今社会经济飞速发展,各类能源浪费问题日趋严峻,尤为显著的如,大型地下停车场、公共卫生间、楼道等场所照明用电。
虽然白炽灯拥有许多优点,但是由于其能效过低,已被世界各国相继宣布淘汰。
随着互联网技术带动下的物联网的发展,智能家居逐渐开始迅猛发展。
照明作为家庭用电中的重要部分,智能照明也拥有广阔的发展前景。
而且随着人们对能源节约的越来越深入人心的认识,设计一种自动开关的照明系统的设备显得尤为重要。
尤为显著的如,大型地下停车场、公共卫生间、楼道等场所照明用电。
虽然白炽灯拥有许多优点,但是由于其能效过低,已被世界各国相继宣布淘汰。
随着普通白炽灯被淘汰[1],荧光灯、LED 和节能卤钨灯成为目前照明灯具市场的三大主流。
荧光灯是当前替代普通白炽灯最主要也是数量最多的照明灯,虽然和普通白炽灯相比能节约 80%的电能,但其价格昂贵,体积较大,发光面积较大,不是点光源,光谱不连续,不能做到 100%的显色性。
同时荧光灯含有汞、荧光粉以及大量的电子元器件,废弃后给环境带来的负担是不可估量的。
近年来 LED 的发展非常迅速,但成本相对较高,且在技术上还无法做到如黑体辐射的连续光谱,在显色性、颜色一致性方面依然无法和节能卤钨灯媲美,所以离大规模普及仍有一段距离。
节能卤钨灯本质上仍是白炽灯,其结构简单、价格低廉、对环境无害,能直接工作于市电电压,瞬时启动,瞬间即可达到最大光输出,和普通的白炽灯相比能节约 30%的电能[2],节能卤钨灯由于其近似于点光源的集中发光体,几乎黑体辐射的连续光谱、100%的显色性,3 000K 左右色温的柔和色光,无频闪,在很多对照明质量要求较高的场所,仍然有不可比拟的优越性。
考虑到以上因素,按照节能、减排、智能和实用的要求,笔者针对节能卤钨灯设计出基于单片机的智能灯控系统[3],利用人体红外热释传感器和可见光照度传感器构成环境检测系统,大大提高了灯控系统的灵敏度、精确度和实用性[4]。
现代自动化程度不断提高,技术的普及,灯光的管理也在朝着自动化、智能化方向的发展。
于是,开发简便、实用的室内自动开关灯照明系统的设计具有重要的现实意义。
1.1 系统总体框架本系统以单片机为控制核心,由 5 V 稳压电路、过零检测电路、人体红外热释传感器模块、可见光照度传感器模块、照明灯驱动电路和串口调试模块组成。
系统框图图1.1所示。
图1.1系统框图1.2系统工作原理利用人体红外热释传感器探测人体特征,可见光照度传感器检测当前环境照度,把传感器检测信号送单片机处理,根据处理结果在单片机每次中断时控制照明灯的开关和亮度。
[5] 串口调试模块作为人机交互工具,便于观察系统相关参数。
[6]1.3系统硬件电路设计系统控制器主要是以自然光强度和人体存在作为控制器的主要输入参数。
可以实现自动与手动控制相兼容。
在自然环境光较强光线较强时,无论是否有人体存在,都不开灯;在环境光较弱时,有人存在且超过一定时间时,系统控制器自动打开电灯,人离开后延时一定时间后再自动关灯。
系统控制单元是以单片机主控模块为核心,其它外围电路主要包括:系统供电模块、环境光采集模块、热释红外传感器模块及继电器驱动模块。
单片机作为主控芯片,热释红外传感模块识别人体,光敏电阻识别光线,LM393电压比较器将光敏芯片处理给单片机,继电器控制负载灯。
设计可以应用在教室,图书馆等一些公共场所,当光线暗并且有人时,继电器会吸合,从而驱动任何负载,智能延时,当没有人时灯不会亮,从而实现节能、智能的效果。
1.4 感应器的选择方案一:感应人体采用被动式红外传感技术,利用红外光敏器件将活动生物体发出的微量红外线转换成相应的电信号,并进行放大处理。
它能可靠的将运动着的生物体和飘落的物体加以区别。
同时它还具有监控范围大,隐蔽性好,抗干扰能力强和误报率低等特点。
被动式红外入侵报警器又称热释电红外入侵报警器,由光学系统,红外传感器和信息处理三部分组成。
目前与红外传感器配套的光学系统有三种,即反射式、透射式和折射式。
其中反射式光学系统的灵敏度最高,其探测距离可达25~60 m;透射式的灵敏度最低,探测距离为2~10 m;折射式居中,兼有反射式和透射式的优、缺点。
方案二:感应人体采用主动式红外探测器,由红外发射机、红外接收机组成。
分别置于收、发端的光学系统一般采用的是光学透镜,起到将红外光束聚焦成较细的平行光束的作用,以使红外光的能量能够集中传送。
红外光在人眼看不见的光谱范围,有人经过这条无形的封锁线,必然全部或部分遮挡红外光束。
接收端输出的电信号的强度会因此产生变化,从而启动信号。
第2章系统硬件设计2.1 5 V 稳压电路本系统低压部分电源由 220 V-9 V 变压器引入,经过一个整流桥获得 9 V 直流电源,然后采用三端线性稳压芯片 LM7805 得到 5 V 直流电源。
5 V 稳压电路原理图图 2.1所示。
图 2 .1 5 V 稳压电路原理图2.2单片机最小系统STC12C5A60S2AD 系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(IT)的单片机,是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代 8051 单片机,指令代码完全兼容传统 8051,但速度快高速 10 位 A/D 转换,针对电机控制,强干扰场合。
其最小系统由复位电路和晶振电路组成,单片机最小系统原理图图2.2所示。
图 2.2 单片机最小系统原理图2.3过零检测电路D2、D3 电压取自 220 V-9 V 变压器次级,经全波整流形成脉动直流电压波形,由电阻分压,再经过电容滤波,形成三极管基极电压波形。
当基极电压低于 0.7 V 时,三极管截止,反之,三极管导通。
三极管集电极通过上拉电阻 R4 形成高电平。
通过三极管的反复导通和截止,在集电极处输出 100 Hz 脉冲电平,供单片机下降沿中断。
过零检测电路原理图图2.3所示。
图 2.3 过零检测电路2.4人体红外热释传感器模块人体都有恒定的体温,一般在 37 度左右,所以会发射出特定波长 10 μm 左右的红外线。
人体红外热释传感器能以非接触形式检测到人体发射的红外线,在其上安装菲涅耳透镜,可以将热释的红外信号折射(反射)在红外热释传感器上,也能将警戒区内分为若干个明区和暗区,使进入警戒区的移动物体能以温度变化的形式在红外热释传感器上产生变化的热释红外信号,这样红外热释传感器就能产生变化的电信号。
本系统的人体红外热释传感器元件采用 HC-SR501,以 BISS0001 集成芯片再配以相应外接阻容元件构成传感器的信号处理电路。
把 BISS0001 的 1 脚接高电平,设置本电路为可重复触发。
输出延迟时间可以通过改变 R11 的大小来调节。
人体红外热释传感器将感应到的红外辐射能量的变化转换成电信号,通过 BISS0001 的 2 脚输出。
当有人在警戒区内移动时模块输出 3.3 V 电压,没人时模块输出低电平。
实验测得该模块感应最远距离可达 8 m,最大角度为 110°。
人体红外热释传感器模块原理图图2.4所示。
图 2.4 人体红外热释传感器模块原理图2.5 可见光照度传感器模块可见光照度传感器采用 ON9658,它是一个光电集成传感器,典型入射波长为 520 nm,可见光范围内高度敏感,内置双敏感元接收器、微信号 CMOS 放大器、高精度电压源和修正电路,输出电流随照度呈线性变化。
温度稳定性好。
由于该传感器输出信号是峰值随照度变化的正弦波。
因此采用肖特基二极管加阻容元件构成的硬件检波电路来获取传感器输出电压的峰值,最后输出幅值为正弦波峰值的直流电压信号。
可见光照度传感器模块原理图图2.5所示。
图2.5可见光照度传感器模块原理图2.6 照明灯驱动电路照明灯驱动电路主要由 250 V 双向光电耦合器 MOC3021 和双向晶闸管 BT136 构成,其中 R7 和 R8 串联构成双向晶闸管的门极电阻,当双向晶闸管灵敏度较高时,门极阻抗也很高,并上这两个电阻可提高抗干扰能力。
R8 和 C6 组成浪涌吸收电路,防止浪涌电压损坏双向晶闸管。
单片机的一个 I/O 口输出照明控制信号,触发光电耦合器MOC3021 来控制双向晶闸管 BT136 的通断,这样便能控制照明灯的开关和亮度。
照明灯驱动电路图2.6所示。
图 2.6 照明灯驱动电路2.7 串口调试模块本系统的串口调试模块采用 RS-232 串口通信,其最远传输距离是 50 英尺,最高传输速率是 20 kbps。
能做到双向传输,全双工通信。
因为 RS-232 上传输的数字量采用负逻辑,只与地对称,所以与单片机连接时需要加入电平转换芯片 MAX232。
串口调试模块原理图图2.7所示图 2.7串口调试模块原理图第3章系统软件设计本系统软件程序使用 C 语言编程,采用模块化设计思想,以主程序为核心设置了 A/D 转换程序、I/O 口输出照明控制程序、串口发送程序及中断函数 4 个模块。