基于STC單片機的智能燈控系統(tǒng)設(shè)計 2013-07-24

2．4 人體紅外熱釋傳感器模塊
人體都有恒定的體溫，一般在37度左右，所以會發(fā)射出特定波長10μm左右的紅外線。人體紅外熱釋傳感器能以非接觸形式檢測到人體發(fā)射的紅外線，在其上安裝菲涅耳透鏡，可以將熱釋的紅外信號折射(反射)在紅外熱釋傳感器上，也能將警戒區(qū)內(nèi)分為若干個明區(qū)和暗區(qū)，使進(jìn)入警戒區(qū)的移動物體能以溫度變化的形式在紅外熱釋傳感器上產(chǎn)生變化的熱釋紅外信號，這樣紅外熱釋傳感器就能產(chǎn)生變化的電信號。
本系統(tǒng)的人體紅外熱釋傳感器元件采用HC-SR501，以BISS0001集成芯片再配以相應(yīng)外接阻容元件構(gòu)成傳感器的信號處理電路。把BISS00 01的1腳接高電平，設(shè)置本電路為可重復(fù)觸發(fā)。輸出延遲時間可以通過改變R11的大小來調(diào)節(jié)。人體紅外熱釋傳感器將感應(yīng)到的紅外輻射能量的變化轉(zhuǎn)換成電信號，通過BISS0001的2腳輸出。當(dāng)有人在警戒區(qū)內(nèi)移動時模塊輸出3．3 V電壓，沒人時模塊輸出低電平。實驗測得該模塊感應(yīng)最遠(yuǎn)距離可達(dá)8 m，最大角度為110°。人體紅外熱釋傳感器模塊原理圖如圖5所示。

2．5 可見光照度傳感器模塊
可見光照度傳感器采用ON9658，它是一個光電集成傳感器，典型入射波長為520 nm，可見光范圍內(nèi)高度敏感，內(nèi)置雙敏感元接收器、微信號CMOS放大器、高精度電壓源和修正電路，輸出電流隨照度呈線性變化。溫度穩(wěn)定性好。

由于該傳感器輸出信號是峰值隨照度變化的正弦波。因此采用肖特基二極管加阻容元件構(gòu)成的硬件檢波電路來獲取傳感器輸出電壓的峰值，最后輸出幅值為正弦波峰值的直流電壓信號。可見光照度傳感器模塊原理圖如圖6所示。
2．6 照明燈驅(qū)動電路
照明燈驅(qū)動電路主要由250 V雙向光電耦合器MOC3021和雙向晶閘管BT136構(gòu)成，其中R7和R8串聯(lián)構(gòu)成雙向晶閘管的門極電阻，當(dāng)雙向晶閘管靈敏度較高時，門極阻抗也很高，并上這兩個電阻可提高抗干擾能力。R8和C6組成浪涌吸收電路，防止浪涌電壓損壞雙向晶閘管。單片機的一個I／O口輸出照明控制信號，觸發(fā)光電耦合器MOC3021來控制雙向晶閘管BT136的通斷，這樣便能控制照明燈的開關(guān)和亮度。照明燈驅(qū)動電路如圖7所示。

2．7 串口調(diào)試模塊
本系統(tǒng)的串口調(diào)試模塊采用RS-232串口通信，其最遠(yuǎn)傳輸距離是50英尺，最高傳輸速率是20 kbps。能做到雙向傳輸，全雙工通信。因為RS-232上傳輸?shù)臄?shù)字量采用負(fù)邏輯，只與地對稱，所以與單片機連接時需要加入電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232。串口調(diào)試模塊原理圖如圖8所示。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計
本系統(tǒng)軟件程序使用C語言編程，采用模塊化設(shè)計思想，以主程序為核心設(shè)置了A／D轉(zhuǎn)換程序、I／O口輸出照明控制程序、串口發(fā)送程序及中斷函數(shù)4個模塊。主程序流程圖、中斷函數(shù)流程圖如圖9、圖10所示。