基于51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)智能照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2．2 光照檢測電路
如圖2所示，當(dāng)外界環(huán)境光照強(qiáng)時(shí)，光敏電阻R13阻值較小，則A點(diǎn)電平較低；當(dāng)外界環(huán)境光照弱時(shí)，光敏電阻R13阻值較大，則A點(diǎn)電平較高，將此電平送到單片機(jī)，由程序控制是否實(shí)現(xiàn)照明。
2．3 熱釋電傳感器及處理電路
2．3．1 熱釋電紅外線傳感器
熱釋電紅外傳感器能以非接觸形式檢測出人體輻射的紅外線，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?。熱釋電傳感器具有成本低、不需要用紅外線或電磁波等發(fā)射源、靈敏度高、可流動安裝等特點(diǎn)。實(shí)際使用時(shí)，在熱釋電傳感器前需安裝菲涅爾透鏡，這樣可大大提高接收靈敏度，增加檢測距離及范圍。實(shí)驗(yàn)證明，熱釋電紅外傳感器若不加菲涅爾透鏡，則其檢測距離僅為2 m左右；而配上菲涅爾透鏡后，其檢測距離可增加到10 m以上。由于熱釋電傳感器輸出的信號變化緩慢、幅值小(小于1 mV)，不能直接作為照明系統(tǒng)的控制信號，因此傳感器的輸出信號必須經(jīng)過一個(gè)專門的信號處理電路，使得傳感器輸出信號的不規(guī)則波形轉(zhuǎn)變成適合于單片機(jī)處理的數(shù)字信號。根據(jù)以上要求，人體熱釋電檢測電路組成框圖如圖3所示。

2．3．2 信號處理電路
本設(shè)計(jì)采用BIS0001來完成對熱釋電傳感器輸出信號的處理。BIS0001是一款具有較高性能的熱釋電傳感器信號處理集成電路，它主要由運(yùn)算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時(shí)間定時(shí)器以及封鎖時(shí)間定時(shí)器等構(gòu)成。由BIS0001構(gòu)成的信號處理電路如圖4所示。

圖4中，熱釋電傳感器S極輸出信號送入BIS0001的14腳，經(jīng)內(nèi)部第一級運(yùn)算放大器放大后，由C3耦合從12腳輸入至內(nèi)部第二級運(yùn)算放大器放大，再經(jīng)電壓比較器構(gòu)成的鑒幅器處理后，檢出有效觸發(fā)信號去啟動延遲時(shí)間定時(shí)器，最后從12腳輸出信號(Vo)送入單片機(jī)進(jìn)行照明控制。實(shí)驗(yàn)所得，當(dāng)傳感器檢測室內(nèi)有人時(shí)，BIS0001的1腳接高電平，使芯片處于可重復(fù)觸發(fā)工作方式。輸出Vo(高電平)的延遲時(shí)間Tx由外部R8和C7的大小調(diào)整；觸發(fā)封鎖時(shí)間Ti由外部R9和C6的大小調(diào)整。
2．4 控制電路
2．4．1 延時(shí)時(shí)間選擇電路
系統(tǒng)在AT89C52的P1中設(shè)置了延時(shí)時(shí)間選擇電路，其目的是在環(huán)境光照較弱時(shí)，照明設(shè)備延時(shí)一段時(shí)間后自動熄滅。電路通過P1．0～P1．3設(shè)置4個(gè)延時(shí)時(shí)間，當(dāng)P1．0～P3．0無開關(guān)閉合時(shí)，系統(tǒng)按初始值進(jìn)行延時(shí)；當(dāng)P1．0～P1．3有開關(guān)閉合時(shí)，程序從P1．3～P1．0進(jìn)行檢測，若檢測到某一端口為低電平時(shí)，則系統(tǒng)按當(dāng)前端口設(shè)置的值進(jìn)行延時(shí)。設(shè)置時(shí)間關(guān)系值如表1所示。

2．4．2 輸出控制電路
單片機(jī)對光照檢測電路和傳感器處理電路輸出的信號進(jìn)行檢測，輸出控制信號由單片機(jī)的P2．0輸出。在室內(nèi)環(huán)境光照較強(qiáng)或光較弱但室內(nèi)又無人時(shí)，P2．0輸出高電平，此時(shí)三極管V1截止，繼電器J1不工作，則接在220 V上的照明設(shè)備不亮。在室內(nèi)光照較弱且傳感器檢測室內(nèi)有人時(shí)，則P2．0輸出低電平，此時(shí)三極管V1導(dǎo)通，繼電器J1工作，則220 V交流電通過繼電器加到照明設(shè)備上，照明設(shè)備正常點(diǎn)亮。