基于89C51的熱釋電紅外傳感器智能臺(tái)燈的設(shè)計(jì)

　　0引言

　　目前，臺(tái)燈已是千家萬(wàn)戶的生活必需用品。但在使用中卻經(jīng)常由于忘記關(guān)燈而造成巨大的能源浪費(fèi);夜晚使用時(shí)，又要摸黑去開(kāi)燈，非常不方便。臺(tái)燈的使用者大多是一些未成年的學(xué)生，長(zhǎng)期使用臺(tái)燈時(shí)，如果坐姿不對(duì)，還會(huì)影響到視力。本文給出了一種基于BISS0001和單片機(jī)89C51組成熱釋電紅外傳感器控制電路來(lái)制作一種智能臺(tái)燈的設(shè)計(jì)方法。該方法的控制器可以根據(jù)臺(tái)燈旁邊是否有人以及光線的強(qiáng)弱來(lái)自行控制臺(tái)燈的關(guān)和開(kāi)，從而使人們使用起來(lái)比較方便，而且能起到節(jié)能的效果。

　　1 BISS000l及其特性

　　BISS0001是一款具有較高性能的傳感信號(hào)處理集成電路。它配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件即可構(gòu)成被動(dòng)式熱釋電紅外開(kāi)關(guān)，故能自動(dòng)快速開(kāi)啟各類(lèi)白炙燈、熒光燈、蜂鳴器、自動(dòng)門(mén)、電風(fēng)扇、烘干機(jī)和自動(dòng)洗手池等裝置，特別適用于企業(yè)、賓館、商場(chǎng)、庫(kù)房及家庭的過(guò)道等敏感區(qū)域，或用于安全區(qū)域的自動(dòng)燈光、照明和報(bào)警系統(tǒng)。BISS001的主要功能如下：

　　為CMOS數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐?

　　具有獨(dú)立的高輸入阻抗運(yùn)算放大器，可與多種傳感器匹配進(jìn)行信號(hào)處理;

　　帶有雙向鑒幅器，可有效抑制干擾;

　　內(nèi)設(shè)延遲時(shí)間定時(shí)器和封鎖時(shí)間定時(shí)器;

　　結(jié)構(gòu)新穎，穩(wěn)定可靠，調(diào)解范圍寬;

　　內(nèi)置參考電壓，工作電壓范圍為2～6V。

　　BISS0001芯片的管腳分布如圖1所示。

　　2 系統(tǒng)組成

　　該智能臺(tái)燈的系統(tǒng)組成框圖如圖2所示。由圖可見(jiàn)，本系統(tǒng)主要由電源部分、傳感器、信號(hào)處理單元、BISS0001芯片、MCU單元、蜂鳴器、開(kāi)關(guān)控制單元和燈等部分組成。其中電源部分通過(guò)7812和7805分別輸出12 V和5 V電壓，12 V給LM324供電，5 V電壓給其余部分供電。信號(hào)檢測(cè)與處理部分由熱釋電紅外傳感器、光敏電阻、信號(hào)處理單元和BISS0001芯片組成;傳感器的作用是感知是否有人在，故采用的是熱釋電紅外傳感器，該傳感器只對(duì)波長(zhǎng)為10μm(人體輻射紅外線波長(zhǎng))左右的紅外輻射敏感，而對(duì)除人體以外的其他物體不會(huì)引發(fā)探頭動(dòng)作;光敏電阻的作用是感知臺(tái)燈周?chē)h(huán)境的光照強(qiáng)度;MCU部分采用的是ATMEL公司生產(chǎn)的89C5l單片機(jī)，該單片機(jī)具有價(jià)格低廉、開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單、操作方便及可以加密等優(yōu)點(diǎn)，因此市場(chǎng)占有量非常大。該單片機(jī)作用是處理由BISS0001發(fā)送過(guò)來(lái)的信號(hào)并給開(kāi)關(guān)控制單元和蜂鳴器發(fā)送命令;蜂鳴器單元主要是根據(jù)MCU單元發(fā)出的命令給出警告信號(hào);開(kāi)關(guān)控制單元由數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DAC0832來(lái)實(shí)現(xiàn)，任務(wù)是根據(jù)89C5l給出的命令來(lái)控制臺(tái)燈的打開(kāi)或閉合。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)臺(tái)燈的自動(dòng)控制操作。

　　3 硬件電路設(shè)計(jì)

　　本系統(tǒng)的電源部分電路如圖3所示。該部分主要采用集成電路模塊7805和7812來(lái)提供5 V和12 V電壓。

　　圖4所示是本系統(tǒng)的信號(hào)檢測(cè)與處理單元電路。其中的熱釋電紅外傳感器選用RE200B。

　　MCU與控制電路如圖5所示。

　　該部分電路由單片機(jī)AT89C5l、譯碼器74LSl38、數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DAC0832和放大器LM324組成。主要任務(wù)是將控制信號(hào)經(jīng)放大器LM324放大后驅(qū)動(dòng)燈的工作。

　　系統(tǒng)中的蜂鳴器提醒電路如圖6所示。

　　4 軟件設(shè)計(jì)

　　下面給出本智能臺(tái)燈軟件部分的部分源程序：

　　5 結(jié)束語(yǔ)

　　臺(tái)燈在家庭中的普及率非常高，本文設(shè)計(jì)的該款智能臺(tái)燈必定會(huì)為家庭生活帶來(lái)更多的方便，且必定會(huì)為減少學(xué)生的近視起到一定的作用。