節能健康的室內環境光采集電路設計
發布時間:2014-12-27 責任編輯:sherryyu
【導讀】本文介紹的智能照明係統室內環境光采集電路圖設計,相比傳統人式可以更加合理、更有效地提高自然光在辦公場所裏的利用,避免了電能源浪費;還可使辦公場所裏的燈光控製更加符合工作作息時間。
係統采用單片機為控製器,用熱釋人體紅外傳感器和(he)光(guang)照(zhao)強(qiang)度(du)傳(chuan)感(gan)係(xi)統(tong)來(lai)檢(jian)測(ce)室(shi)內(nei)有(you)無(wu)人(ren)員(yuan)及(ji)室(shi)內(nei)光(guang)強(qiang),提(ti)出(chu)了(le)一(yi)個(ge)智(zhi)能(neng)照(zhao)明(ming)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)原(yuan)理(li)框(kuang)圖(tu),並(bing)在(zai)此(ci)基(ji)礎(chu)上(shang)設(she)計(ji)了(le)智(zhi)能(neng)照(zhao)明(ming)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)部(bu)分(fen)硬(ying)件(jian)電(dian)路(lu),該(gai)係(xi)統(tong)采(cai)用(yong)模(mo)塊(kuai)化(hua)結(jie)構(gou)設(she)計(ji),條(tiao)理(li)清(qing)晰(xi),便(bian)於(yu)改(gai)進(jin)和(he)擴(kuo)充(chong)。同(tong)時(shi)還(hai)具(ju)有(you)體(ti)積(ji)小(xiao),控(kong)製(zhi)方(fang)便(bian),可(ke)靠(kao)性(xing)高(gao)等(deng)優(you)點(dian),可(ke)以(yi)滿(man)足(zu)辦(ban)公(gong)場(chang)所(suo)智(zhi)能(neng)照(zhao)明(ming)控(kong)製(zhi)的(de)要(yao)求(qiu),以(yi)達(da)到(dao)節(jie)能(neng)目(mu)的(de)。
室內環境光采集電路
室內環境光采集電路如圖2所示。工作原理為當辦公場所室內自然光光照強度高於一定程度時(即設定參數),則光敏三極管D5呈現低阻狀態即小於1 kΩ,三極管Q1的基極電壓將增大,使三極管Q1飽和導通,就會使三極管Q1集電極輸出低電平,不參與其工作。當辦公場所室內自然光光照強度小於一定程度時(即設定參數),則光敏三極管D5呈現高阻狀態大於100 kΩ,使三極管Q1截止,Q1的集電極輸出高電平,參與其電路工作。其中可變電阻R24是作為調節室內環境光光照強弱靈敏度參數的器件,其阻值的大小,將會是三極管Q1在不同的室內環境光照強度參數下導通,而R3、C1組成的電路是防止外界幹擾而設計的,具有防幹擾的作用。


人體信號采集電路
探測人體是否在辦公場所室內時,探測人體是否存在的熱釋電紅外傳感器要具有靈敏度高、穩定性好、抗幹擾性強、具有延時性好的功能,選取時應根據辦公場所的工作時間等因素而定,通常選用HT-208型號的熱釋電紅外傳感器,根據此芯片的功能特點設計的人體信號采集電路如圖3所示。其中的熱釋電紅外傳感器的1 號端引腳外接電源信號,2號端引腳外接采集信號,常要接一個電容量為6800pF的電容器與3號端引腳相連接,而3號端引腳是外接地的,所以熱釋電紅外傳感器是用2號端引腳與單片機AT89S52的P3.3引腳端相連接的,而為了增強信號采集的穩定性即熱釋電紅外傳感器探測的穩定可靠,常在單片機的引腳端口處再接一個100 kΩ的上拉電阻。
看門狗電路
在該電路中有看門狗定時器、自動複位、電壓門限監測的功能,在係統上電、掉電和供電電壓不足時,單片機和總線邏輯狀態是不確定的,會使MAX705芯片的 RESET引腳端輸出複位信號給單片機使單片機維持在複位狀態,以避免控製的錯誤。電路如圖4所示。為了使複位更加可靠,在複位輸出端外接一個10 k的上拉電阻,並與AT89C52的複位端相連。所以在VCC端的電壓低於複位電壓時,係統就保持在複位狀態。為檢測電源電壓將電源Vin與PFI引腳端相連接,在PFI端的電壓低於1.24 V時,就由PFO端輸出示警信號,而WDI端是由內部定時器控製,當WDI為低電平時,為該係統提供保護,才可避免因死機、程序跑飛、死鎖等情況的發生,使係統正常工作。

本係統是以AT89S52單片機為主控核心,以環境光強弱信號、人(ren)體(ti)存(cun)在(zai)狀(zhuang)況(kuang)為(wei)主(zhu)要(yao)的(de)輸(shu)入(ru)參(can)數(shu),通(tong)過(guo)相(xiang)關(guan)電(dian)路(lu)的(de)驅(qu)動(dong),實(shi)現(xian)辦(ban)公(gong)場(chang)所(suo)照(zhao)明(ming)日(ri)光(guang)燈(deng)的(de)智(zhi)能(neng)控(kong)製(zhi),它(ta)比(bi)傳(chuan)統(tong)人(ren)式(shi)的(de)人(ren)工(gong)管(guan)理(li)辦(ban)公(gong)場(chang)所(suo)的(de)燈(deng)光(guang)更(geng)加(jia)合(he)理(li)、更有效地提高了自然光在辦公場所裏的利用,避免了電能源浪費;同時本係統加入了時間控製參數,使辦公場所裏的燈光控製更加符合工作作息時間。
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