基于單片機的LED室內照明控制系統(tǒng)

發(fā)布時間：2014-7-10 10:50 發(fā)布者：wangjiamin

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介紹了一種LED 智能照明控制系統(tǒng)的設計，給出了系統(tǒng)的軟硬件設計和控制流程。該系統(tǒng)采用STC12C5A60S2 作為主控器，利用熱釋紅外傳感器檢測人體輻射的微量紅外線，光敏電阻檢測環(huán)境亮度，采用DS18B20 檢測LED 的溫度，LED 驅動采用PWM 調光技術。

　0 引言

　　我國是一個資源緊缺的國家，但在日常的生活中，人們并沒有意識到這一點。以室內照明為例，在很多公共場合中都采用手動開關，經常出現沒有及時關燈的現象，從而造成能源的浪費，也會縮短燈具的使用壽命。針對這一現象，有必要研究一種智能照明控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用智能傳感器感應室外亮度來自動調節(jié)燈光，以保持室內恒定照度，既能使室內有最佳照明環(huán)境，又能達到節(jié)能的效果。

　　LED 被稱為第四代綠色光源，LED 的發(fā)光器件是冷光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等特點。

LED 光的單色性好，光譜窄，無需過濾，可直接發(fā)出有色可見光。在相同的照明情況下，LED 燈耗電量為白熾燈的十分之一，熒光燈的二分之一，是未來照明的發(fā)展趨勢。

1 智能控制方案設計

　　系統(tǒng)采用光敏電阻檢測環(huán)境亮度，熱釋紅外傳感器檢測人體輻射的微量紅外線，溫度檢測模塊檢測LED 的溫度，傳感器檢測到的信號經過預處理傳給單片機，經單片機處理后控制LED 燈的開關和亮度。系統(tǒng)框圖如圖1 所示。

　2 硬件設計

　　2. 1 熱釋電紅外探測模塊

　　熱釋電紅外探測模塊不需要配置紅外線發(fā)射源，能直接接受人體輻射的微量紅外線，將其轉變?yōu)橄鄳碾娦盘栞敵�。為了提高PIR 傳感器感受紅外線的靈敏度，在傳感器前加裝配套的菲涅耳透鏡。

熱釋電紅外探測模塊由菲涅耳透鏡、熱釋電紅外傳感器（PIR）、控制電路及驅動電路等組成。熱釋電紅外探測模塊框圖如圖2 所示。

人體都有恒定的體溫，一般在37 ℃，會發(fā)出特定波長10μm 左右的紅外線。人體輻射的紅外光線經過菲涅耳透鏡匯集在PIR的2 塊探測元上，當人體移動時，紅外輻射強度發(fā)生變化，探測元表面的電荷強度發(fā)生變化，經內部場效應管放大就有信號輸出。

　熱釋電紅外探測模塊采用熱釋電專用控制集成電路來處理，這里采用BISS0001 型集成電路。

BISS0001 型集成電路內置獨立的高輸入阻抗運算放大器，可以與多種傳感器匹配，進行紅外信號預處理。芯片內含有電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲電路定時器、封鎖時間定時器以及基準參考電壓源等單元電路。電路如圖3 所示。

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