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基于单片机的LED室内照明控制系统

LED之家  于2013-05-09 21:09:42  http://www.ledjia.com/ledhangye/viewarticle.php?id=9393

文章摘要:  摘要:介绍了一种LED智能照明控制系统的设计,给出了系统的软硬件设计和控制流程。该系统采用STC12C5A60S2作为主控器,利用热释红外传感器检测人体辐射的微量红外线,光敏电阻检测环境亮度,采用DS18B20检测LED的温度,LED驱动采用PWM调光技术。  0引言  我国是一个资源紧缺的国家,但在日常的生活中,人们并没有意识到这一点。以室内照明为例,在很多公共场合中都采用手动开关,经常出现没有及时关灯的现象,从而造成能源的浪费,也会缩短灯具的使用寿命。针对这一现象

  摘要: 介绍了一种LED 智能照明控制系统的设计,给出了系统的软硬件设计和控制流程。该系统采用STC12C5A60S2 作为主控器,利用热释红外传感器检测人体辐射的微量红外线,光敏电阻检测环境亮度,采用DS18B20 检测LED 的温度,LED 驱动采用PWM 调光技术。
  0 引言
  我国是一个资源紧缺的国家,但在日常的生活中,人们并没有意识到这一点。以室内照明为例,在很多公共场合中都采用手动开关,经常出现没有及时关灯的现象,从而造成能源的浪费,也会缩短灯具的使用寿命。针对这一现象,有必要研究一种智能照明控制系统。该系统利用智能传感器感应室外亮度来自动调节灯光,以保持室内恒定照度,既能使室内有最佳照明环境,又能达到节能的效果。
  LED 被称为第四代绿色光源,LED 的发光器件是冷光源,具有节能、环保、寿命长、体积小等特点。
  LED 光的单色性好,光谱窄,无需过滤,可直接发出有色可见光。在相同的照明情况下,LED 灯耗电量为白炽灯的十分之一,荧光灯的二分之一,是未来照明的发展趋势。
  1 智能控制方案设计
  系统采用光敏电阻检测环境亮度,热释红外传感器检测人体辐射的微量红外线,温度检测模块检测LED 的温度,传感器检测到的信号经过预处理传给单片机,经单片机处理后控制LED 灯的开关和亮度。系统框图如图1 所示。

  2 硬件设计
  2. 1 热释电红外探测模块
  热释电红外探测模块不需要配置红外线发射源,能直接接受人体辐射的微量红外线,将其转变为相应的电信号输出。为了提高PIR 传感器感受红外线的灵敏度,在传感器前加装配套的菲涅耳透镜
  热释电红外探测模块由菲涅耳透镜、热释电红外传感器( PIR) 、控制电路及驱动电路等组成。热释电红外探测模块框图如图2 所示。

  人体都有恒定的体温,一般在37 ℃,会发出特定波长10 μm 左右的红外线。人体辐射的红外光线经过菲涅耳透镜汇集在PIR 的2 块探测元上,当人体移动时,红外辐射强度发生变化,探测元表面的电荷强度发生变化,经内部场效应管放大就有信号输出。
  热释电红外探测模块采用热释电专用控制集成电路来处理,这里采用BISS0001 型集成电路。
  BISS0001 型集成电路内置独立的高输入阻抗运算放大器,可以与多种传感器匹配,进行红外信号预处理。芯片内含有电压比较器、状态控制器、延迟电路定时器、封锁时间定时器以及基准参考电压源等单元电路。电路如图3 所示。

  2. 2 环境亮度检测模块
  光敏电阻是利用半导体光电导效应制成的一种特殊电阻器,对光线十分敏感,这里用它来检测环境亮度。它的电阻值能随着外界光照强弱的变化而变化。它在无光照射时,呈高阻状态; 当有光照射时,其电阻值迅速减小。
  图3 中的R6为光敏电阻,若环境较明亮,R6的电阻值会降低,使9 脚的输入保持为低电平,从而封锁触发信号VCC.SW1 是工作方式选择开关,当SW1 与3 端连通时,芯片处于可重复触发工作方式; 当SW1 与1 端连通时,芯片则处于不可重复触发工作方式。[1] [2]  下一页

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