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內容描述：	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。該系統利用智能傳感器感應室外亮度來自動調節燈光，以保持室內恒定照度，既能使室內有最佳照明環境，又能達到節能的效果。　　LED 被稱為第四代綠色光源，LED
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* 所屬類別： (不超過20項)	電源產品分類： UPS電源穩壓電源 EPS電源變頻電源凈化電源特種電源發電機組開關電源(AC/DC) 逆變電源(DC/AC) 模塊電源(DC/DC) 電源應用分類：通信電源電力電源車載電源軍工電源航空航天電源工控電源 PC電源 LED電源電鍍電源焊接電源加熱電源醫療電源家電電源便攜式電源充電機(器) 勵磁電源電源配套分類：功率器件防雷浪涌測試儀器電磁兼容電源IC 電池/蓄電池電池檢測變壓器傳感器軸流風機電子元件連接器及端子散熱器電解電容 PCB/輔助材料新能源分類：太陽能(光伏發電) 風能發電潮汐發電水利發電燃料電池其他類：其他
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* 內容：	<P>    <STRONG>0 引言</STRONG> </P> <P>    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<A href="http://www.sdytech.com/news/45882.htm"><STRONG>智能照明</STRONG></A>控制系統。該系統利用智能傳感器感應室外亮度來自動調節燈光，以保持室內恒定照度，既能使室內有最佳照明環境，又能達到節能的效果。 </P> <P>    LED 被稱為第四代綠色光源，LED 的發光器件是冷光源，具有節能、環保、壽命長、體積小等特點。 </P> <P>    LED 光的單色性好，光譜窄，無需過濾，可直接發出有色可見光。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，是未來照明的發展趨勢。 </P> <P>    <STRONG>1 智能控制方案設計</STRONG> </P> <P>    系統采用光敏電阻檢測環境亮度，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。系統框圖如圖1 所示。 </P> <P>    <STRONG>2 硬件設計 </STRONG></P> <P>    <STRONG>2. 1 熱釋電紅外探測模塊</STRONG> </P> <P>    熱釋電紅外探測模塊不需要配置紅外線發射源，能直接接受人體輻射的微量紅外線，將其轉變為相應的電信號輸出。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。 </P> <P>    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。 </P> <P>    人體都有恒定的體溫，一般在37 ℃，會發出特定波長10 μm 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，紅外輻射強度發生變化，探測元表面的電荷強度發生變化，經內部場效應管放大就有信號輸出。 </P> <P>    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。 </P> <P>    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。 </P> <P>    <STRONG>2. 2 環境亮度檢測模塊 </STRONG></P> <P>    光敏電阻是利用半導體光電導效應制成的一種特殊電阻器，對光線十分敏感，這里用它來檢測環境亮度。它的電阻值能隨著外界光照強弱的變化而變化。它在無光照射時，呈高阻狀態；當有光照射時，其電阻值迅速減小。 </P> <P>    圖3 中的R6為光敏電阻，若環境較明亮，R6的電阻值會降低，使9 腳的輸入保持為低電平，從而封鎖觸發信號VCC.SW1 是工作方式選擇開關，當SW1 與3 端連通時，芯片處于可重復觸發工作方式；當SW1 與1 端連通時，芯片則處于不可重復觸發工作方式。 </P> <P>    <STRONG>2. 3 溫度檢測模塊</STRONG> </P> <P>    該測溫模塊采用單線數字溫度傳感器DS18B20,它具有獨特的單總線接口方式，支持多節點，測溫時無需任何外圍元件，它和單片機的接口只需一根信號線，具有超低功耗工作方式。它的測溫范圍為- 55 ~ + 125 ℃，精度為0. 5 ℃，而且不需要放大器和A/D 轉換器。所以DS18B20 的外圍電路簡單，圖4 是該系統的測溫模塊的電路原理圖。 </P> <P>    DS18B20 測溫系統編程實現相對比較容易，首先對DS18B20 進行初始化，接著依次發跳過ROM命令和溫度轉換，啟動DS18B20 進行轉換。然后再重新對DS18B20 進行初始化并發匹配ROM 命令。 </P> <P>    最后，對DS18B20 進行讀數。 </P> <P>    <STRONG>2. 4 單片機控制模塊</STRONG> </P> <P>    STC12C5A60S2 是宏晶科技公司生產的一款高速、低功耗和超強抗干擾的新一代8051 單片機，它的指令系統完全兼容傳統的8051,但是速度要快8~ 12 倍。它設有2 路PWM,8 路高速A/D 轉換，使得外圍電路大大簡化，系統的成本大大降低。 {$page$}</P> <P>    <STRONG>2. 5 LED 驅動模塊</STRONG> </P> <P>    系統采用PT4115 驅動LED.PT4115 芯片外圍電路簡單，輸出電壓范圍很寬，從8 ~ 30 V,最大輸出電流1. 2 A,復用引腳DIM 可以進行LED 開關、模擬調光、PWM 調光。驅動該電路如圖5 所示。 </P> <P>    PT4115 采用PWM 調光，當DIM 引腳電壓低于0. 3 V 時關斷LED 電流，高于2. 5 V 時開啟LED 電流。PWM 調光的基本原理是保持LED 正向導通電流恒定，而通過控制電流導通和關斷的時間比例，即控制每個周期電流導通的時間。計算方法如下： </P> <P>    通過PWM 調光，LED 的輸出電流可以從0%到100%變化。PWM 調光相對于傳統的線性調光，不影響LED 的光效。PWM 調光的優勢是LED 正向導通的電流一直是恒定的，LED 的色度就不會像模擬調光那樣會變化。PWM 調光可以在精確控制LED的亮度的同時，也保證LED 發光的色度。 </P> <P>    <STRONG>3 軟件設計 </STRONG></P> <P>    該系統有3 個功能模塊： 1）信號輸入模塊，實現相應信號向單片機輸入； 2）信號控制模塊，實現對信號的處理； 3）信號輸出模塊，實現處理結果的編碼輸出，達到控制LED 發光亮度的目的。單片機接收3 部分信號，即被動式熱釋電紅外探測器輸出的開關信號，可見光探測輸出的室內亮度控制信號和溫度傳感器探測到的LED 溫度信號，將這些信號傳輸到單片機中。通過單片機處理，從而驅動LED 的開關并控制亮度。軟件流程如圖6 所示。 </P> <P>    <STRONG>4 結語 </STRONG></P> <P>    經過實驗驗證，該文設計的LED 智能照明控制系統，可根據室內光照亮度自動控制LED 的開關和亮度，取得了很好的節能和改善照明環境的效果。 </P> <P>    該系統結構簡單，實用性強，可適用于公寓、辦公室的樓道燈，衛生間的照明燈等。<SPAN style="FONT-FAMILY: Webdings"><</SPAN></P>

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