全自動節(jié)能燈的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

田雨 付麗華 黃凱

摘? ?要：全自動節(jié)能燈是通過智能系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)燈光亮度以及明滅，解決燈的光強(qiáng)度過高以及無人時燈未關(guān)閉造成的能源浪費(fèi)問題，通過檢測外界光線采用PWM脈沖調(diào)制對燈光進(jìn)行相應(yīng)的亮度調(diào)節(jié)以及無人和外界光線充足的情況下自動關(guān)燈來達(dá)到節(jié)能減排的目的。本設(shè)計(jì)以單片機(jī)為中央控制單元，主要由熱釋電紅外傳感器電路，光強(qiáng)信號處理電路組成，軟件選用C語言編程。

關(guān)鍵詞：自動節(jié)能燈? 單片機(jī)? 熱釋電紅外傳感器

中圖分類號：TM923.06? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）05（a）-0109-02

Abstract： The automatic energy-saving lamp automatically adjusts the brightness of the light and clears it through the intelligent system， solves the problem of energy waste caused by the high light intensity of the lamp and the unclosed lamp. The external light is detected by pwm pulse modulation. The brightness is adjusted and the lights are automatically turned off when there is no one and the outside light is sufficient to achieve energy saving and emission reduction.This design takes the single-chip microcomputer as the central control unit， which is mainly composed of pyroelectric infrared sensor circuit and light intensity signal processing circuit. The software uses c language programming.

Key Words： Automatic energy-saving lamp; Single chip microcomputer; Pyroelectric infrared sensor

計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，傳感器感應(yīng)技術(shù)和智能控制系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展，自動節(jié)能燈相比傳統(tǒng)老式的照明燈有很多明顯的優(yōu)勢，智能臺燈比普通的臺燈更節(jié)省電能，更利于環(huán)保。在夜晚的時候自動開關(guān)燈的功能讓我們省去了在黑暗中摸燈的麻煩。

1? 電路設(shè)計(jì)及制作原理

1.1 硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)包括控制系統(tǒng)單片機(jī)、熱釋電紅外傳感器、光線感知電路以及照明電路，硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

中央控制單元：控制模塊中的單片機(jī)選用STC89C52，內(nèi)含F(xiàn)lash器件，包含MCS-52系統(tǒng)的執(zhí)行指令和89C52管腳設(shè)計(jì)，還包括了8位CPU和ISP Flash存儲單元[1]。釋電紅外傳感器：探測人體溫度，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳入單片機(jī)。ADC080：模數(shù)轉(zhuǎn)換時間大約100us;方便TTL或CMOS標(biāo)準(zhǔn)接口;滿足差分電壓輸入;具有參考電壓輸入端;內(nèi)含時鐘發(fā)生器;單電源工作時輸入電壓范圍是0～5V;不需要調(diào)零等等[2]。光敏電組：光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電導(dǎo)效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器[3]。本項(xiàng)目中使用光敏電阻感知光線強(qiáng)度。

1.2 電路制作及工作原理

電路制作中，控制模塊選用單片機(jī)STC89C52。第一步：系統(tǒng)通過光敏電阻感知外界的光照強(qiáng)度，第二步：其感知到的模擬信號通過AD轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳遞到單片機(jī)中;第三步：傳入的數(shù)字量大于其設(shè)定的值時（當(dāng)數(shù)字量小于數(shù)字量時則返回到第一步），通過熱釋電紅外傳感器檢測周圍環(huán)境是否有人，如果有人則打開燈，其燈光通過PWM脈沖調(diào)制調(diào)節(jié)適宜的光照強(qiáng)弱。沒有人則返回到第一步。

根據(jù)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案，畫出電路圖如圖3所示。P1為熱釋電紅外傳感器，P2是電源，光敏電阻通過AD轉(zhuǎn)換接入單片機(jī)。K腳通過PWM脈沖調(diào)制調(diào)節(jié)燈光效果。

2? 結(jié)語

系統(tǒng)采用熱釋探測實(shí)現(xiàn)了人體檢測，在室內(nèi)無人情況下可自動關(guān)燈;通過環(huán)境光測量可實(shí)現(xiàn)根據(jù)外界光線變化調(diào)整燈光亮度，通過這兩部分功能實(shí)現(xiàn)了該照明燈系統(tǒng)的節(jié)能及智能化，相比于傳統(tǒng)照明燈，該系統(tǒng)將更符合人們的日常生活需要。

參考文獻(xiàn)

[1] 譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)[M].3版.北京：清華大學(xué)出版社，2005.

[2] 來清民.傳感器與單片機(jī)接口實(shí)例[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2008.

[3] 李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1999.