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實現(xiàn)智能燈光控制系統(tǒng)的光電傳感器

目錄:解決方案星級:3星級人氣:-發(fā)表時間:2012-09-12 11:06:00
RSS訂閱 文章出處:超毅電子網(wǎng)責(zé)任編輯:超毅電子作者:超毅電子

 當今社會經(jīng)濟科技都發(fā)展的迅速,經(jīng)濟也是隨著科技在不斷的向前進,21世紀家家戶戶都離不開燈光,我們都需要生活在一個光明的時代里,燈光的常亮常暗其實與聲音是有著默契的聯(lián)系的,現(xiàn)在許多學(xué)?;蛘呔频甑裙矆鏊际褂玫氖锹暱?zé)艄饪刂?,特別是在樓梯或者是廁所,沒個人上廁所的時間長短,而且會發(fā)出一定的響聲,則這反面的技術(shù)人員研發(fā)了一種新系統(tǒng),由光電傳感器來實現(xiàn)聲光控制,如果有響聲,燈光就會在某個時間段常亮,在白天,環(huán)境自然光線較強的情況下,不會亮燈,只有環(huán)境自然光線變暗,檢測系統(tǒng)才會啟動電源,現(xiàn)在的聲光控制燈屬于新型建筑照明系統(tǒng),這種系統(tǒng)最適用在樓道上。

整個智能控制分為3個部分控制系統(tǒng):

 1、下面我們來探討整個系統(tǒng)控制的設(shè)計方案,這種聲光控制系統(tǒng)具有計數(shù)功能的模塊,可以由對射式光電傳感器來實現(xiàn)的,在圖中是洗手間的進口處設(shè)置兩個發(fā)射源和兩個接收源,當有人進或者出洗手問的門時,會阻擋光線,如圖2所示,接收處就接收不到設(shè)置光源發(fā)出的光信號,這時接收處的輸出端會發(fā)出一個信號,計數(shù)器就可以通過此信號進行計數(shù)。只要計數(shù)器里存儲數(shù)等于一時,系統(tǒng)控制燈亮,大于零時,該系統(tǒng)就會控制燈一直亮著,一旦為零,系統(tǒng)會控制燈延時一小段時間后自動熄滅。由于整個系統(tǒng)初啟動時無法判斷室內(nèi)是否有人,因而我們還會設(shè)置一個簡易開關(guān),供使用者進行手控,且為方便使用者能在夜間看到開關(guān)的位置,我們可以采用表面具有夜光性能的材料來做按鍵。光電檢測系統(tǒng)的啟動由光敏傳感器控制。

有無人進出口處光路

這個系統(tǒng)設(shè)計了兩個對射型光電傳感器,當有人通過時,若是光路(1)先檢測到信號,則表明此人是進洗手間,計數(shù)器加1,若是光路(2)先檢測到信號,則表明此人是出洗手間,計數(shù)器減1,即兩個對射型光電傳感器是用來檢測和判斷是否有人進出洗手間。

2、硬件部分光敏傳感器電路控制的設(shè)計方案光敏器件這個部分是指可以將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕脑Ec發(fā)光管配合,可以實現(xiàn)電光、光電的相互轉(zhuǎn)換。常見的光敏元件有光敏電阻、光電二極管、光電三極管,本系統(tǒng)使用了光敏電阻。光敏電阻是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器;入射光強,電阻減小,入射光弱,電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換(將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化)。
 單向可控硅是一種可控整流電子元件,能在外部控制信號作用下由關(guān)斷變?yōu)閷?dǎo)通,但一旦導(dǎo)通,外部信號就無法使其關(guān)斷,只能靠去除負載或降低其兩端電壓使其關(guān)斷。單向可控硅正向?qū)ㄊ芸刂茦O電流控制,根據(jù)此特性,在光敏電阻的作用下,利用單向可控硅作為檢測系統(tǒng)的啟動開關(guān)。這個硬件部分系統(tǒng)中將光敏電阻與單向可控硅配合使用,組成檢測電路的啟動開關(guān)電路。其原理圖如圖所示。

檢測電路電源控制電路

 白天,環(huán)境自然光線較強,RL呈低阻值(≤2kΩ,RL兩端交流電壓小于Q控制極的導(dǎo)通電壓(0.65V+0.65V=1.3V),Q處于阻斷狀態(tài),檢測系統(tǒng)電源未啟動;夜晚,環(huán)境自然光線變暗,RL呈高阻值(>1MΩ),QRL兩端獲得足夠觸發(fā)電壓而導(dǎo)通,檢測系統(tǒng)電源啟動。這個部分系統(tǒng)使用的光電傳感器是對射型光電傳感器,兩組光電傳感器輸出端的信號經(jīng)過處理后分別送入單片機內(nèi),由單片機進行相應(yīng)的處理后再發(fā)出信號。

電燈控制電路

本系統(tǒng)由光電傳感器檢測洗手間內(nèi)是否有人,單片機進行計數(shù),當N不為零時,單片機會向與MOC3061芯片引腳相連的端口輸送信號,然后通過可控硅來控制燈的開、關(guān)。其中R3是雙向可控硅的門極電阻,當可控硅靈敏度較高時,門極阻抗也很高,并上R3可提高抗干擾能力。 39Ω電阻和0.01μF電容組成浪涌吸收電路,防止浪涌電壓損壞雙向可控硅。其電路圖如上圖所示。

 3、這個是軟件部分系統(tǒng)流程圖如圖所示。其中N表示洗手間內(nèi)現(xiàn)有的人數(shù),當檢測系統(tǒng)電源連上后,光電傳感器開始檢測,但系統(tǒng)不知道洗手間內(nèi)此時是否有人,默認是無人,因而燈是不會亮的,這時按鍵可以用來對系統(tǒng)進行調(diào)整。當光強增大到一定值時,檢測系統(tǒng)自動停止工作。

系統(tǒng)流程圖

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