全自動節能燈的設計與實現

田雨 付麗華 黃凱

摘? ?要：全自動節能燈是通過智能系統自動調節燈光亮度以及明滅，解決燈的光強度過高以及無人時燈未關閉造成的能源浪費問題，通過檢測外界光線采用PWM脈沖調制對燈光進行相應的亮度調節以及無人和外界光線充足的情況下自動關燈來達到節能減排的目的。本設計以單片機為中央控制單元，主要由熱釋電紅外傳感器電路，光強信號處理電路組成，軟件選用C語言編程。

關鍵詞：自動節能燈? 單片機? 熱釋電紅外傳感器

中圖分類號：TM923.06? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：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

計算機互聯網時代的到來，傳感器感應技術和智能控制系統的進一步發展，自動節能燈相比傳統老式的照明燈有很多明顯的優勢，智能臺燈比普通的臺燈更節省電能，更利于環保。在夜晚的時候自動開關燈的功能讓我們省去了在黑暗中摸燈的麻煩。

1? 電路設計及制作原理

1.1 硬件設計

系統硬件設計包括控制系統單片機、熱釋電紅外傳感器、光線感知電路以及照明電路，硬件系統結構如圖1所示。

中央控制單元：控制模塊中的單片機選用STC89C52，內含Flash器件，包含MCS-52系統的執行指令和89C52管腳設計，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，將模擬信號轉換成數字信號傳入單片機。ADC080：模數轉換時間大約100us;方便TTL或CMOS標準接口;滿足差分電壓輸入;具有參考電壓輸入端;內含時鐘發生器;單電源工作時輸入電壓范圍是0～5V;不需要調零等等[2]。光敏電組：光敏電阻器是利用半導體的光電導效應制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器[3]。本項目中使用光敏電阻感知光線強度。

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STC89C52。第一步：系統通過光敏電阻感知外界的光照強度，第二步：其感知到的模擬信號通過AD轉換成數字信號傳遞到單片機中;第三步：傳入的數字量大于其設定的值時（當數字量小于數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境是否有人，如果有人則打開燈，其燈光通過PWM脈沖調制調節適宜的光照強弱。沒有人則返回到第一步。

根據系統硬件設計方案，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轉換接入單片機。K腳通過PWM脈沖調制調節燈光效果。

2? 結語

系統采用熱釋探測實現了人體檢測，在室內無人情況下可自動關燈;通過環境光測量可實現根據外界光線變化調整燈光亮度，通過這兩部分功能實現了該照明燈系統的節能及智能化，相比于傳統照明燈，該系統將更符合人們的日常生活需要。

參考文獻

[1] 譚浩強.C程序設計[M].3版.北京：清華大學出版社，2005.

[2] 來清民.傳感器與單片機接口實例[M].北京：北京航空航天大學出版社，2008.

[3] 李朝青.單片機原理及接口技術[M].北京：北京航空航天大學出版社，1999.