智能照明控製係統用於小型辦公場所的設計
發布時間:2012-11-20 責任編輯:echotang
【導讀】:本ben係xi統tong主zhu要yao是shi以yi采cai集ji人ren存cun在zai信xin號hao和he辦ban公gong場chang所suo室shi內nei環huan境jing光guang強qiang弱ruo信xin號hao作zuo為wei輸shu入ru參can數shu,當dang室shi內nei環huan境jing光guang強qiang度du達da到dao一yi定ding值zhi時shi,無wu論lun有you人ren存cun在zai與yu否fou都dou不bu開kai燈deng,當dang室shi內nei環huan境jing光guang強qiang度du低di於yu某mou一yi設she定ding閥fa值zhi且qie在zai有you人ren存cun在zai並bing超chao過guo一yi定ding時shi間jian範fan圍wei時shi才cai允yun許xu開kai燈deng,直zhi到dao人ren離li開kai後hou再zai延yan時shi一yi定ding時shi間jian後hou才cai關guan燈deng,用yong這zhe種zhong雙shuang鑒jian控kong製zhi方fang式shi來lai對dui辦ban公gong場chang所suo照zhao明ming進jin行xing智zhi能neng控kong製zhi,可ke以yi達da到dao節jie能neng的de目mu的de。
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1係統總體設計
本係統主要以AT89S52單片機為主控核心,其外圍電路由:供電電源電路、照明燈控製電路、看門狗、時鍾電路、傳感器等組成。
其工作原理是:本ben係xi統tong主zhu要yao是shi以yi采cai集ji人ren存cun在zai信xin號hao和he辦ban公gong場chang所suo室shi內nei環huan境jing光guang強qiang弱ruo信xin號hao作zuo為wei輸shu入ru參can數shu,當dang室shi內nei環huan境jing光guang強qiang度du達da到dao一yi定ding值zhi時shi,無wu論lun有you人ren存cun在zai與yu否fou都dou不bu開kai燈deng,當dang室shi內nei環huan境jing光guang強qiang度du低di於yu某mou一yi設she定ding閥fa值zhi且qie在zai有you人ren存cun在zai並bing超chao過guo一yi定ding時shi間jian範fan圍wei時shi才cai允yun許xu開kai燈deng,直zhi到dao人ren離li開kai後hou再zai延yan時shi一yi定ding時shi間jian後hou才cai關guan燈deng,用yong這zhe種zhong雙shuang鑒jian控kong製zhi方fang式shi來lai對dui辦ban公gong場chang所suo照zhao明ming進jin行xing智zhi能neng控kong製zhi,可ke以yi達da到dao節jie能neng的de目mu的de。同時,該係統還可以按上班時間進行控製,當夜晚超過一定時間後,人是否存在都要關閉自動控製器的運行,改由手動控製,以解決因特殊情況下,自動控製器不能人性化工作的原因。
2數據采集電路設計
bangongchangsuoshineihuanjingguangqiangruoxinhaoherenticunzaiyufoushibenxitongshujucaijidezhuyaoduixiang,yeshizhuyaodeshurencanshu。shijuedingshineikaiguandengdezhongyaotiaojian,shiduidiannengdeyouxiaojieyue。qizhongduiguangxinhaomingandechuanganqizhuyaoyouguangmindianzuheguangminsanjiguan,guangmindianzushouwendudeyingxiangda,erguangminsanjiguanshouguangzhaowenduyingxiangxiao,suoyigenjuxuqiu,xuanyongguangminsanjiguanzuoweishineihuanjingguangcaijichuanganqi,yeshishineidetanceqi。duiyujiancerenticunzaiyufoudechuanganqizexuyaoqiulingmindugao、可靠性強的器件,所以采用AS081型號的人體熱釋紅外傳感器。2.1室內環境光采集電路
室內環境光采集電路如圖2所示。工作原理為當辦公場所室內自然光光照強度高於一定程度時(即設定參數),則光敏三極管D5呈現低阻狀態即小於1kΩ,三極管Q1的基極電壓將增大,使三極管Q1飽和導通,就會使三極管Q1集電極輸出低電平,不參與其工作。當辦公場所室內自然光光照強度小於一定程度時(即設定參數),則光敏三極管D5呈現高阻狀態大於100kΩ,使三極管Q1截止,Q1的集電極輸出高電平,參與其電路工作。其中可變電阻R24是作為調節室內環境光光照強弱靈敏度參數的器件,其阻值的大小,將會是三極管Q1在不同的室內環境光照強度參數下導通,而R3、C1組成的電路是防止外界幹擾而設計的,具有防幹擾的作用。
2.2人體信號采集電路
探測人體是否在辦公場所室內時,探測人體是否存在的熱釋電紅外傳感器要具有靈敏度高、穩定性好、抗幹擾性強、具有延時性好的功能,選取時應根據辦公場所的工作時間等因素而定,通常選用HT-208型號的熱釋電紅外傳感器,根據此芯片的功能特點設計的人體信號采集電路如圖3所示。其中的熱釋電紅外傳感器的1號端引腳外接電源信號,2號端引腳外接采集信號,常要接一個電容量為6800pF的電容器與3號端引腳相連接,而3號端引腳是外接地的,所以熱釋電紅外傳感器是用2號端引腳與單片機AT89S52的P3.3引腳端相連接的,而為了增強信號采集的穩定性即熱釋電紅外傳感器探測的穩定可靠,常在單片機的引腳端口處再接一個100kΩ的上拉電阻。
3看門狗電路
在該電路中有看門狗定時器、自動複位、電壓門限監測的功能,在係統上電、掉電和供電電壓不足時,單片機和總線邏輯狀態是不確定的,會使MAX705芯片的RESET引腳端輸出複位信號給單片機使單片機維持在複位狀態,以避免控製的錯誤。電路如圖4所示。為了使複位更加可靠,在複位輸出端外接一個10k的上拉電阻,並與AT89C52的複位端相連。所以在VCC端的電壓低於複位電壓時,係統就保持在複位狀態。為檢測電源電壓將電源Vin與PFI引腳端相連接,在PFI端的電壓低於1.24V時,就由PFO端輸出示警信號,而WDI端是由內部定時器控製,當WDI為低電平時,為該係統提供保護,才可避免因死機、程序跑飛、死鎖等情況的發生,使係統正常工作。
4係統軟件設計
係xi統tong軟ruan件jian總zong設she計ji分fen為wei主zhu程cheng序xu和he子zi程cheng序xu的de設she計ji,在zai各ge個ge模mo塊kuai中zhong運yun用yong此ci設she計ji思si路lu。即ji在zai主zhu程cheng序xu運yun行xing任ren務wu時shi滿man足zu設she定ding條tiao件jian就jiu調tiao用yong子zi程cheng序xu來lai執zhi行xing,同tong時shi一yi個ge主zhu程cheng序xu可ke以yi調tiao用yong多duo個ge子zi程cheng序xu同tong時shi並bing行xing執zhi行xing,而er對dui於yu單dan片pian機ji內nei的de係xi統tong資zi源yuan是shi有you限xian的de,在zai係xi統tong運yun行xing時shi主zhu程cheng序xu通tong常chang是shi反fan複fu調tiao用yong子zi程cheng序xu來lai執zhi行xing的de過guo程cheng。
erduiyuzichengxuzhuyaoshifenweizhongduanzichengxuhegongnengzichengxu,tamenzhijianshikeyihuxiangqiantaohetiaoyongde,yicilaishixianxitongdexiangyinggongneng,tamenzongshibameigebufenxianglianjieqilaigouchengyigezhouerfushiqieyouxuanzezhixingnenglidexunhuanguocheng。suoyizairuanjianshejideguochengzhong,jinkenengdijianggegemokuaidegongnengshejichengzichengxudexingshi,fangbianzhuchengxuzaizhixingzhongtiaoyongshixiangaimokuaixiangyingdegongneng。suoyixitongshejidezongkuangtuweirutu5所示。
5結束語
本係統是以AT89S52單片機為主控核心,以環境光強弱信號、人(ren)體(ti)存(cun)在(zai)狀(zhuang)況(kuang)為(wei)主(zhu)要(yao)的(de)輸(shu)入(ru)參(can)數(shu),通(tong)過(guo)相(xiang)關(guan)電(dian)路(lu)的(de)驅(qu)動(dong),實(shi)現(xian)辦(ban)公(gong)場(chang)所(suo)照(zhao)明(ming)日(ri)光(guang)燈(deng)的(de)智(zhi)能(neng)控(kong)製(zhi),它(ta)比(bi)傳(chuan)統(tong)人(ren)式(shi)的(de)人(ren)工(gong)管(guan)理(li)辦(ban)公(gong)場(chang)所(suo)的(de)燈(deng)光(guang)更(geng)加(jia)合(he)理(li)、更有效地提高了自然光在辦公場所裏的利用,避免了電能源浪費;同時本係統加入了時間控製參數,使辦公場所裏的燈光控製更加符合工作作息時間。
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