基于單片機(jī)的智能照明控制系統(tǒng)

基于單片機(jī)的智能照明限制系統(tǒng)一、產(chǎn)品介紹本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一套應(yīng)用于宿舍、工作室及大型停車場(chǎng)的LED智能照明系統(tǒng)。利用9V變壓器與LM7805組成溝通轉(zhuǎn)直流5V穩(wěn)壓源為系統(tǒng)供電,通過熱釋電紅外探測(cè)器采集數(shù)據(jù),無線模塊實(shí)現(xiàn)全區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸,采納大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)方案,并利用可調(diào)光芯片BP1360和先進(jìn)的PWM技術(shù)對(duì)LED燈進(jìn)行調(diào)光,同時(shí)利用脈寬調(diào)制技術(shù)限制舵機(jī),使得LED燈在兩個(gè)自由度(各180°)上自由旋轉(zhuǎn),自動(dòng)鎖定空間的5個(gè)位置實(shí)現(xiàn)照明,同時(shí)可以通過手動(dòng)遙控器進(jìn)一步對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行限制,自由選擇照明方式,體現(xiàn)對(duì)LED燈的智能化和人性化,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)綠色照明。本設(shè)計(jì)無論是單個(gè)模塊還是整體的功能，都能較好地實(shí)現(xiàn)。針比照明時(shí)出現(xiàn)的一些資源奢侈進(jìn)行改善，通過檢測(cè)是否有人限制燈的亮滅．而且依據(jù)人數(shù)的多少進(jìn)行亮度的調(diào)整和區(qū)域照明范圍的變更，實(shí)現(xiàn)資源利用的極大化，更滿意人們比照明的需求。本系統(tǒng)穩(wěn)定性較好，實(shí)現(xiàn)了既定的各個(gè)功能，即能精確檢測(cè)到人出現(xiàn)在區(qū)域的位置(0，1，2，3，4)，并發(fā)出對(duì)應(yīng)的信號(hào)給單片機(jī)，單片機(jī)依據(jù)信號(hào)相應(yīng)調(diào)整LED燈的亮度和舵機(jī)轉(zhuǎn)向位置，達(dá)到了資源利用的高效化，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)手控遙控器限制。二、產(chǎn)品功能 產(chǎn)品功能：（1）可以通過熱釋電紅外探測(cè)器感應(yīng)是否有人，將此信號(hào)傳給單片機(jī)，單片機(jī)來限制燈的亮滅。（2）可以實(shí)現(xiàn)依據(jù)人數(shù)的多少進(jìn)行亮度的調(diào)整和區(qū)域照明范圍的變更，實(shí)現(xiàn)資源利用的極大化。三、產(chǎn)品特色1、恒流驅(qū)動(dòng)電路和單片機(jī)PWM調(diào)光的設(shè)計(jì)的應(yīng)用2、利用單片機(jī)作為主控芯片，限制簡(jiǎn)潔、易操作、修理成本低。3、利用穩(wěn)壓源為系統(tǒng)供電。通過熱釋電紅外探測(cè)器采集數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)移動(dòng)物體和光亮度的設(shè)計(jì)，無線模塊實(shí)現(xiàn)全區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸。4、采納大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)方案，并利用可調(diào)光芯片對(duì)LED燈實(shí)行調(diào)光；同時(shí)利用脈寬調(diào)制技術(shù)限制舵機(jī)，使得LED射燈在兩個(gè)自由度(各180°)上自由旋轉(zhuǎn)，自動(dòng)鎖定空間的5個(gè)位置實(shí)現(xiàn)照明，同時(shí)可以通過手動(dòng)遙控器進(jìn)一步對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行限制．自由選擇照明方式．四、產(chǎn)品的系統(tǒng)構(gòu)成以及應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品總體框圖如下圖所示：產(chǎn)品總體框圖恒流驅(qū)動(dòng)電路和單片機(jī)PWM調(diào)光的設(shè)計(jì)選用貼片的STC89C52RC單片機(jī)作為主限制芯片，大大地節(jié)約了驅(qū)動(dòng)電路的體積。電源方面采納220V轉(zhuǎn)9V變壓器．再通過穩(wěn)壓芯片LM7805和一些濾波電容等器件做成。本設(shè)計(jì)LED光源采納相互并聯(lián)方式，共由5只1W高亮度白光LED燈珠組成；每只LED燈珠的壓降約3.1V，工作電流約20mA。由白光LED的正向伏安特性可知，當(dāng)LED端電壓超過其正向?qū)妷汉?，較小的電壓波動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致工作電流的猛烈變更，從而影響LED的正常運(yùn)用，故LED宜采納恒流驅(qū)動(dòng)方式。本設(shè)計(jì)中，采納高性能BP1360恒流芯片驅(qū)動(dòng)．BP1360是一款連續(xù)電流導(dǎo)通模式的降壓恒流源芯片，能將直流電壓干脆轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的恒流輸出；其采納6～30V寬電壓輸入，輸出電流可達(dá)1.2A，轉(zhuǎn)換效率高達(dá)97％，輸出電流精度達(dá)±5％。該芯片內(nèi)部含有抖頻特性，極大地改善EMI，同時(shí)具有過溫、過壓、過流、LED開路愛護(hù)等多種功能。該芯片適合用于綠色照明LED燈的驅(qū)動(dòng)電路，具有應(yīng)用電路特別簡(jiǎn)潔的優(yōu)點(diǎn)。LED驅(qū)動(dòng)電路移動(dòng)物體感應(yīng)和光亮度感應(yīng)的設(shè)計(jì)人體都有恒定的體溫，一般在37°C左右，會(huì)發(fā)出10mm左右特定波長(zhǎng)的紅外線。被動(dòng)式紅外探頭就是靠探測(cè)人體放射的紅外線而進(jìn)行工作的。紅外線通過菲涅耳濾光片增加后聚集到熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射變更時(shí)就會(huì)失去電荷平衡，向外釋放電荷，后經(jīng)檢測(cè)處理后就能產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。環(huán)境背景輻射對(duì)兩個(gè)熱釋元件幾乎具有相同的作用。使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消，于是探測(cè)器無信號(hào)輸出。本設(shè)計(jì)中，采納HC—SR501一般型人體紅外感應(yīng)模塊熱釋電紅外傳感器．當(dāng)有人進(jìn)入其感應(yīng)范圍則輸入高電平，人離開感應(yīng)范圍則自動(dòng)延時(shí)關(guān)閉高電平，輸出低電平。同時(shí)，為了能做到限制LED電路在光線暗淡時(shí)能夠開啟：在光線猛烈時(shí)熄滅。設(shè)計(jì)了如下圖所示電路。P5接光敏電阻，有足夠強(qiáng)度光時(shí)三極管不導(dǎo)通，繼電器打開，P6接D5高亮度LED電源，LED電源斷開，因此LED不亮。當(dāng)暗時(shí)，三極管導(dǎo)通，繼電器閉合，LED亮。同時(shí)在單片機(jī)軟件中，采納延時(shí)5s重復(fù)推斷的方法。來確認(rèn)光線的變更，以躲過黑夜中閃電或者汽車車燈造成的誤關(guān)LED射燈感光開關(guān)傳感器數(shù)據(jù)的無線傳輸模塊設(shè)計(jì)考慮到戶外熱釋電紅外傳感器在安裝布線的時(shí)候經(jīng)常會(huì)有許多的不便．本次設(shè)計(jì)特意選用