光傳感器ISL29004在智能照明控制系統(tǒng)中的應用

通過P87LPC768的PWM輸出控制MOC3041的導通與關斷時間比值來調(diào)節(jié)照明設備的功率，從而實現(xiàn)照明設備的打開、關閉以及亮度調(diào)節(jié)。
2．3 工作原理
在程序中通過定時中斷讀取4路ISL29004的ADC輸出，并轉換為照度值；ISL29004內(nèi)部的ADC工作在模式2，分辨率為16，照度檢測范圍一般設為O～1 000 Lux即可滿足一般的照明場所的照度檢測要求。假設讀取ISL29004的ADC的輸出為DATA，則可以通過以下的公式轉換為照度值：

然后根據(jù)計算所得到的照度值進行調(diào)光控制；由于P87LPC768的PWM輸出的占空比是根據(jù)計數(shù)映像寄存器CNSW的值和比較映像寄存器CPSWn的值確定，PWM輸出保持高電平期間的MCU時鐘脈沖數(shù)為(CNSW—CPSWn+1)。由此可見，CPSWn越大，則高電平維持的時間越短，則調(diào)光控制電路的T1導通時間也就越長，照明設備的亮度就越高；反之照明設備的亮度就越低。
在程序中通過比較得到的照度值E和標準照度值ES來調(diào)整CPSW的值，實現(xiàn)自動調(diào)光控制。CPSW的初值設為0，并在O～CNSW之間分為若干檔，比如10檔，得到每次CPSW的調(diào)整值△P=(CNSW-1)／10，以實現(xiàn)較為平滑的調(diào)整。計算出照度值后和標準照度值ES比較，如果小于標準照度值ES，則在當前CPSW的基礎之上增加△P，直到達到CPSW的最大值(CNSW-1)；如果大于標準照度值ES，則在當前CPSW值的基礎上減少△P，直到CPSW的值為0，照明設備關閉。同時為了避免較小的照度變化導致自動調(diào)光，可以根據(jù)標準照度值確定一個調(diào)光允許的照度差值△ES，如果當前得到的照度值和上次所得到的照度值差的絕對值△E不小于△ES，才進行調(diào)光控制。

3 軟件設計
主要包括主程序、定時器0中斷服務子程序以及I2C總線數(shù)據(jù)傳輸程序模塊。主程序完成P87LPC768以及ISL29004的初始化，照度采集以及調(diào)光控制在定時器0中斷服務子程中完成。I2C總線數(shù)據(jù)傳輸程序模塊詳見參考文獻，這里給出定時器0中斷服務子程序的流程圖，如圖3所示。

圖3中只給出一組ISL29004的照度采集以及調(diào)光控制電路的控制程序，由于系統(tǒng)中有4組，因此在定時器0中斷服務子程序中，應該是按順序依次通過I2C總線讀取4組ISL29004的采集值并通過4個PWM通道進行相應的自動調(diào)光控制。

4 結 語
對智能照明控制系統(tǒng)中照度檢測的問題，提出一種基于ISL29004多路照度采集方案，并給出硬件結構、工作原理以及軟件流程圖。由于ISL29004內(nèi)部集成了ADC，直接輸出數(shù)字量，具有抗干擾能力強和低功耗的特點；并且可以編程靈活配置，又具備比較靈活的I2C總線接口，從而簡化了照明控制設備的設計；使用準雙向I2C總線緩沖器P82896對I2C總線進行驅動擴展以后，拓展了I2C總線的傳輸距離，實現(xiàn)了照明場所內(nèi)的多路照度檢測，從而可以對多個照明設備實行分區(qū)域控制，并且通過P87LPC768的PWM輸出實現(xiàn)了自動調(diào)光控制，在節(jié)能的同時營造更舒適的照明環(huán)境。