基于單片機(jī)的智能感應(yīng)燈設(shè)計(jì)

　引言

　　能源日益緊張的今天，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主要考慮要點(diǎn)就是節(jié)能了。既節(jié)約又能合理利用電能的設(shè)計(jì)更應(yīng)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)。同時(shí)，照明燈具發(fā)展到今天，發(fā)展方向逐步轉(zhuǎn)向低成本、自動(dòng)化階段。先進(jìn)今市場(chǎng)上的各種感應(yīng)燈已基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制功能。但仍然存在一些不足之處。 紅外自動(dòng)感應(yīng)燈受到紅外發(fā)射角度的影響。無(wú)法在較大的范圍形成有效的感應(yīng)空間。

　　單片機(jī)因體積小、重量輕、成本低廉、靈活性好、易于開(kāi)發(fā)與應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、生產(chǎn)過(guò)程控制、智能化儀器、儀表等領(lǐng)域。隨著照明用電量占總用電量比例的不斷增加，人們努力實(shí)現(xiàn)照明燈具的智能控制。單片機(jī)自然成了照明燈具實(shí)現(xiàn)智能化的首選器件。但有些設(shè)計(jì)都過(guò)于復(fù)雜，也忽視了教室馬路等用電量較大的場(chǎng)所為人照明的基本作用。所以，人是否存在的檢測(cè)也是至關(guān)重要的。實(shí)現(xiàn)大角度大范圍人存在與否的檢測(cè)可用微波傳感器實(shí)現(xiàn)。本文從節(jié)約和合理利用電能角度出發(fā)，設(shè)計(jì)一種智能感應(yīng)燈。采用微波傳感器實(shí)現(xiàn)教室馬路等大范圍空間感應(yīng)控制。利用單片機(jī)智能控制燈具點(diǎn)亮及持續(xù)時(shí)間。

　　1 智能感應(yīng)燈設(shè)計(jì)的理論探究

　　1.1 各種感應(yīng)燈的優(yōu)缺點(diǎn)

　　市面上的各種感應(yīng)燈在一定的程度上都忽略了一個(gè)硬性的問(wèn)題：HP燈具點(diǎn)亮的時(shí)間會(huì)受到各個(gè)方面的限制，顯得不夠靈活。如微波感應(yīng)燈在硬件電路上點(diǎn)亮?xí)r間設(shè)置不夠靈活；電容感應(yīng)式自動(dòng)燈、觸摸式照明燈和紅外感應(yīng)自動(dòng)照明燈。有效感應(yīng)距離或感應(yīng)范圍較小：光控照明電路在沒(méi)有人的情況下無(wú)法及時(shí)熄滅等等。這些現(xiàn)象使得電能利用不夠合理。

　　1.2 主要困難及解決方案的提出

　　合理有效地利用電能是完全可以實(shí)現(xiàn)的，但存在一定的困難?，F(xiàn)將主要困難及可能解決方案在表1中列出。根據(jù)教室和馬路等大范圍空間的實(shí)際情況，決定采用微波傳感器的大范圍感應(yīng)空間和單片機(jī)的智能控制設(shè)計(jì)智能感應(yīng)燈系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電能的合理有效利用。

　　2 智能感應(yīng)燈的設(shè)計(jì)

　　根據(jù)以上分析，擬定采用方案2）實(shí)現(xiàn)教室和馬路等大范圍空間電能的合理有效利用。圖1為相應(yīng)設(shè)計(jì)的感應(yīng)燈系統(tǒng)工作示意圖。當(dāng)周?chē)h(huán)境較亮?xí)r，切斷燈具電源供給，燈具處于熄滅狀態(tài)；而當(dāng)周?chē)h(huán)境較暗時(shí)，判斷周?chē)欠裼腥?，有人燈具被點(diǎn)亮，否則燈具處于熄滅狀態(tài)。根據(jù)工作示意圖，具體擬定如下設(shè)計(jì)思路：采用光敏電阻和微波傳感器采集亮度和有無(wú)人的信號(hào)，利用單片機(jī)智能控制燈具點(diǎn)亮和持續(xù)時(shí)間。此思路的實(shí)現(xiàn)分電路和程序設(shè)計(jì)兩部分，其中電路部分主要實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的判斷，程序設(shè)計(jì)部分主要實(shí)現(xiàn)燈具點(diǎn)亮和持續(xù)時(shí)間的控制。