公共場所照明節(jié)電智能控制系統(tǒng)設(shè)計

標簽：LED 照明 燈具

現(xiàn)今部分公共場所，如廁所、走廊等以聲、光作為輸入變量的智能開關(guān)使用較普遍，且技術(shù)比較成熟，生產(chǎn)成本低、可靠性高。但在教室、辦公室、圖書館等對照明質(zhì)量要求較高的場合，聲光開關(guān)由于智能化程度較低而不能勝任。部分大樓采用底層控制系統(tǒng)加485總線，組成網(wǎng)絡(luò)，由管理員通過計算機控制，這樣雖然能達到節(jié)電的目的，但實現(xiàn)起來較復(fù)雜，成本較高，而且需要人為控制。當今社會倡導(dǎo)節(jié)能低碳，這給企業(yè)帶來了商機。但大部分企業(yè)更多是在燈上做文章，比如白熾燈改用節(jié)能燈或成本較高的LED照明燈。很少有企業(yè)把目光集中在低成本的智能節(jié)電開關(guān)上。市場上，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能、價格低廉、可靠工作的智能節(jié)能開關(guān)較少，本文設(shè)計了一種控制方式靈活方便，配置合理，一次性投入與運行費用低廉，安裝簡單，維護方便，能滿足用戶多樣性要求，適于推廣的新型智能照明系統(tǒng)。

1 整體方案設(shè)計

教室內(nèi)通常采用日光燈作為照明燈具，中等大小的教室一般裝有前、中、后3排燈，因此可對每個區(qū)域的燈單獨進行控制。如圖1所示，每個區(qū)域用兩個熱釋電人體紅外檢測模塊覆蓋，因此一間教室需要6個熱釋電人體紅外檢測模塊?？刂葡到y(tǒng)通過控制繼電器的吸合來執(zhí)行開燈動作，實現(xiàn)弱電與強電的隔離。系統(tǒng)硬件設(shè)計框圖如圖2所示，整個系統(tǒng)包括單片機控制模塊、開關(guān)電源模塊、線性電源模塊、電機傳動模塊、熱釋電人體紅外探測模塊和可見光探測模塊等。開關(guān)電源產(chǎn)生+8 V的電壓經(jīng)LM7805線性穩(wěn)壓至+5 V，給單片機與可見光探測組件供電。單片機系統(tǒng)對電源紋波敏感，因此分開供電既避免了開關(guān)電源紋波與電機線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢影響單片機程序的正常運行，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，又可以在白天光線充足時，通過K1切斷熱釋電人體紅外探測模塊與電機傳動模塊的供電，使系統(tǒng)功耗減少。另外，把開關(guān)電源與線性電源的輸出壓差設(shè)置為+3 V，既能保證線性電源的正常工作，又減少了LM7805上的熱功耗。在白天光線充足時系統(tǒng)處于實時監(jiān)測狀態(tài)，單片機處于掉電模式，系統(tǒng)功耗1mW。

系統(tǒng)的工作過程：可見光探測組件檢測光照信息，光線充足時，單片機處于掉電模式，K1，K2斷開;光線不充足時，單片機被喚醒，并控制吸合K1，使電機傳動模塊與熱釋電人體紅外探測模塊工作，此時，如熱釋電人體紅外探測模檢測到燈下有人，單片機控制K2吸合，點亮電燈。此后，電機間隔一定時間帶動熱釋電人體紅外探測模掃描一次，進行實時監(jiān)測，實現(xiàn)有人時電燈持續(xù)點亮，無人時電燈延遲一定時間后自動關(guān)閉。