教室智能照明控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) —電路圖天天讀（74）

　　教室是學(xué)校照明用電的主要部分。教室燈光照度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為室內(nèi)平均照度300 lx，這樣高的照度要求，如果沒(méi)有合理控制方案，能源上將造成巨大的浪費(fèi)。因此將智能照明控制系統(tǒng)應(yīng)用于普通教室、階梯教室具有相當(dāng)?shù)膶?shí)際意義。對(duì)于學(xué)校而言，使用調(diào)光控制方式顯然造價(jià)過(guò)高，難以接受，而且教學(xué)樓的燈具大多選擇了 日光燈 ，調(diào)光控制需要專(zhuān)用的調(diào)光 鎮(zhèn)流器 ，比較煩瑣。因此， 開(kāi)關(guān) 控制是學(xué)校教室照明主要的控制方式。本文結(jié)合學(xué)校實(shí)際電路，利用電力線通訊，采用PLCBUS 協(xié)議，設(shè)計(jì)了教學(xué)樓內(nèi)各教室統(tǒng)一控制燈的低成本智能照明控制系統(tǒng)。

　　智能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)組成

　　智能照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為主控模塊、從控模塊和照度傳感器模塊三部分。其中從控模塊可以設(shè)置多個(gè)地址，主控模塊和傳感器模塊發(fā)出地址控制指令，具有相同地址的接收模塊根據(jù)指令作出響應(yīng)，打開(kāi)或關(guān)閉燈光。通過(guò)對(duì)接收模塊設(shè)置地址的分組，可實(shí)現(xiàn)對(duì)所有教室的燈光分片和分區(qū)域的控制。PC 機(jī)和控制器也可發(fā)出用戶(hù)開(kāi)或關(guān)閉指令，使相同用戶(hù)碼的所有教室燈光打開(kāi)或關(guān)閉。

　　接收模塊的電路

　　采用PLCBUS-9402393 芯片設(shè)計(jì)的接收模塊電路如圖6 所示。一個(gè)接收模塊可以控制兩個(gè)照明回路，分別由芯片的12 腳和13 腳控制，每個(gè)回路可以設(shè)置一個(gè)主地址和15 個(gè)副地址。接收模塊的19 和22 管腳連接電力線，從電力線上接收指令，芯片判斷其指令中的目的地址是否與模塊某接收到指令后判斷其指令中的目的地址是否與模塊某回路的地址相同， 如相同按照指令代碼對(duì)芯片12 腳或13 腳輸出高電平，Q1 和Q2 三極管 9014 起放大電流的作用，電流增大至 信號(hào)繼電器 OJT-SS-112LM 動(dòng)作電流后，使繼電器 線圈 導(dǎo)通，則K1 或K2 閉合，照明回路LOAD1 或LOAD2 導(dǎo)通，燈光打開(kāi)。如按照指令芯片12 和13 管腳無(wú)高電平輸出或輸出值小于信號(hào)繼電器動(dòng)作電流時(shí)， 則相應(yīng)照明回路關(guān)斷，燈光關(guān)閉。接收模塊執(zhí)行完控制指令后將發(fā)送反饋信息給控制模塊。墻壁開(kāi)關(guān)可安裝在接收模塊后，只有在模塊供電后， 才能使用墻壁開(kāi)關(guān)打開(kāi)燈光，這樣可以有效節(jié)約電能。

　　圖6 接收模塊照明燈光 控制電路

　　控制模塊電路

　　芯片的5，6，7，8 管腳分別連接4 個(gè)按鈕K1，控制模塊電路如圖7 所示。K1，K2，K3，K4， 通過(guò)對(duì)芯片的預(yù)設(shè)置可以使每個(gè)按鈕發(fā)送不同的地址控制指令，例如設(shè)置K1 觸發(fā)時(shí)芯片向電力線上發(fā)送B1 on 指令，則當(dāng)按鈕K1 按下時(shí)，模塊發(fā)送B_ 指令，地址為B1 的接收模塊的相應(yīng)照明回路的開(kāi)關(guān)將閉合，燈光打開(kāi)。設(shè)置K2 觸發(fā)時(shí)芯片向電力線上發(fā)送B1 off 指令，則當(dāng)按鈕K2 按下時(shí)，模塊發(fā)送B1 off 指令，地址為B1 的接收模塊的相應(yīng)照明回路的開(kāi)關(guān)將打開(kāi)，燈光關(guān)閉。芯片的1 0 和1 1 腳連接PC 或 MCU 進(jìn)行通訊，可完成發(fā)出控制指令和對(duì)模塊芯片設(shè)置功能。

　　圖7 控制模塊電路

　　語(yǔ)音識(shí)別被認(rèn)定是未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的基礎(chǔ)需求之一，甚至將會(huì)無(wú)處不在，詳情請(qǐng)點(diǎn)擊進(jìn)入》》》

　　照度傳感器控制電路

　　照度傳感器采用On9668，是一個(gè)可實(shí)現(xiàn)光控閥值可調(diào)的光電集成傳感器。電路如圖8，圖9 所示?？刂颇K電路中的按鈕K1，K2，K3，K4 采用照度傳感器電路代替， 芯片PLCBUS-9402393 的5，6，7，8 管腳各連接一個(gè)照度傳感器。當(dāng)環(huán)境亮度達(dá)到照度傳感器Uadj 設(shè)置值時(shí)，OUT 管腳輸出高電平或低電平，OUT 管腳連接單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，這樣從Q 端輸出脈沖信號(hào)，輸入到PLCBUS-9402393 芯片管腳5，6，7，8 端， 相當(dāng)于觸發(fā)控制模塊電路的K1，K2，K3，K4 任意按鍵，就可發(fā)出相應(yīng)控制指令。圖8 為環(huán)境照度大于設(shè)定值時(shí)，發(fā)送觸發(fā)脈沖的電路，圖9 為環(huán)境照度低于設(shè)定值時(shí)，發(fā)送觸發(fā)脈沖的電路。

　　圖8 照度傳感器控制電路1

　　圖9 照度傳感器控制電路2

　　傳感器模塊作為發(fā)射器使用，傳感器模塊連接兩個(gè)亮度傳感器。每個(gè)接收器有不同地址。假設(shè)暗區(qū)接收器地址為B1，亮區(qū)接收器為B2，也可將所有同側(cè)教室的暗區(qū)接收器設(shè)為B1，亮區(qū)接收器設(shè)為B2，照度傳感器檢測(cè)到低于特定照度時(shí)，傳感器模塊K1 就會(huì)觸發(fā)系統(tǒng)發(fā)送B1 on 指令， 所有地址為B1 的模塊都會(huì)接收指令從而供電，教室暗區(qū)的燈就會(huì)打開(kāi); 當(dāng)另一照度傳感器檢測(cè)到高于特定照度時(shí)，暗區(qū)傳感器模塊K2 就會(huì)動(dòng)作，發(fā)送B1 off 指令，所有地址為B1 的模塊都會(huì)接收指令斷電，教室暗區(qū)的燈就會(huì)關(guān)閉。這樣實(shí)現(xiàn)暗區(qū)燈光根據(jù)本區(qū)域的實(shí)際亮度進(jìn)行自動(dòng)打開(kāi)和關(guān)閉，保障教室一定的照度。
電子發(fā)燒友網(wǎng)技術(shù)編輯點(diǎn)評(píng)分析：

　　系統(tǒng)利用電力線傳輸控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)燈的智能控制，用戶(hù)只要在配電箱或墻壁開(kāi)關(guān)上安裝接收模塊與發(fā)送控制模塊，就能輕松實(shí)現(xiàn)智能化; PC 機(jī)作為一個(gè)多功能控制器使用，可隨時(shí)加入和撤出，用戶(hù)可以像搭積木一樣隨意按需布置，多個(gè)控制器控制范圍用戶(hù)可自己設(shè)置，即可實(shí)現(xiàn)分布控制，也可統(tǒng)一控制管理。
大家如有問(wèn)題，歡迎在評(píng)論處討論。

——電子發(fā)燒友網(wǎng)整理，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處！