光傳感器ISL29004在智能照明控制系統中的應用

通過(guò)P87LPC768的PWM輸出控制MOC3041的導通與關(guān)斷時(shí)間比值來(lái)調節照明設備的功率，從而實(shí)現照明設備的打開(kāi)、關(guān)閉以及亮度調節。
2．3 工作原理
在程序中通過(guò)定時(shí)中斷讀取4路ISL29004的ADC輸出，并轉換為照度值；ISL29004內部的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(mǎn)足一般的照明場(chǎng)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(guò)以下的公式轉換為照度值：

然后根據計算所得到的照度值進(jìn)行調光控制；由于P87LPC768的PWM輸出的占空比是根據計數映像寄存器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(shí)鐘脈沖數為(CNSW—CPSWn+1)。由此可見(jiàn)，CPSWn越大，則高電平維持的時(shí)間越短，則調光控制電路的T1導通時(shí)間也就越長(cháng)，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(guò)比較得到的照度值E和標準照度值ES來(lái)調整CPSW的值，實(shí)現自動(dòng)調光控制。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的調整值△P=(CNSW-1)／10，以實(shí)現較為平滑的調整。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(guān)閉。同時(shí)為了避免較小的照度變化導致自動(dòng)調光，可以根據標準照度值確定一個(gè)調光允許的照度差值△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(jìn)行調光控制。

3 軟件設計
主要包括主程序、定時(shí)器0中斷服務(wù)子程序以及I2C總線(xiàn)數據傳輸程序模塊。主程序完成P87LPC768以及ISL29004的初始化，照度采集以及調光控制在定時(shí)器0中斷服務(wù)子程中完成。I2C總線(xiàn)數據傳輸程序模塊詳見(jiàn)參考文獻，這里給出定時(shí)器0中斷服務(wù)子程序的流程圖，如圖3所示。

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

4 結 語(yǔ)
對智能照明控制系統中照度檢測的問(wèn)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內部集成了ADC，直接輸出數字量，具有抗干擾能力強和低功耗的特點(diǎn)；并且可以編程靈活配置，又具備比較靈活的I2C總線(xiàn)接口，從而簡(jiǎn)化了照明控制設備的設計；使用準雙向I2C總線(xiàn)緩沖器P82896對I2C總線(xiàn)進(jìn)行驅動(dòng)擴展以后，拓展了I2C總線(xiàn)的傳輸距離，實(shí)現了照明場(chǎng)所內的多路照度檢測，從而可以對多個(gè)照明設備實(shí)行分區域控制，并且通過(guò)P87LPC768的PWM輸出實(shí)現了自動(dòng)調光控制，在節能的同時(shí)營(yíng)造更舒適的照明環(huán)境。