基于熱釋人體紅外和溫度傳感系統的智能溫控風(fēng)扇及照明控制系統

　　摘要：采用單片機為控制器。以熱釋人體紅外和溫度傳感系統來(lái)檢測室內有無(wú)人員以及室內溫度，設計了一個(gè)智能溫控風(fēng)扇及照明控制系統，可以實(shí)時(shí)調節和控制室內的風(fēng)扇和燈管的照明，達到了智能控制和節能的目的。

　　關(guān)鍵詞：熱釋人體紅外;智能控制;單片機;風(fēng)扇;照明控制

　　O 引言

　　目前絕大多數樓宇風(fēng)扇和電燈在使用時(shí)都是由人員手動(dòng)操作，當天氣悶熱時(shí)由樓宇內的人員手動(dòng)開(kāi)啟風(fēng)扇和選調風(fēng)速，當燈光不足或在上樓梯時(shí)手動(dòng)開(kāi)啟電燈，常常會(huì )由于人員的疏忽在人離開(kāi)之后忘記關(guān)閉設備而導致用電的浪費。在本系統設計中，考慮采用單片機為控制器，以熱釋人體紅外和溫度傳感系統來(lái)檢測室內有無(wú)人員以及室內溫度，設計一個(gè)智能溫控風(fēng)扇及照明控制系統，可以實(shí)時(shí)調節和控制室內的風(fēng)扇和燈光的照明，從而達到智能控制和節能的目的。

　　1 系統總體設計

　　系統方框圖如圖l所示。通過(guò)51單片機和熱釋人體紅外來(lái)檢測區域內是否有人，如有人再檢測其溫度和光度是否需開(kāi)啟風(fēng)扇和燈光并且實(shí)現該調在哪個(gè)檔位，并由指示燈顯示檔位。用數碼管顯示室溫。最后用蜂鳴器作為報警源，如果啟動(dòng)報警模式，當檢測到其區域內有人就會(huì )發(fā)出報警信號，當溫度超過(guò)一定范圍內也啟動(dòng)長(cháng)鳴報警聲。

　　2 系統硬件設計

　　2.1 熱釋人體紅外模塊

　　人體紅外感應模塊電路主要由人體被動(dòng)紅外探頭、菲涅爾透鏡、專(zhuān)用芯片BISS0001組成。當有人出現在它的探測區，傳感器便能探測到信號并把信號傳給單片機，單片機再根據實(shí)際情況是否該開(kāi)啟器件設備或讓房間的電器設備處于一種可開(kāi)啟狀態(tài)。關(guān)于走廊及洗手問(wèn)用燈情況，當晚上有人經(jīng)過(guò)時(shí)，人體紅外感應到人便開(kāi)啟走廊用燈或者洗手間用燈。熱釋人體紅外模塊電路如圖2所示。

　　電路中運用了熱釋紅外專(zhuān)用芯片BISS0001。BISS0001是由運算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時(shí)間定時(shí)器以及封鎖時(shí)間定時(shí)器等構成的數?；旌蠈?zhuān)用集成電路。如圖2所示，當人體輻射的紅外線(xiàn)通過(guò)菲涅爾透鏡被聚焦在熱釋電紅外傳感器的探測元上時(shí)，電路中的傳感器將輸出電壓信號，然后使該信號先通過(guò)一個(gè)由C1、C2、R1、R2組成的帶通濾波器，該濾波器的上限截止頻率為16 Hz，下限截止頻率為O.16 Hz。

　　由于熱釋電紅外傳感器輸出的探測信號電壓十分微弱(通常僅有1 mV左右)，而且是一個(gè)變化的信號，同時(shí)菲涅爾透鏡的作用又使輸出信號電壓呈脈沖形式(脈沖電壓的頻率由被測物體的移動(dòng)速度決定，通常為O.1 Hz～10 Hz左右)，所以應對熱釋紅外傳感器輸出的電壓信號通過(guò)運算放大器OP1和OP2進(jìn)行二級放大。再經(jīng)由電壓比較器COP1和COP2構成的雙向鑒幅器處理后，檢出有效觸發(fā)信號Vs去啟動(dòng)延遲時(shí)間定時(shí)器。