公共場(chǎng)所照明節電智能控制系統設計

標簽：LED 照明 燈具

現今部分公共場(chǎng)所，如廁所、走廊等以聲、光作為輸入變量的智能開(kāi)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(shū)館等對照明質(zhì)量要求較高的場(chǎng)合，聲光開(kāi)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加485總線(xiàn)，組成網(wǎng)絡(luò )，由管理員通過(guò)計算機控制，這樣雖然能達到節電的目的，但實(shí)現起來(lái)較復雜，成本較高，而且需要人為控制。當今社會(huì )倡導節能低碳，這給企業(yè)帶來(lái)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電開(kāi)關(guān)上。市場(chǎng)上，能夠實(shí)現節能、價(jià)格低廉、可靠工作的智能節能開(kāi)關(guān)較少，本文設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(jiǎn)單，維護方便，能滿(mǎn)足用戶(hù)多樣性要求，適于推廣的新型智能照明系統。

1 整體方案設計

教室內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(gè)區域的燈單獨進(jìn)行控制。如圖1所示，每個(gè)區域用兩個(gè)熱釋電人體紅外檢測模塊覆蓋，因此一間教室需要6個(gè)熱釋電人體紅外檢測模塊?？刂葡到y通過(guò)控制繼電器的吸合來(lái)執行開(kāi)燈動(dòng)作，實(shí)現弱電與強電的隔離。系統硬件設計框圖如圖2所示，整個(gè)系統包括單片機控制模塊、開(kāi)關(guān)電源模塊、線(xiàn)性電源模塊、電機傳動(dòng)模塊、熱釋電人體紅外探測模塊和可見(jiàn)光探測模塊等。開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)生+8 V的電壓經(jīng)LM7805線(xiàn)性穩壓至+5 V，給單片機與可見(jiàn)光探測組件供電。單片機系統對電源紋波敏感，因此分開(kāi)供電既避免了開(kāi)關(guān)電源紋波與電機線(xiàn)圈產(chǎn)生的感應電動(dòng)勢影響單片機程序的正常運行，提高了系統的穩定性，又可以在白天光線(xiàn)充足時(shí)，通過(guò)K1切斷熱釋電人體紅外探測模塊與電機傳動(dòng)模塊的供電，使系統功耗減少。另外，把開(kāi)關(guān)電源與線(xiàn)性電源的輸出壓差設置為+3 V，既能保證線(xiàn)性電源的正常工作，又減少了LM7805上的熱功耗。在白天光線(xiàn)充足時(shí)系統處于實(shí)時(shí)監測狀態(tài)，單片機處于掉電模式，系統功耗1mW。

系統的工作過(guò)程：可見(jiàn)光探測組件檢測光照信息，光線(xiàn)充足時(shí)，單片機處于掉電模式，K1，K2斷開(kāi);光線(xiàn)不充足時(shí)，單片機被喚醒，并控制吸合K1，使電機傳動(dòng)模塊與熱釋電人體紅外探測模塊工作，此時(shí)，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(diǎn)亮電燈。此后，電機間隔一定時(shí)間帶動(dòng)熱釋電人體紅外探測模掃描一次，進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，實(shí)現有人時(shí)電燈持續點(diǎn)亮，無(wú)人時(shí)電燈延遲一定時(shí)間后自動(dòng)關(guān)閉。