教室智能照明控制系統電路設計 —電路圖天天讀（74）

　　教室是學(xué)校照明用電的主要部分。教室燈光照度設計標準為室內平均照度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。因此將智能照明控制系統應用于普通教室、階梯教室具有相當的實(shí)際意義。對于學(xué)校而言，使用調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 ，調光控制需要專(zhuān)用的調光 鎮流器 ，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。本文結合學(xué)校實(shí)際電路，利用電力線(xiàn)通訊，采用PLCBUS 協(xié)議，設計了教學(xué)樓內各教室統一控制燈的低成本智能照明控制系統。

　　智能照明系統設計組成

　　智能照明系統設計分為主控模塊、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指令作出響應，打開(kāi)或關(guān)閉燈光。通過(guò)對接收模塊設置地址的分組，可實(shí)現對所有教室的燈光分片和分區域的控制。PC 機和控制器也可發(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 芯片設計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(xiàn)，從電力線(xiàn)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 信號繼電器 OJT-SS-112LM 動(dòng)作電流后，使繼電器 線(xiàn)圈 導通，則K1 或K2 閉合，照明回路LOAD1 或LOAD2 導通，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繼電器動(dòng)作電流時(shí)， 則相應照明回路關(guān)斷，燈光關(guān)閉。接收模塊執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)對芯片的預設置可以使每個(gè)按鈕發(fā)送不同的地址控制指令，例如設置K1 觸發(fā)時(shí)芯片向電力線(xiàn)上發(fā)送B1 on 指令，則當按鈕K1 按下時(shí)，模塊發(fā)送B_ 指令，地址為B1 的接收模塊的相應照明回路的開(kāi)關(guān)將閉合，燈光打開(kāi)。設置K2 觸發(fā)時(shí)芯片向電力線(xiàn)上發(fā)送B1 off 指令，則當按鈕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)出控制指令和對模塊芯片設置功能。

　　圖7 控制模塊電路

　　語(yǔ)音識別被認定是未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的基礎需求之一，甚至將會(huì )無(wú)處不在，詳情請點(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)現光控閥值可調的光電集成傳感器。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。當環(huán)境亮度達到照度傳感器Uadj 設置值時(shí)，OUT 管腳輸出高電平或低電平，OUT 管腳連接單穩態(tài)觸發(fā)器，這樣從Q 端輸出脈沖信號，輸入到PLCBUS-9402393 芯片管腳5，6，7，8 端， 相當于觸發(fā)控制模塊電路的K1，K2，K3，K4 任意按鍵，就可發(fā)出相應控制指令。圖8 為環(huán)境照度大于設定值時(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。假設暗區接收器地址為B1，亮區接收器為B2，也可將所有同側教室的暗區接收器設為B1，亮區接收器設為B2，照度傳感器檢測到低于特定照度時(shí)，傳感器模塊K1 就會(huì )觸發(fā)系統發(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，教室暗區的燈就會(huì )打開(kāi); 當另一照度傳感器檢測到高于特定照度時(shí)，暗區傳感器模塊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，教室暗區的燈就會(huì )關(guān)閉。這樣實(shí)現暗區燈光根據本區域的實(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)評分析：

　　系統利用電力線(xiàn)傳輸控制信號實(shí)現對燈的智能控制，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)現智能化; PC 機作為一個(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)可自己設置，即可實(shí)現分布控制，也可統一控制管理。
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