基于單片機的交流LED智能照明系統設計
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3．2 環(huán)境亮度傳感器
此傳感模塊的核心器件是光敏電阻。光敏電阻的光譜響應峰值比較接近人視覺(jué)敏感區的波長(cháng)。并且當明照強度減弱時(shí)，它的響應時(shí)間相對增加，裝置在光照強度變化時(shí)，輸出狀態(tài)保持相對穩定。所以在多種光電探測器中選擇了光敏電阻，考慮到光敏電阻對溫度變化較為敏感，偏置電路中的電阻可以采用與探測元件溫度系數相近的光敏電阻，以防止工作點(diǎn)漂移。
3．3 聲控傳感器
聲控傳感器部分由聲控傳感器、音頻放大器、選頻電路、延時(shí)開(kāi)啟電路和可控硅電路組成，利用聲音的相對比較，判斷是否啟動(dòng)控制電路的開(kāi)啟，使用調節器可以調節給定聲控傳感器的初始值，聲控傳感器不斷把外界聲音的強度與給定強度比較，超過(guò)給定強度時(shí)，向主機發(fā)送“有聲音”信號，否則發(fā)送“沒(méi)有聲音”信號。
3．4 智能控制電路
控制系統采用STC12C5628AD單片機，該單片機為單時(shí)鐘／機器周期(IT)，高速／低功耗／超強抗干擾的新一代8051單片機，指令代碼完全兼容傳統8051，但速度快8～12倍，內部集成MAX810專(zhuān)用復位電路4路PWM，8路高速10位A／D轉換，廣泛用于電機控制，強干擾場(chǎng)合。中國照明網(wǎng)技術(shù)論文·智能照明選擇這個(gè)型號的單片機主要考慮到具有PWM和AD轉換的作用，使得外圍電路得到了大大的簡(jiǎn)化，同時(shí)產(chǎn)生的PWM信號可直接與驅動(dòng)電路相連，降低了系統的成本。中國照明網(wǎng)技術(shù)論文·智能照明系統根據國家標準民用建筑照明設計標準(GBJI33—90)，我們控制室內亮度在200lx左右。本設計設置了3套傳感系統和嚴密的軟件控制，其工作方法如下所述。
首先通過(guò)被動(dòng)熱釋電紅外探測器和環(huán)境噪聲探測判斷是否有人，并探測環(huán)境亮度。如果沒(méi)人，所有LED燈均不開(kāi)，如果有人，分成兩種情況：若需要照明的環(huán)境的照度大于200 lx時(shí)，LED照明燈具處于關(guān)閉狀態(tài)；若需要照明的環(huán)境的照度小于200 lx時(shí)，LED燈均處于開(kāi)啟狀態(tài)；根據聲音的大小判斷是否需要開(kāi)啟。
3．5 AC LED驅動(dòng)電路
AC LED驅動(dòng)電路，采用以雙向可控硅為核心器件的觸發(fā)電路，由單片機輸出信號經(jīng)D／A轉換后，通過(guò)運算放大器放大，然后接通雙向可控硅電路，由雙向可控硅電路接通ACLED照明電路。并根據單片機輸出信號的大小，控制可控硅的導通角，由可控硅電路的導通程度來(lái)決定AC LED照明燈的開(kāi)啟和關(guān)閉及照明亮度的控制。
4 系統軟件設計
程序采用模塊化設計思想，以主程序為核心設置功能模塊子程序，簡(jiǎn)化了設計結構。運行過(guò)程中通過(guò)主程序調用各功能模塊子程序，因為燈具控制實(shí)時(shí)要求不高，循環(huán)控制即可滿(mǎn)足要求。該系統的軟件主要完成以下功能：信號輸入模塊實(shí)現相應傳感器信號輸入單片機數據通道，在控制系統軟件中，分別將紅外探測器信號與聲控傳感器信號經(jīng)過(guò)整流放大數字化后處理成開(kāi)關(guān)的布爾型數據，然后相或，經(jīng)過(guò)整流放大的環(huán)境補光，光強度探測系統產(chǎn)生的信號與前兩路信號處理后產(chǎn)生的輸出進(jìn)行與運算，由此產(chǎn)生決定燈具開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)信號。
5 設計結果的驗證
在設計過(guò)程中，先對各單元電路進(jìn)行實(shí)驗、測試和調整，然后，對整體電路進(jìn)行調整和測試，通過(guò)對系統的整體測試，電路工作安全穩定，工作可靠。達到了設計要求，實(shí)現了智能照明的目的。由于省去了DC LED交直流轉換的環(huán)節，通過(guò)測試系統效率可達93％以上。
6 結束語(yǔ)
AC LED智能照明系統為人們日常生活照明提供了方便，避免了由于頻繁開(kāi)關(guān)導致的電路故障，AC LED照明不像DC LED燈具那樣加一個(gè)交直流交換器，這樣既降低了成本，又提高了系統效能，達到了節能的目的。也避免了LED光源本身沒(méi)壞，交直流轉換器先壞掉的窘境。因此，AC LED照明可廣泛用于建筑物室內照明及路燈照明。
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