基于A(yíng)tmega16的室內照明系統設計
1. 1 系統結構
室內照明控制系統的設計主要采用Atmega16 單片機作為MCU 控制器,與LED 顯示技術(shù)、光感技術(shù)、按鍵采集與處理技術(shù)、紅外線(xiàn)傳感技術(shù)、延時(shí)技術(shù)等技術(shù)相結合,然后實(shí)現室內照明設備的智能控制,其系統結構如圖1 所示。

圖1 室內照明控制方案圖
1. 2 工作原理
(1) 單片機通過(guò)繼電器對室內照明設備的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。
(2)照明設備周?chē)墓庹諜z測電路對設備周邊亮度進(jìn)行檢測,信號通過(guò)環(huán)境亮度傳感模塊到達單片機,如果亮度能夠滿(mǎn)足生活需要,單片機則通過(guò)繼電器保持照明設備的關(guān)閉狀態(tài),如果亮度不夠,則由單片機繼續檢測是否采集到人體熱釋電感信號。
(3) 如果被動(dòng)式熱釋電紅外傳感器檢測到人體信號,單片機則立刻控制照明設備,將其打開(kāi);如果沒(méi)有檢測到人體信號,單片機則保持照明設備的關(guān)閉狀態(tài)。
(4)在照明設備打開(kāi)的情況下,如果單片機在某一時(shí)刻沒(méi)有檢測到人體信號,則延長(cháng)一段時(shí)間后將照明設備關(guān)閉,如果延時(shí)期間檢測到人體信號則結束延時(shí),照明設備繼續打開(kāi)。
(5) 可以根據應用照明設備場(chǎng)合以及使用人群的不同,將單片機PA0 ~ PA3引腳設置為不同的延時(shí)時(shí)間值。
(6) 在照明電路正常工作時(shí),只要按下強制按鈕,就可以對照明設備進(jìn)行強制控制,通過(guò)該按鈕也可以使電路切換到自動(dòng)控制狀態(tài)。
2 系統硬件設計
2. 1 傳感器部分設計
(1) 環(huán)境亮度傳感模塊的設計。環(huán)境亮度傳感模塊的主要器件是光敏電阻。光敏電阻的光譜響應峰值比較接近人的視覺(jué)敏感區,波長(cháng)為555 mm,另一方面,光敏電阻利用半導體的光電效應原理,其電阻值會(huì )隨著(zhù)入射光強度的不同而發(fā)生改變,入射光強時(shí),電阻值較小,入射光弱時(shí),其電阻值增大響應時(shí)間相對增加。
此傳感模塊采用環(huán)氧樹(shù)脂封裝,具有體積小、靈敏度高、反應速度快、可靠性強等特點(diǎn),在對環(huán)境亮度檢測時(shí),當檢測到的光照強度大于設定值時(shí),則輸出低電平,否則輸出高電平。采用光敏電阻的作用就是把環(huán)境光亮度轉化為模擬電壓值,然后通過(guò)運放后傳給單片機準確數字信號。為了避免光敏電阻受光面小的缺點(diǎn),探測元件要在建筑周?chē)M(jìn)行合理布局,以便準確探測自然光的強弱。
(2)被動(dòng)式熱釋電紅外線(xiàn)傳感器設計。熱釋電紅外傳感器可以通過(guò)檢測人或者動(dòng)物發(fā)射的紅外線(xiàn)而輸出電信號,是以后總檢測物體輻射紅外能量的傳感器。
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