基于A(yíng)tmega16的室內照明系統設計
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此電路系統的傳感器選用P2288 被動(dòng)式熱釋電人體紅外傳感器，包括3 個(gè)關(guān)鍵元件： 1）菲涅爾濾光晶片，起帶通濾波器的作用，可以截止波長(cháng)為7 ~ 10 μm,與人體輻射紅外中心線(xiàn)波長(cháng)9 ~ 10 μm 相對應，把人和動(dòng)物區分開(kāi)。2）菲涅爾透鏡，可以將熱釋的紅外信號折射到熱釋電紅外傳感器上，還可以將那個(gè)警戒區分為若干的明區和暗區，如果物體在警戒區進(jìn)行移動(dòng)，就可以以溫度變化的形式在熱釋電紅外傳感器上產(chǎn)生變化的熱釋紅外信號，從而使熱釋電紅外傳感器產(chǎn)生變化的電信號。實(shí)驗證明，熱釋電紅外傳感器若不加菲涅爾透鏡，則其檢測距離約為2 m; 而配上菲涅爾透鏡后，其檢測距離可增加到10 m 以上。3）熱釋電陶材料，熱釋電紅外傳感器將透過(guò)濾光晶片的紅外輻射能量的變化轉換成電信號，即熱電轉換。
設計中，人體可以發(fā)射波長(cháng)約為10 μm 的紅外線(xiàn)，紅外線(xiàn)經(jīng)菲涅爾濾光晶片進(jìn)行濾波增強后，通過(guò)菲涅爾透鏡，將紅外信號聚集到熱釋電紅外傳感器上，然后熱釋電紅外傳感器通過(guò)熱電轉換，將透過(guò)濾光晶片的紅外能量轉換為電信號，最后經(jīng)過(guò)紅外傳感信號處理器及邏輯電路進(jìn)行處理，輸出邏輯值為1 時(shí)代表有人，否則無(wú)人。
2. 2 控制部分設計
（1） 延時(shí)時(shí)間選擇電路。延時(shí)電路的定時(shí)是由單片機內部的定時(shí)器進(jìn)行確定的，外部參數不同，單片機實(shí)現的定時(shí)時(shí)間也不同。在單片機的PA 引腳設置延時(shí)時(shí)間選擇電路，主要是在環(huán)境光線(xiàn)較弱時(shí)，照明設備需完成一段時(shí)間的延時(shí)。將PA0 ~ PA3引腳設置為不同的時(shí)延，當檢測到PA0 ~ PA3均沒(méi)有開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，系統控制照明設備按設定的初始值進(jìn)行延時(shí)，當PA0 ~ PA3有開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，程序開(kāi)始按PA0 ~ PA3順序檢測各端口的狀態(tài)，系統根據不同的信號輸入，對端口設置不同延時(shí)。
（2）單片機控制模塊。設計采用RISC 結構的Atmega16系列單片機作為主控制器，該系列芯片具有效率高、功耗低、RISC 處理功能強、內存容量大、性?xún)r(jià)比相當高等優(yōu)點(diǎn)。該芯片有32 個(gè)可編程I /O 口、1 kB的SRAM、8 路10 位ADC,可以滿(mǎn)足系統需求。光電傳感器將光照強度轉換成電信號，然后再通過(guò)A/D 轉換器將電信號轉換成數字信號，系統控制器要根據檢測的光照度以及系統的輸入命令計算控制量，實(shí)現發(fā)光控制要求。
圖2 最小系統電路圖
（3）顯示電路。系統采用顯示外設配置，其目的就是為了能夠實(shí)時(shí)顯示各設備的運行狀況及運行參數的變化。為節約系統成本，設計采用LED 作為顯示外設，可以顯示當前系統的工作狀態(tài)。
圖3 顯示電路圖
（4）輸出控制電路。輸出控制電路的工作原理是：?jiǎn)纹瑱C要對光照檢測電路和傳感器處理電路的輸出信號進(jìn)行檢測，單片機的PC0引腳輸出控制信號，當室內環(huán)境的光照強度較強或光照強度較弱且室內無(wú)人時(shí)，單片機PC0輸出高電平，繼電器不工作，此時(shí)照明設備處于關(guān)閉狀態(tài)。當室內光線(xiàn)較弱并且檢測到室內有人時(shí)，引腳PC0輸出低電平，繼電器運行，照明設備正常發(fā)光。
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