LED智能照明控制系統的設計

　　熱紅外傳感器

　　熱紅外傳感器有三個(gè)關(guān)鍵性的元件：菲涅爾濾光透鏡，熱釋電紅外傳感器(PIR)，匹配低噪放大器。菲涅爾透鏡一是聚焦作用，即將熱紅外信號折射在PIR(熱釋電紅外傳感器)上，第二個(gè)作用是探測警戒區內紅外線(xiàn)能量的變化，并由系統內固化軟件對所采集的數據進(jìn)行運算加工，由控制系統內的控制軟件通過(guò)控制邏輯來(lái)決定是否發(fā)出開(kāi)燈信號。熱釋電紅外傳感器(PIR)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。因此在被動(dòng)紅外探測器的警戒區內，當無(wú)人體移動(dòng)時(shí)，熱釋電紅外感應器感應到的只是背景溫度，當人體進(jìn)人警戒區，通過(guò)菲涅爾透鏡，熱釋電紅外感應器感應到的是人體溫度與背景溫度的差異，信號被采集到伺服系統以后，由軟件對該新采集的數據與系統內存中已經(jīng)存在的前期探測數據進(jìn)行延時(shí)比較，以判斷是否真的有人等紅外線(xiàn)源進(jìn)入警戒區，還是只是環(huán)境波動(dòng)，甚至是元件自身內部噪聲的影響，以免發(fā)生誤判斷。 匹配低噪放大器的作用是當探測器上的環(huán)境溫度上升，尤其是接近人體正常體溫(37℃)時(shí)，傳感器的靈敏度下降，經(jīng)由它對放大器的增益進(jìn)行補償，增加其靈敏度。另外由于距離等衰減因素的存在，溫度傳感器和內部軟件的初始數據并不需要定在37℃這個(gè)點(diǎn)上，而是要綜合環(huán)境因素，元件靈敏度、最近線(xiàn)性區段來(lái)定初始值。環(huán)境噪聲探測，主要是通過(guò)探測環(huán)境中人類(lèi)日?；顒?dòng)所產(chǎn)生的噪聲，并與紅外線(xiàn)部分的數據在系統內部進(jìn)行或運算，以補償在環(huán)境溫度非常接近人體時(shí)紅外探測不敏感而無(wú)法判定是否有人進(jìn)入需要照明的區域。

　　強光傳感器

　　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)。并且當光照強度減弱時(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?？紤]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變系數相近的光敏電阻，以防止工作點(diǎn)漂移。

　　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，聲控傳感器不斷地把外界聲音的強度與給定強度比較，超過(guò)給定的強度時(shí)，向主機發(fā)送“有聲音”信號，否則發(fā)送“沒(méi)有聲音”的信號。

　　控制單元

　　控制單元采用單片機作為照明系統的控制核心，選用日本NEC公司的μPD78F0034芯片作為主控模塊，該芯片具有8位無(wú)符號乘法指令及16位除法指令，給軟件編程帶來(lái)了很大的方便。

　　根據國家標準民用建筑照明設計標準(GBJl33-90)，我們控制室內亮度在2001x左右。

　　本控制器設置了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X>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X<200 lx時(shí)，LED照明燈具處于開(kāi)啟狀態(tài)，并且隨著(zhù)環(huán)境照度調節LED燈具的照度。

　　根據聲音的大小判斷是否需要啟動(dòng)驅動(dòng)電路。