[實用新型]基于單片機的室內日光燈節能控制系統

無效

• 申請號: 200920105113.2
• 申請日: 2009-01-15
• 公開（公告）號: CN201365369Y
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 陶斐;王瓊;王穎;吳宵;國鑫
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H05B41/36
• 分類號: H05B41/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉一種基于單片機的室內日光燈節能控制系統，屬于電路設計、自動控制領域。

背景技術

基于單片機的室內日光燈節能控制系統，首先，現在市面上沒有專門針對室內照明的節能控制系統，一般的節能方式都是改進日光燈的部分器件，以期能達到單個日光燈具備節能功能的目標；其次，一般的日光燈控制系統無法很好的將人體探測和光強探測結合起來；即使有能夠實現兩者結合的系統，其電路也往往很復雜；第三，在已有的一些日光燈節能控制系統中，設計者的思路是將節能放在第一位，這樣的系統不夠人性化，不能很好的滿足人們的要求；第四，在已有的一些日光燈節能系統中，對于光強的探測是單一的，只是探測自然光，沒有考慮到室內日光燈開閉對于特定區域的光強的影響，而本系統，在設計的理念上是針對室內使用的特點，從整個照明系統而非單個日光燈入手，并且對存在在已有的一些節能控制系統中的幾點不足經行了改進，運用單片機很好地實現了光強和人體的探測的結合，同時將節能控制系統從邏輯判斷改進的更加人性化。并且，本系統對整個室內的光強經行了綜合考慮，不僅考慮到自然光的影響，還考慮到日光燈本身對光強的影響。

實用新型內容

本實用新型的目的是，針對已有的日光燈控制系統的不足進行改進，提出了一種將光強和人體探測相結合，面向室內使用的電路簡單并且更加人性化的日光燈節能控制系統。

在本實用新型中，我們采取的技術方案是：

基于單片機的室內日光燈節能控制系統包括輸入部分、邏輯控制部分和輸出部分。

輸入部分分為采集光強與采集人體信息兩個部分。采集光強部分的電路，我們設計采用光敏電阻作為探測器，配合以遲滯比較器，實現對光強的探測。采集人體信息部分，采集光強部分的電路的兩路輸出分別為遲滯上限和遲滯下限，我們將遲滯上限和下限之間的區域設定為其他區域日光燈開和閉之間的光強差值，當光強高于遲滯上限時，關燈；低于遲滯下限時，開燈；在兩者之間的時候則保持原狀，這樣，所探測到的光強就是自然光強疊加上別的區域的日光燈的光強，遲滯比較器采用LM324放大器；

采集人體信息部分，采用紅外探頭作為探測是否有人的元件，同時由于紅外探頭在有人的情況時是以高電平脈沖的形式輸出，為了防止邏輯混亂，我們采用RC電路配合上單門限比較器形成電平轉換電路將其轉換成高電平，紅外探頭采用型號為SUNSTAR?SS-101；

邏輯控制部分由邏輯轉換電路和綜合控制電路組成，其中邏輯轉換電路采用數字芯片組成的電路，對前級輸入的數字量進行邏輯轉換以便適于控制電路的處理與控制，所使用的數字芯片有與門(74LS08)、非門(74LS04)、或門(74LS32)；而綜合控制電路則采用基于AT89C51單片機的控制電路；

邏輯轉換電路輸入端口(A0)接光強探頭遲滯下限輸出端口，輸入端口(A1)接光強探頭遲滯上限輸出端口，輸入端口(A2)接電平轉換電路的輸出端，邏輯轉換電路輸出端(F0)接單片機該區域輸入口的低位，輸出端(F1)接單片機該區域輸入口的高位；

輸出部分采用的是繼電器，將繼電器接在單片機的輸出端口上，同時其控制的兩端接上日光燈電路，由此即可形成弱電控制強電的電路，繼電器采用型號為HRS1H-S-DC5V(1A?120VAC?1A?24VDC)。

邏輯控制部分利用如下原理進行軟件編程：當探測到需要關燈的狀態時立即關燈，探測到開燈狀態時則再采樣一次進行比較來決定是否開燈，當探測到保持狀態時控制部分不動作，其中兩次采樣作比較是為了防止有人經過該區域而不是停留在該區域活動，當兩次探測到都是高電平時，我們才認為該人確定地留在了該區域，需要開燈，當兩次狀態不一樣的時候，我們則認為該人只是經過該區域，不需要開燈。

本實用新型取得的有益效果如下：不僅將人體探測和光強探測結合了起來，其電路也非常簡單；不僅能很好地達到節能的效果，并且設計人性化，能很好地滿足人們室內照明的要求。

附圖說明

圖1，樣本房間分割圖

圖2，探頭放置圖

圖3，光強探頭電路圖(其中R1為光敏電阻)

圖4，邏輯轉換電路圖

圖5，電平轉換電路圖

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步說明。