文档介绍：智能台灯
Mr yang 哈尔滨工程大学理学院光信息科学与技术专业
摘要:设计制作了一种智能台灯,主要是以BISS0001和单片机组成的红外传感控制电路。其特点是在有人时且外界光强较弱时能自动开灯,无人时关灯,节约能源;且能纠正坐姿,防止近视。
关键词:节能;纠正坐姿;BISS0001
引言:台灯已是千家万户的必需生活用品,经常由于忘记关灯而造成巨大的能源浪费。当夜晚来临时,人们又摸黑去开灯,非常不方便。在这里设计了以人体红外辐射()传感控制电路。当人体在台灯的范围内且环境光强较弱时,自动感应开灯;当人体太靠近桌面时,台灯自动感应,警告纠正坐姿,若在一定时间内未离开桌面则自动熄灭。当人离开时则自动关灯,达到节约能源的目的。
系统组成及电路设计:
系统组成部分
80C51
热释电红外传感器1
热释电红外传感器2
光敏电阻
信号
处理
电路
提醒电路
灯光控制电路
图一 系统结构图
本系统组成如图一所示,主要由三部分组成:
传感器及信号处理部分:检测人体辐射红外信号及光强信号经过处理后变成可处理的数字信号
以80C51组成的中央处理单元:处理信号并发出控制命令
提醒电路及灯光控制电路:给出提醒信号并根据80C51给出的命令控制灯光
整个系统是以80C51控制下工作的。其工作过程为:当环境光比较强时,光敏电阻阻值比较小,信号处理电路检测到低电平信号,禁止热释电红外传感器工作,省去了80C51处理过程。当环境光比较弱时,光敏电阻阻值变大,信号处理电路接收到高电平,从而启动热释电红外传感器工作。热释电红外传感器1探测比较远的距离,当人体进入到传感器1的控测范围内且光强较弱时,信号检测电路处理信号,并向单片机发送一个中断,80C51启动灯光控制电路,使灯慢慢变亮。当环境光比校弱时,且人体过于靠近桌面,热释电红外传感器2检测到信号,同时了在热释电红外传感器1的控测范围内,信号处理电路同时向80C51发送信号,80C51处理信号根据优先级顺序,屏蔽掉热释电红外传感器1的信号,启动延时电路,发出警报使人离开,若在设定的时间内未离开桌面,则启动灯光控制电路,使灯慢慢熄灭。当人体离开热释电红外传感器2的控测范围且在热释电红外传感器1的控测范围内时,灯光又慢慢变亮。
电路设计部分
图二传感器组成的信号检测及处理部分
图二是由红热释电红外传感器、光敏电阻、BISS0001组成的信号检测及处理电路。红热释电红外传感器只对波长为10μm(人体辐射红外线波长)左右的红外辐射敏感,所以除人体以外的其他物体不会引发探头动作。探头内包含两个互相串联或并联的热释电元,而且制成的两个电极化方向正好相反,环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是探测器无信号输出。一旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同,不能抵消,于是输出检测信号。 BISS0001是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。当外界光强较强时,光敏电阻阻值很小,BISS0001检测到低电平,从而封锁14脚,禁止传感器infare1的信号。当外界光强较弱时,光敏电阻阻值很大,BISS0001检测到低