【正文】 數(shù)目，使其電阻率變小，從而造成光敏電阻阻值下降。 光敏電阻的工作原理是基于內(nèi)光電效應(yīng)。 （ 7）溫度系數(shù)。若進(jìn)一步增大光照強(qiáng)度，則電阻值變化減小，然后逐漸趨向平緩。若將不同波長下的靈敏度畫成曲線，就可以得到光譜響應(yīng)的曲線。 （ 3）靈敏度。光敏電阻器在一定的外加電壓下，當(dāng)有光 照射時，流過的電流稱為光電流，外加電壓與光電流之比稱為亮電阻，常用“ 100LX”表示。光敏電阻器對光的敏感性（即光譜特性）與人眼對可 見光（ ～ ）μ m 的響應(yīng)很接近，只要人眼可感受的光，都會引起它的阻值變化。 使用一個光敏電阻作為光線傳感器 檢測環(huán)境的光照度 ,光敏電阻器是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強(qiáng)弱而改變的電阻器；入射光強(qiáng)，電阻減小，入射光弱，電阻增大。 圖 217 方案一電路圖 該方案的感光器件為光敏電阻 RL， R1 為精密電阻。它能自動快速開啟各類白炙燈、熒光燈、蜂鳴器、自動門、電風(fēng)扇、烘干機(jī)和自動洗手池等裝置，特別適用于企業(yè)、賓館、商場、庫房及家庭的過道等敏感區(qū)域，或用于安全區(qū)域的自動燈光、照明和報警系統(tǒng)以及多種傳感器和延時控 制器。若保持為“ 0”狀態(tài)，則在周期 Tx 結(jié)束后 VO 恢復(fù)為無效狀態(tài) , 并且在封鎖時間 Ti 時間內(nèi)，任何 VS的變化都不能觸發(fā) VO為有效狀態(tài)。在將傳感信號進(jìn)行預(yù)處理后 ,通過雙向鑒幅器可檢測出有效觸發(fā)信號 VS。 27 它采用 CMOS 工藝、數(shù)模混合，具有獨立的高輸人阻抗運算放大器，內(nèi)部的雙向鑒幅器可有效抑制干擾。 熱釋電傳感器 S 極輸出信號送入 BISS0001 的 14 腳，經(jīng)內(nèi)部第一級運算放大器放大后，由 C3 耦合從 12 腳輸入至內(nèi)部第二級運算放大器放大，再經(jīng)電壓比較器構(gòu)成的鑒幅器處理后，檢出有效觸發(fā)信號去啟動延遲時間定時器，最后從 12 腳輸出電壓信號送人單片機(jī)進(jìn)行照明控制。在 Ti 時間內(nèi)，任何 V2的變化都不能使 Vo 跳變?yōu)橛行顟B(tài)（高電平），可有效抑制負(fù)載切換過程中產(chǎn)生的各種干擾。 COP3 是一個條件比較器。 1．不可重觸發(fā)工作方式各點工作波形： 圖 215 不可重觸發(fā)工作方式各點工作波形 首先，根椐實際需要，利用運算放大器 OP1 組成傳感信號預(yù)處理電路，將信號放大。外界元件由使用者根據(jù)需要選擇。具有獨立的高輸入阻抗運算放大器，可與多種傳感器匹配，進(jìn)行信號與處理。在輸出延遲時間 Tx之外和無 VS 的上跳變時， Vo 保持低電平狀態(tài)。 如圖 213 為芯片的實物 圖和外觀引腳圖。一旦人侵入探測區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過 部分鏡面聚焦，并被熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，熱釋電也不同，不能抵消，經(jīng)信號處理而報警。 菲涅爾透鏡利用透鏡的特殊光學(xué)原理，在探測器前方產(chǎn)生一個交替變化的“盲區(qū)”和“高靈敏區(qū)”， 以提高它的探測接收靈敏度?？紤]透鏡的參數(shù)主要有：光通量、不同透鏡同心度、厚度不均勻性、透鏡光軸與外形同心度、透過率、焦距誤差等。 增強(qiáng)抗干擾的方法。 焦距 ——指鏡片與探頭窗口的距離，精確度以毫米的小數(shù)點為單位。鏡片還可以結(jié)合產(chǎn)品外觀注色，使產(chǎn)品整體更美觀。 如圖 212，是圓形鏡片探測效果圖。 如圖 210 是常用 圓形 鏡片外觀示意圖 。不同區(qū)的同心圓之間相互交錯，減少區(qū)段之間的盲區(qū)。紅外光線越是靠進(jìn)同心環(huán)光線越集中而且越強(qiáng)。如圖 29 為菲涅爾透鏡實物圖。簡178。 實際使用時，在熱釋電傳感器前需安裝菲涅爾透 鏡，這樣可大大提高接收靈敏度，增加檢測距離及范圍。 熱釋電紅外傳感器不要直對窗口，否則窗外的熱氣流擾動和人員走動會引起誤報，有條件的最好把窗簾拉上。 （三）熱釋電紅外傳感器的安裝要求 熱釋電紅外傳感器只能安裝在室內(nèi)，其誤報率與安裝的位置和方式有極大的關(guān) 19 系 .。 抗電磁干擾。 （二）被動式熱釋電紅外探頭的優(yōu)缺點 優(yōu)點：本身不發(fā)任何類型的輻射，器件功耗很小，隱蔽性好。 1mm 的探測元件。將這個電壓信號加以放大，便可驅(qū)動各種控制電路，如作電源開關(guān)控制、防盜防火報警、自動偵測等。每個透鏡單元都只有一個不大的視場，相鄰兩個單元透鏡的視場即不連續(xù)也不重疊，都相隔一個盲區(qū)。區(qū)段數(shù)量多被感應(yīng)人體移動幅度就小，區(qū)段數(shù)量少被感應(yīng)人體移動幅度就要大。 17 圓環(huán)線多而密感應(yīng)角度大，焦距遠(yuǎn)；圓環(huán)線刻錄的深感應(yīng)距離遠(yuǎn)，焦距近。菲涅爾透鏡的作用是將人體輻射的紅外線聚焦到熱釋電紅外探測元上，同時也產(chǎn)生交替變化的紅外輻射高靈敏區(qū)和盲區(qū)，以適應(yīng)熱釋電紅外探測元要求信號不斷變化的特性，這樣可大大提高接收靈敏度，增加檢測距離及范圍。輸出信號 VO接單片機(jī)，供其讀取。這就是該電路模塊要實現(xiàn)的功能。在傳感器頂端開設(shè)了一個裝有濾光鏡片的窗口，這個濾光片可通過光的波長范圍為 7～ 10μ m，正好適合于人體紅外輻射的探測，而對其它波長的紅外線由濾光片予以吸收，這樣便形成了一種專門用作探測人體輻射的紅外線傳感器。時鐘頻率選用 12MHz 時， C 取 22uF,Rs 取 200Ω， R0 取 1KΩ。 除了上電復(fù)位外，有時還需要按鍵手動復(fù)位。 復(fù)位電路通常采用上電自動復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。 NPO 是一種最常用的具有溫度補償特性的單片陶瓷電容器。電容值無嚴(yán)格要求，但電容取值對振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小、振蕩電路起振速度有少許影響， C C2 可在 20pF 到 100pF 之間取值，但在 60pF 到 70pF 時振蕩器有較高的頻率穩(wěn)定性。內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式。 內(nèi)部存儲器容量有限。 表 24 AT89C51 的極限參數(shù)： 極限參數(shù)名稱 參數(shù)值 工作溫度 55℃～ +125℃ 儲藏溫度 65℃～ +150℃ 任一引腳對地電壓 ～ + 最高工作電壓 直流輸出電壓 二、 AT89C51 單片機(jī)最小系統(tǒng) AT89C51 是片內(nèi)有 ROM/ FPEROM 的單片機(jī)，因此，這種芯片構(gòu)成的最小系統(tǒng)簡單﹑可靠。 （ 032H） =FFH 聲明為 12V 編程電壓。 讀片內(nèi)簽名字節(jié)及編 程接口 13 AT89C51 單片機(jī)內(nèi)有 3 個簽名字節(jié)，地址為 030H、 031H 和 032H。低電壓編程模式適合于用戶在線編程系統(tǒng)， 而高電壓編程模式可與通用 EPROM 編程器兼容。退出掉電模式的唯一方法是硬件復(fù)位，復(fù)位后將重新定義全部特殊功能寄存器但不改變 RAM 中的內(nèi)容，在 VCC 恢復(fù)到正常電平前，復(fù)位應(yīng)無效，且必須保持一定時間以使振蕩器重啟動并穩(wěn)定工作。 其二是通過硬件復(fù)位也可將空閑工作模式終止。此時，片內(nèi) RAM 和所有特殊功能寄存器的內(nèi)容保持不變。 （二） AT89C51 的工作特點 空閑節(jié)電模式： AT89C51 有兩種可用軟件 編程的省電模式，它們是空閑模式和掉點工作模式。 XTAL2：振蕩器 3 放大器的輸出端。需要注意的是：如果加 密位 LB1 被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。即使不訪問外部存儲器。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能， P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。 Flash 編程或校驗時， P2 亦接收高位地址和其他控制信號。對端口寫 “ 1” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時， 因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（ IIL）。對端口寫 “ 1” ，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉倒高電平，此時可作輸入口。 引腳功能說明 9 Vcc：電源電壓 GND：地 P0 口： P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。功能強(qiáng)大 AT89C51 單片機(jī)可提供許多高性價比的應(yīng)用場合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。這次設(shè)計我就以第一種方案來設(shè)計該照明系統(tǒng)。 第三種方案它夠監(jiān)測當(dāng)前照度值 E1，與設(shè)定值 E0 作比較，當(dāng) E1E0 時，啟動調(diào) 光電路進(jìn)行照明補償，維持照度不低于設(shè)定值 E0。如果探測到有人，就接著判斷當(dāng)前照度是否滿足設(shè)定要求。從而引起照明領(lǐng)域的開始 初始化，設(shè)定 照度值 E0 有無按鍵 ? 按鍵處 理 ? 有人否？ 滅燈 Y N Y Y N N 檢測當(dāng)前照度值E1,與 E0 比較 啟動調(diào)光電路 E1≥ E0？ 6 又一次革命，而照明質(zhì)量將會有質(zhì)的飛躍。 就目前來看，由于大功率 LED 燈的蓬勃發(fā)展，未來使用單片機(jī)， PWM，和 LED組成的智能照明系統(tǒng)必 將成為主流。方案三的特別之處也在于它的可見光檢測電路和調(diào)光電路。按鍵判斷與有沒有人的判斷與方案一相同，可見光照度判斷與方案一不同，其工作方式為：設(shè)照度 X2X10,當(dāng)環(huán)境照度 EX2時，不需要人工照明：當(dāng) X1EX2 時，開一半的燈，即可滿足照明需求；當(dāng) EX1時，燈全部打開。 本方案是智能照明系統(tǒng)的一種最簡單的流程圖，表現(xiàn)在什么地方呢，就是它只控制燈的亮與滅，沒有調(diào)光功能。如果探測到有人，就接著判斷當(dāng)前照度是否滿足設(shè)定要求。我們可以提出好幾種方案，來進(jìn)行比較，評價，最終確定一種比較合理的方案，如下是我提出的三種方案。除此之外還需要電源電路把 220V 交流變成單片機(jī)及各功能電路的元件所需的電壓。最后由繼電器電路來控制照明電路的通斷，從而實現(xiàn)照明的自動控制。首先根據(jù)設(shè)計任務(wù)來確定所需的功能模塊；然后按照一定的作用順序把各個功能模塊連接起來。比如在教室內(nèi)，晚上要演示幻燈片，現(xiàn)實條件是室內(nèi)有人，自然照度不滿足工作要求，按照系統(tǒng)的自動控制程序，是不會滅燈的，但我們確實需要燈滅，這時就可以按下強(qiáng)制關(guān)燈按鍵。 第二，系統(tǒng)設(shè)計自然光檢測電路，對照明現(xiàn)場的亮度進(jìn)行自動檢測。 針對生活中這種照明中電能浪費的現(xiàn)象設(shè)計一套使用單片機(jī)控制的智能照明系統(tǒng)。廉價實用的單片機(jī)就是為此而生的。據(jù)測算，這種現(xiàn)象的耗電占其單位所有耗電的 40% 左右。自我認(rèn)為有很多可以改進(jìn)的地方。 although small number of cases, they turn on all of the lights。 本文通過熱釋型紅外傳感技術(shù)，利用人體的溫度作為檢測目標(biāo)。長明燈比比皆是，人走不熄燈的現(xiàn)象到處存在。 關(guān)鍵字：單片機(jī)，熱釋紅外傳感器，光傳感器，照明控制，節(jié)能 ii Abstract The w aste of electricity in daily life is serious, take the interior lighting as an example, because the use of personnel is not fixed, and the w eak staff aw areness of energy saving, during the day under the high intensity of light, people still keeping lights on work。在校期間，對學(xué)校的教室以及圖書館的照明設(shè)計不太滿意。這樣下來，無形中所浪費的電能是非常 驚人的。 當(dāng)然說經(jīng)過教導(dǎo)，相信肯定可以減少這些浪費能源的情況發(fā)生，但從技術(shù)上完全可以解決這個問題。單片機(jī)應(yīng)用所受到的主要限制不是技術(shù)問題，而是創(chuàng)造力和 技巧上的問題。具體功能如下： 第一，系統(tǒng)設(shè)計人體紅外檢測電路，有進(jìn)入探測范圍時輸出信號。如有需要人為開燈或滅燈，可按相應(yīng)鍵。 2 第一節(jié) 系統(tǒng)總體框圖 在設(shè)計最初需要一個整體的思路來確定設(shè)計的框架。輸出是LED 指示電路以及繼電器執(zhí)行電路。復(fù)位電路實現(xiàn)單片機(jī)各單元值的初始化。 照明電路 繼電器執(zhí)行電路 LED 指示電路 人體紅外檢測電路 AT89C51單片機(jī) 按 鍵 電 路 自然光檢測電路 晶振電路 復(fù)位電路 3 第二節(jié) 系統(tǒng)簡單流程圖 有了上節(jié)設(shè)計的系統(tǒng)總體框圖，我們就可以進(jìn)行系統(tǒng)流程圖 的設(shè)計，這里的流程圖是方案流程圖，是提出來的思路流程圖。如果沒有，繼續(xù)判斷紅外檢測電路有無探測到有人，無人時，滅燈并返回繼續(xù)判斷有無按鍵按下。如果沒有人，開關(guān)燈就無意義，所以應(yīng)先判斷是否有人，而不是先判斷光照情況。 如圖 13 具有兩個照明調(diào)節(jié)等級的方案。 開始 初始化 有無按鍵 ? 按鍵處理程序 ? 滅燈 開一半 全開 Y N Y Y N N N 有人否？ 照度 X2? 照度 X1? 5 三、方案三 圖 14 流程圖三 方案三流程圖如圖 14 所示。 這種方案對于教室，圖書館等場所，這種需要一個恒定照度的場合是非常合適的，如果希望熒光燈能實現(xiàn)照度調(diào)節(jié)，需要配合數(shù)字整流器。 LED燈具有節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢，在燈具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已成為主要趨勢。如果沒有，繼續(xù)判斷紅外檢測電路有無探測到有人，無人時，滅燈并返回繼續(xù)判斷有無 按鍵按下。