【正文】 大多是由聚烯烴壓成的薄片，其中一面是光面，另一面是從大到小的的同心圓。 檢 測(cè) 對(duì) 象 菲 涅 爾 透 鏡熱 釋 電 紅 外 傳 感器信 號(hào) 處 理 電 路 圖 45 人體熱釋電檢測(cè)電路框圖 信號(hào)處理電路 由熱釋電傳感器的產(chǎn)生輸出信號(hào)用 BIS0001 來(lái)進(jìn)行處理，它由運(yùn)放電路、電壓比較器、延遲時(shí)間定時(shí)器與狀態(tài)控制器等組成。 7 VSS 芯片工作時(shí)電源的負(fù)端。 13 2IN 第二級(jí)運(yùn)放器的反相輸入端口。 12345678 91 01 11 31 21 41 51 6B A 5 1 0 4C 1C 2K 1K 2K 3K 4K 5V S SV D DD 0L E DO S C 2O S C 1K 8K 7K 6 圖 48 BA5104 引腳圖 BA5104 引腳說(shuō)明： 引腳號(hào) 引腳名稱 I/O 引腳說(shuō)明 1,2 C1,C2 I 用戶碼 37,911 K1K8 I 遙控按鍵輸入 8 VSS 接地 12,13 0SC1,0SC2 I/O 輸入與輸出腳 14 LED O 信號(hào)發(fā)射狀態(tài)顯示 15 D0 O 載波信號(hào)輸出 16 VDD 電源正極 如圖 49 所示為其電路原理圖，當(dāng) K1 到 K8 中的某一個(gè)鍵被按下，芯片內(nèi)部的振蕩電路將開(kāi)始起振。通過(guò)檢測(cè)周邊環(huán)境的亮度來(lái)決定 LED 燈工作在哪個(gè)亮度范圍。LS LS3 與 LS1 原理相同。感謝淮陰工學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院提供良好的研究畢業(yè)設(shè)計(jì)的氛圍。結(jié)果證明設(shè)計(jì)結(jié)果達(dá)到了預(yù)期要求。 LS1 的兩端分別與 口和 +5V 電壓相連。 12345671 41 31 21 11 098V S SD 1H P 1H P 2H P 3H P 4H P 5V D DO S CC 2C 1C P 2C P 1H P 6S M 5 0 3 212345671 41 31 21 11 098Q 1Q 1 非C P 1R 1D 1S 1V SSV D DQ 2Q 2 非C P 2R 2D 2S 2C D 4 0 1 3 圖 410 SM5032 與 CD4013 引腳圖 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （ 論 文 ） 第 24 頁(yè) 共 30 頁(yè) V S SD 1H P 1H P 2H P 3H P 4H P 5V D DO S CC 2C 1C P 2H P 6C P 1Q 1Q 1 接C P 1R 1D 1S 1V SSV D DQ 2Q 2 接C P 2R 2D 2S 2Q 1Q 1 接C P 1R 1D 1S 1V SSV D DQ 2Q 2 接C P 2R 2D 2S 2Q 2M F 0 D 3 5 1 02O UT3G N D3 D G8Q 3A1234567891 01 11 21 31 44 0 0 34 0 0 35 0 3 2R 54 3KC 91 0 0 PC 1 00 . 0 3 PC 1 10 . 0 3 PR 71 0 0KR 71 0 0KR 81 0 0 KC D 4 0 1 3V + 5 V接P 1 . 3接P 1 . 4接P 1 . 5C D 4 0 1 3R 42 0 K 圖 411 遙控接收電路 手動(dòng)調(diào)光 手動(dòng)調(diào)光是通過(guò)有按鍵來(lái)控制接收電路中解碼芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)的，手動(dòng)調(diào)光有三個(gè)按鍵，這些按鍵一端接電源，另外一端 接在解碼器的三個(gè)相應(yīng)引腳，這些按鍵將會(huì)控制引腳的高低電平。 如果周圍環(huán)境較為明亮，則 R3 阻值下降，芯片 9 號(hào)腳接收到低電平信號(hào) 使得封鎖觸發(fā)信號(hào)。 11 VDD 芯片工作時(shí)電源的正極。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （ 論 文 ） 第 21 頁(yè) 共 30 頁(yè) 5 RC2 觸發(fā)封鎖時(shí)間 Ti 的調(diào)節(jié)端口。如果加安菲涅爾透鏡則可以進(jìn)一步提高其檢測(cè)范圍與靈敏度。 晶振電路 晶振在每一個(gè)單片機(jī)中都是具備的，其在單片機(jī)中具有很重要的作用，晶振電路提供時(shí)鐘頻率，單片機(jī)的所有命令得到執(zhí)行都架構(gòu)在其基礎(chǔ)之上，同時(shí) 單片機(jī)的運(yùn)行速率也和它息息相關(guān)。 P3口 八個(gè)自帶上拉電阻的雙方向 I/O 端口。 單片機(jī)控制模塊遙 控 模 塊光 照 檢 測(cè) 模 塊人 體 感 應(yīng) 模 塊時(shí) 間 控 制 模 塊 繼 電 器 模 塊 手 動(dòng) 控 制 模 塊 圖 41 控制系統(tǒng)功能模塊 單片機(jī) 單片機(jī)是單片微型計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱，它集諸多優(yōu)點(diǎn)于一身，例如體積輕巧、成本低廉、使用方便、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。在設(shè)計(jì)中，要注意考慮在聯(lián)機(jī)運(yùn)行時(shí)各個(gè)開(kāi)關(guān)電源能夠均流 運(yùn)行，且運(yùn)行時(shí)其中一個(gè)發(fā)生故障不影響其他模塊工作，可以采用運(yùn)算放大器構(gòu)造的均流電路。同時(shí)開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)速度要盡量快，因此關(guān)斷延遲時(shí)間和開(kāi)通延遲時(shí)間都必須要短。 濾波電容器設(shè)計(jì) 開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源絕大部分工作在矩形波或方波狀態(tài)下工作，因此會(huì)含有較多的諧波電流與電壓。設(shè)變換器二次側(cè)匝數(shù)Ns，一次側(cè)匝數(shù) NP，最小輸入電壓 Vin min，整流管的壓降 VDF，輸出電壓 Vo，最大占空比 Dmax，對(duì)于單端反激變換器必須滿足： 2) 符合磁不飽和的要求。 3 驅(qū)動(dòng)電路 臨界導(dǎo)通式單級(jí) PFC 反激式變換器原理 如圖 31，經(jīng)過(guò)全橋整流后，輸入的交流電流轉(zhuǎn)換得到脈動(dòng)直流電壓，之后由分壓電阻取樣作為乘法器的一個(gè)輸入信號(hào)。 L1L2L0C1C2C0VC OVM 圖 29 無(wú)源功率因數(shù)校正電路 開(kāi)關(guān)電源未來(lái)發(fā)展 1） 高頻化 高頻化可以有效減小電源體積并且提高電源的功率，還可以很好地改善開(kāi)關(guān)電源動(dòng)態(tài)響應(yīng)。其解決辦法就是壓制電流的脈沖幅度，讓其波形能夠接近于正弦波，我們將這種技術(shù)稱之為功率因數(shù)校正技術(shù)。輸出電壓的可調(diào)范圍比較大，只需要很小的負(fù)載。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （ 論 文 ） 第 10 頁(yè) 共 30 頁(yè) 電壓控制模式 如圖 27 所示反饋控制中系統(tǒng)僅出現(xiàn)一個(gè)電壓反饋控制環(huán)，所以稱之為電壓控制模式。 當(dāng)開(kāi)關(guān)管由接通變?yōu)閿嚅_(kāi)的瞬間，變壓器初級(jí)線圈中的電流突然變?yōu)榱?，由于磁通不能夠突變，所以?Toff 期間，磁通將會(huì)由 N2 線圈繞組中電流產(chǎn)生的磁通來(lái)維持，N2 中會(huì)有反激電流，變壓器將釋放能量，經(jīng)由二極管向電容和負(fù)載供能。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （ 論 文 ） 第 8 頁(yè) 共 30 頁(yè) uoUi0U p 、 U p aU a 、 U ota )tUN 30 U ib )c )iiI 0i1i3t0To nTo f fTo nTo f fTo n 圖 24 正激變換器信號(hào)波形圖 圖 24 是正激變換器中幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的電壓與電流波形圖。 正激式變壓器的一次與二次線圈的同名端在同一側(cè)。斷續(xù)導(dǎo)通工作模式中電感能量將完全移送，也就是在每一個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)，轉(zhuǎn)換電感將從電源中獲得的能量全部送到輸出電容中。 開(kāi)關(guān)電源控制回路普遍使用的是 PWM 調(diào)制制方法，通過(guò)由比較輸出信號(hào)與基準(zhǔn)，以此為準(zhǔn)則來(lái)判斷控制主回路里開(kāi)關(guān)導(dǎo)通與關(guān)斷的動(dòng)作。 智能照明 當(dāng)代人們的生活水平越來(lái)越高，電氣照明工具早已作為最普通的光源進(jìn)入我們生活的每一個(gè)角落。 開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源 開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，簡(jiǎn)單地稱為開(kāi)關(guān)電源，自從開(kāi)關(guān)電源發(fā)明問(wèn)世后，由于它的高效 25 50 75 100 125 150 波長(zhǎng)（nm) 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （ 論 文 ） 第 5 頁(yè) 共 30 頁(yè) 節(jié)能因而漸漸代替了初期的晶閘管相控電源與線性穩(wěn)壓電源。 驅(qū)動(dòng)電路 驅(qū)動(dòng)電路是 LED 燈的動(dòng)力模塊，它的性能優(yōu)劣直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的品質(zhì)。半導(dǎo)體芯片由兩個(gè)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其中一端是空穴占主體的P 型半導(dǎo)體，另外一端為主要都為電子 N 型半 導(dǎo)體。 當(dāng)然也可以在人為條件下手動(dòng)調(diào)節(jié)光的亮度，或者不必制約于開(kāi)關(guān)器件的位置，采用遙控方式來(lái)調(diào)節(jié)光亮。 我們將首先分析 LED 的照明原理，以此選擇合適的電 源結(jié)構(gòu)，最后制定合適的方案來(lái)實(shí)現(xiàn) LED 驅(qū)動(dòng)。 相比于其他發(fā)達(dá)國(guó)家， 西歐與美國(guó)都早已在推行極具節(jié)能效果的照明設(shè)施，而 我國(guó)的各類照明工具 大多數(shù) 仍舊使用低效率高耗能的燈具，由此可見(jiàn)，開(kāi)發(fā)一種高效率低耗能的照明燈具迫在眉睫。 LED 陣列，控制電路和驅(qū)動(dòng)電路這三部分構(gòu)成 LED 燈具，其中 LED 燈具的品質(zhì)和壽命與 LED 的驅(qū)動(dòng)電路性能有直接關(guān)系。為了解決這些問(wèn)題，本次設(shè)計(jì)將采取高效率和高功率因數(shù)的 LED 驅(qū)動(dòng)電路。LED 這種新型節(jié)能綠色光源具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如節(jié)能、安全、壽命長(zhǎng)等等。好在人們?cè)缫颜J(rèn)識(shí)到能源的可貴，從開(kāi)始效率極低的白熾燈到現(xiàn)在普遍的熒光燈，都是人們?yōu)楣?jié)約能源做出的貢獻(xiàn)。 這很大限度地節(jié)省了電能并同時(shí)增加了LED 燈具使用年限。如果選擇使用恒壓電源驅(qū)動(dòng)則不能使 LED 燈發(fā)光亮度保持統(tǒng)一，且會(huì)較大的影響 LED 燈具自身的壽命與品質(zhì)。電 壓取樣電路、誤差放大器、輸出功率管和參考電壓電路等幾部分構(gòu)成了線性穩(wěn)壓電源。當(dāng)前開(kāi)關(guān)電源的應(yīng)用越來(lái)越廣 泛，相對(duì)的開(kāi)關(guān)電源的進(jìn)一步改良設(shè)計(jì)也將更具挑戰(zhàn)。所以我們要找尋一種智能照明的方式，讓各種燈光只有在需要的時(shí)候才工作，如此將能夠更好的節(jié)約資源。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （ 論 文 ） 第 6 頁(yè) 共 30 頁(yè) 非隔離式 開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的輸入端和輸出端電氣是相通的，不存在電氣之間的隔離將其稱之為非隔離式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。根據(jù)開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源變壓器兩側(cè)同名端的位置劃分，主要分為反激式和正激式。 U iN 1 N 3KD 3TD 1 圖 22 正激式開(kāi)關(guān)電源變壓器 在正激式變壓器中實(shí)現(xiàn)礠復(fù)位的是 N3 線圈，所以它是不可省略的。開(kāi)關(guān)管 K 關(guān)斷后，變壓器初級(jí)和 次級(jí)線圈中流過(guò)的電流變?yōu)榱?，為保持磁通的恒定?N3 線圈繞組將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)勵(lì)磁電流，其中電流的強(qiáng)弱將會(huì)隨著時(shí)間的推移而減小。在開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)期間內(nèi)，二次側(cè)電壓平穩(wěn)地向負(fù)載電阻 R 與電容 C 供能。圖 28為電流模式控制系統(tǒng)框圖，在電壓反饋控制環(huán)內(nèi)增加了電流反饋控制環(huán)，電壓控制器的給出信號(hào)會(huì)作為電流控制環(huán)的參考信號(hào)，由電流控制環(huán)設(shè)置一個(gè)上下限，由此可以有效地控制電路中的電流，起到保護(hù)電路的作用，并且實(shí)現(xiàn)恒流控制。在頻率變化范圍較小的情況下，混合調(diào)制方式可以得到可調(diào)范圍很大的輸出電壓。但其電路較為復(fù)雜，成本略 高，這也是人們不得不考慮的問(wèn)題。 3） 無(wú)污染化 由于功率因數(shù)校正技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，使得功率因數(shù)獲得極大的提升，并且諧波對(duì)于電網(wǎng)造成的污染也極大地減少。如果檢測(cè)的電流幅度值大于誤差放大器的放大電壓幅度值， PWM 則會(huì)輸出低電平信號(hào)，導(dǎo)致觸發(fā)器發(fā)生復(fù)位， MOS管將會(huì)關(guān)斷，所以變壓器存儲(chǔ)的能量將會(huì)從二次側(cè)線圈繞組輸出。在設(shè)計(jì)時(shí)一次與二次線圈所占面積相 等，可以使銅損最??；合理選擇磁芯的工作頻率和工作磁感密度，可以使鐵損最小。設(shè) f 為開(kāi)關(guān)頻率 ； PO 是輸出功率 。 3) 正向恢復(fù)電壓低 ， 可以減小開(kāi)通損耗。 過(guò)載保護(hù)功能：輸出欠壓與輸出過(guò)壓等。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) （ 論 文 ） 第 18 頁(yè) 共 30 頁(yè) AT89C5112