【文章內(nèi)容簡介】 00B 沒有信號輸出， Q2不導(dǎo)通，電路輸出一個高電平信號給單片機的 端。單片機接收到高低電平信號后，按程序進行處理后再輸出開關(guān)燈控制命令。 其中， RR RC1：輸出延遲時間 Tx的調(diào)節(jié)端， Tx≈49152R14C12； RR RC2：觸發(fā)封鎖時間 Ti 的調(diào)節(jié)端， Ti≈24R11C11?？梢酝ㄟ^改變與 RR RC1 引腳相連的電阻 R14 阻值和電容 C12 容值來改變輸出延遲時間的長短；通過改變與 RR RC2 引腳相連的電阻 R11 阻值和電容 C11 容值來改變觸發(fā)封鎖時間的長短。輸出延遲時間的長短和觸發(fā)封鎖時間的長短，會直接影響到節(jié)能控制電路是否能有效快速的對周圍環(huán)境變化做出反應(yīng)。 基于單片機的學(xué)校照明系統(tǒng)節(jié)能控制電路的設(shè)計 晶體振蕩電路 圖 4 晶體振蕩電路原理圖 如圖 4，該晶體振蕩電路由一片 12MHz 石英晶體和兩片 30pF 電容組成，連接于AT89C51 的 XTAL1 和 XTAL2 上，產(chǎn)生時鐘信號。晶體的頻率越高，系統(tǒng)的時鐘頻率就越高，單片機的運行速度也就趕快。但是，運行速度快對存儲器的速度要求就高，對印制電路板的工藝要求也就越高，即要求線間的寄生電容要小。晶體和電容應(yīng)盡可能安裝 得與單片機芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證振蕩器穩(wěn)定、可靠地工作。為提高溫度穩(wěn)定性，應(yīng)采用穩(wěn)定性能好的電容。因該設(shè)計不需要過高頻率的石英晶體，我選擇了 12MHz 的石英晶體。 電源電路 圖 5 電源電路原理圖 電路工作原理： 220V 交流電經(jīng)變壓器 TF1 降壓后，得到 9V 交流電，經(jīng)過 D1～D4 組成的橋式整流電路整流、電解電容 C2 濾波、 7805 穩(wěn)壓及電解電容 C3 的再次濾波后，得到 5V 直流電壓。本穩(wěn)壓電源可作為 TTL 電路或單片機電路的電源。三端穩(wěn)壓器是一種標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的通用線性穩(wěn)壓電源集成電 路，以其體積小、成本低、性基于單片機的學(xué)校照明系統(tǒng)節(jié)能控制電路的設(shè)計 能好、工作可靠性高、使用簡捷方便等特點，成為目前穩(wěn)壓電源中應(yīng)用最為廣泛的一種單片式集成穩(wěn)壓器件。 復(fù)位電路 圖 6 復(fù)位電路原理圖 如圖 6，復(fù)位電路由兩個電阻、一片電解電容和一個輕觸開關(guān)組成，該電路具有上電復(fù)位和手動復(fù)位兩種復(fù)位方式，當(dāng)上電時，電容充電， R6 出現(xiàn)高電壓，單片機復(fù)位。充電完畢后，流經(jīng) R6 電流為 0，電壓為 0，單片機進入工作狀態(tài)；當(dāng)按下開關(guān)時，電容放電，松手后，電容充電， R6 有電壓，單片機復(fù)位，充電完畢，單片機進入工作狀態(tài)。 電路各主要元件簡 介 熱釋電紅外傳感器 RE200B 簡介 圖 7 RE200B 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 RE200B 是傳感器的一種， RE200B 采用熱釋電材料極化隨溫度變化的特性探測紅基于單片機的學(xué)校照明系統(tǒng)節(jié)能控制電路的設(shè)計 外輻射，并配合雙靈敏元互補方法抑制溫度變化產(chǎn)生的干擾，提高了傳感器的工作穩(wěn)定性。 熱釋電紅外傳感器由兩個傳感探測元、干涉濾光片和場效應(yīng)管匹配器三部分組成。干涉濾光片能有效地讓人體輻射的紅外線通過，而最大限度地阻止陽光、燈光等可見光中的紅外線的通過，以免引起干擾。熱釋電紅外傳感器在結(jié)構(gòu)上引入場效應(yīng)管的目的在于完成阻抗變換，由于熱 電元輸出的是電荷信號，并不能直接使用 ,因而需要用電阻將其轉(zhuǎn)換為電壓形式 ,該電阻阻抗高達 104ＭΩ，故引入的Ｎ溝道結(jié)型場效應(yīng)管應(yīng)接成共漏形式即源極跟隨器來完成阻抗變換。當(dāng)人體先后經(jīng)過兩個探測元時，兩探測元失去互補平衡作用，產(chǎn)生輸出信號。 圖 8 RE200B 實物圖及引腳區(qū)分 雙元熱釋電紅外傳感器 RE200B 參數(shù)： 靈敏元面積 基片材料 硅 基片厚度 工作波長 714μ m 平均透過率 75% 輸出信號 (420176。 k 黑體 1Hz 調(diào)制頻率 帶寬 增益 ) 噪聲 200mV (mVpp) (25℃ ) 平衡度 20% 工作電壓 工作電流 A (VD=10V,Rs=47kΩ ,25℃ ) 源極電壓 (VD=10V,Rs=47kΩ ,25℃ ) 工作溫度 20℃ +70℃ 保存溫度 35℃ +80℃ 視場 139176。 126176。 紅外熱釋電處理芯片 BISS0001 簡介 BISS0001 是一款具有較高性能的傳感信號處理集成電路，它配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件構(gòu)成被動式的熱釋電紅外開關(guān)。它能自動快速開啟各類白熾燈、熒光燈、蜂鳴器、自動門、電風(fēng)扇、烘干機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、走廊等敏感區(qū)域，或用于安全區(qū)域的自動燈光、照明和報警系統(tǒng)。 特 點： 基于單片機的學(xué)校照明系統(tǒng)節(jié)能控制電路的設(shè)計 *CMOS 工藝 *數(shù)?；旌? *具有獨立的高輸入阻抗運算放大器 *內(nèi)部的雙向鑒幅器可有效抑制干擾 *內(nèi)設(shè)延遲時間定時器和封鎖時間定時器 *采用 16 腳 DIP 封裝 引腳說明： 圖 9 BISS0001 引腳圖 A：可重復(fù)觸發(fā)和不可重復(fù)觸發(fā)選擇端。當(dāng) A 為“ 1”時，允許重復(fù)觸發(fā)；反之，不可重復(fù)觸發(fā)。 VO：控制信號輸出端。由 VS 的上跳變沿觸發(fā)，使 Vo 輸出從低電平跳變到高電平時視為有效觸發(fā)。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)。 RR RC1：輸出延遲時間 Tx 的調(diào)節(jié) 端， Tx≈49152R1C1。 RR RC2：觸發(fā)封鎖時間 Ti 的調(diào)節(jié)端， Ti≈24R2C2。 VSS：工作電源負端。 VRF：參考電壓及復(fù)位輸入端。通常接 VDD，當(dāng)接“ 0”時可使定時器復(fù)位。 VC：觸發(fā)禁止端。當(dāng) VcVR 時禁止觸發(fā)；當(dāng) VcVR 時允許觸發(fā) (VR≈ )。 IB：運算放大器偏置電流設(shè)置端。 VDD：工作電源正端。 2OUT：第二級運算放大器的輸出端。 2IN：第二級運算放大器的反相輸入端。 1IN+：第一級運算放大器的同相輸入端。 1IN：第一級運算放大器的反相輸入端。 1OUT：第一級運算放大器的輸出端。 基于單片機的學(xué)校照明系統(tǒng)節(jié)能控制電路的設(shè)計 節(jié)能控制電路整體設(shè)計 圖 10 節(jié)能控制電路整體原理圖 如圖 10 為節(jié)能控制電路整體原理圖，其中包含電源電路、照度檢測電路、復(fù)位電路、紅外檢測電路、復(fù)位電路、晶體振蕩電路、手動開關(guān)電路。 電源電路為整個電路提供電源，直接接 220V 交流電，經(jīng)變壓器變壓后輸出 9V 交流電，再經(jīng)過濾波穩(wěn)壓再濾波后輸出 5V 直流電。 照度檢測電路的輸出與單片機的 引腳相連，光敏電阻在光照強的情況下阻值小，使三極管基極電壓變大，三極管導(dǎo)通，給單片機的 引腳送入一 個低電平，光敏電阻在光照弱時阻值很大，使三極管的基極電壓變小，三極管截止，給單片機的 引腳送入一個高電平。 紅外檢測電路的輸出與單片機的 引腳相連，紅外探測元檢測到人體信號后輸出一個微弱信號給傳感信號處理集成電路 BISS0001 處理，經(jīng)處理后輸出一個高電平給三極管，三極管導(dǎo)通，給單片機的 引腳送入一個低電平，否則給單片機的 引腳送入一個高電平。 復(fù)位電路與單片機的 RST 端相連，開關(guān)電路連接于單片機的 和 引腳，晶體振蕩電路與單片機的 XTAL1 和 XTAL2 引 腳連接。 圖中有兩個發(fā)光二極管，其中與 相連的發(fā)光二極管 D5 是用來模擬電燈的，與 相連的發(fā)光二極管 D6 是用來提示是否進行了手動開關(guān)電燈。當(dāng)光照不足、有基于單片機的學(xué)校照明系統(tǒng)節(jié)能控制電路的設(shè)計 人且沒有進行手動開關(guān)電燈時，綠色發(fā)光二極管 D5 亮，紅色發(fā)光二極管 D6 不亮，表示電燈打開且沒有進行手動開關(guān)電燈。如果進行了手動開關(guān)電燈，相應(yīng)的綠色發(fā)光二極管 D5 會亮或不亮，同時紅色發(fā)光二極管會不斷閃爍，提示進行了手動開關(guān)電燈，此時只能通過手動開關(guān)電路的兩個開關(guān)控制電燈的開和關(guān)，而忽略照度和人的影響。若想讓電路繼續(xù)檢測照度和是否有人，可通過復(fù)位 電路的開關(guān)對單片機進行復(fù)位，復(fù)位后單片機回到初始狀態(tài)，即仍會對周圍環(huán)境進行監(jiān)測并作出相應(yīng)動作。 節(jié)能控制電路的硬件焊接 印制電路板上通常印制的是導(dǎo)線，將元器件按要求插在印制電路板的相應(yīng)位置上，然后用熔化的焊錫把印制導(dǎo)線與元器件引腳連接牢的過程，稱為焊接。手工焊接技術(shù)雖然不那么高深復(fù)雜，但卻要掌握一定的工藝和技巧，否則焊接不牢，影響設(shè)備的正常工作，甚至造成元器件與印制電路板的損壞。手工焊接是一