【正文】 電路原理圖 電路原理如圖51所示 電路工作原理熱釋電控制自動(dòng)節(jié)能燈電路中的信號(hào)放大器由兩部分組成，第一部分是由lCla 、lClb 組成的兩級(jí)低頻帶通高增益放大器，第二部分是由lClc 和lCld 組成的雙限電壓比較器。本電路采用的信號(hào)電壓比較器稱為雙限式電壓比較器，也稱為窗口比較器。這個(gè)雙限電壓比較器由lClb~lCld 組成，其中l(wèi)Clc 用作上限比較， lCld 用作下限比較。上限比較器的參考電壓加于lClc 的同相輸入端，下限比較器的參考電壓加于lCld 的反相輸入端。上、下限比較器的兩個(gè)參考電壓是通過R5 ， R8 與VDl ， VD2 分壓后取得的。由于R5 =1M，R8=1M，VDl 與VD2 的壓降固定為O. 6~0. 7V。 ，則這個(gè)分壓器的中點(diǎn)電壓(也就是lClb 的反相端電壓)等于電源電壓(6V) 的一半，即3V。該電壓作為帶通放大器lClb輸出的正弦信號(hào)電壓的中點(diǎn)。VDl 上端的電壓作為上限比較器lClc 的參考電壓加在它的同相端， (即3V+0. 6V)。 VD2 下端的電壓作為下限比較器lC1 d 的參考電壓加在它的反相端， () 。由電壓比較器的工作原理可知，當(dāng)同相輸入端的電壓高于反相輸入端的電壓時(shí)，比較器輸出高電平。當(dāng)同相輸入端的電壓低于反相輸入端的電壓時(shí)，比較器輸出低電平。由于帶通放大器的輸出電壓中點(diǎn)設(shè)在3V ， 。靜態(tài)時(shí)，lCla 輸出的干擾信號(hào)電壓幅度在2. 4~3. 6V 這個(gè)范圍，這時(shí)比較器lClc、lCld 均輸出高電平，隔離二極管VD3 ，VD4 被反向偏置而截止。當(dāng)有傳感信號(hào)輸入時(shí)，帶通放大器lCla 輸出控制信號(hào)。在信號(hào)的正半周， 時(shí)，lClc 輸出低電平。在信號(hào)的負(fù)半周， 時(shí)，lCld 輸出低電平。這樣，既保證了在信號(hào)的正負(fù)半周電壓比較器都有觸發(fā)信號(hào)輸出，又抑制了干擾信號(hào)。NE555 與Rll 、C7 組成一個(gè)脈沖啟動(dòng)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，一方面用來觸發(fā)雙向晶閘管VS，另一方面組成單穩(wěn)態(tài)延時(shí)電路，使電燈在人離開時(shí)延時(shí)一段時(shí)間后自動(dòng)關(guān)閉。該單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器由低電平或負(fù)向脈沖觸發(fā)翻轉(zhuǎn)。當(dāng)lClc、lCld 輸出低電平時(shí)， lC2 被觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，它的輸出端③腳輸出高電平。該高電平通過R14 將雙向晶閘管VS 觸發(fā)，使其導(dǎo)通，電燈亮。lC2 翻轉(zhuǎn)后，電源經(jīng)Rll 向C7 充電，充電時(shí)間T = 1. lRl1C7 ,延時(shí)60s 后電路翻轉(zhuǎn)，lC2 的③腳變?yōu)榈碗娖?，VS 關(guān)斷，電燈滅。在熱釋電控制自動(dòng)節(jié)能燈電路中，可調(diào)電阻R12 、R13 、光敏電阻RG 與lC2 的④腳組成光控電路，使電路僅在夜間起控制作用。而在白天，由于RG 阻值變得很小，④腳在R12 、R13+RG 的分壓中處于低電平，將lC2 置于強(qiáng)復(fù)位狀態(tài)，電路處于等待狀態(tài)。在夜晚，當(dāng)lC2 被觸發(fā)翻轉(zhuǎn)后，③腳輸出的高電平通過VD5 加至④腳，使④腳不致因燈亮后對(duì)RG 的照射而影響電路的工作。電阻R9 、RI0 作為IC2 的②腳的偏置電路，在靜態(tài)時(shí)將②腳偏置于高電平，使單穩(wěn)態(tài)電路保持穩(wěn)態(tài)。6基于紅外熱釋傳感器的智能化照明系統(tǒng)環(huán)境防護(hù)電子設(shè)備的使用環(huán)境多種多樣。環(huán)境因素對(duì)電子設(shè)備性能的穩(wěn)定、功能的實(shí)現(xiàn)、工作的可靠等諸多方面都有重大影響。為了提高電子設(shè)備的抗環(huán)境能力,合理地進(jìn)行其環(huán)境防護(hù)設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。電子設(shè)備或系統(tǒng)在工作、運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中，受到各種環(huán)境因素的影響，可能導(dǎo)致性能降低、失效甚至損壞，必須采取防護(hù)措施。電子設(shè)備所處的環(huán)境，主要包括氣候環(huán)境、機(jī)械環(huán)境、電磁環(huán)境、生物化學(xué)環(huán)境和核輻射環(huán)境等。對(duì)于衛(wèi)生間的智能化照明系統(tǒng)主要受氣候環(huán)境的影響。氣候環(huán)境是指溫度、濕度、氣壓、風(fēng)力、砂塵、雨雪、日輻射等各種自然氣候因素。在氣候因素中，以溫度(高溫、低溫和循環(huán)變化)對(duì)電子設(shè)備的影響為最嚴(yán)重。許多實(shí)例表明，設(shè)備的故障率隨溫度的升高呈指數(shù)關(guān)系增加。因此，為了保證電子元件、器件或整機(jī)在允許的溫度范圍內(nèi)工作，應(yīng)采取各種有效的熱控制措施。 智能化照明系統(tǒng)的氣候防護(hù)措施電子設(shè)備在高濕環(huán)境中工作時(shí)，設(shè)備的金屬材料和非金屬材料會(huì)產(chǎn)生腐蝕、老化和霉?fàn)€現(xiàn)象，從而影響設(shè)備工作的可靠性。因此，應(yīng)采取抵御生物、化學(xué)環(huán)境影響的防護(hù)措施（其中主要是防腐蝕、防潮濕、防霉菌）。 (1)防腐蝕　衛(wèi)生間電子設(shè)備的腐蝕以大氣腐蝕為主，非金屬材料，在潮濕環(huán)境條件下受到霉菌的侵蝕，會(huì)使機(jī)械強(qiáng)度降低，并使其物理性能和電學(xué)性能改變，嚴(yán)重時(shí)使其霉?fàn)€脆裂。腐蝕會(huì)導(dǎo)致一系列不良后果：金屬零件、部件的電氣性能和機(jī)械性能發(fā)生變化；開關(guān)、連接器的接觸不良；緊固件的強(qiáng)度減弱；元器件的參數(shù)發(fā)生變化等。此外，腐蝕產(chǎn)物還將造成電氣短路、絕緣材料漏電等許多故障。防腐蝕的內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面。(a)選擇耐蝕材料：按設(shè)備的工作環(huán)境要求，根據(jù)設(shè)備的接觸介質(zhì)選取耐蝕材料，另外，在選用耐蝕材料時(shí)宜選用非金屬材料，尤其是工程塑料。對(duì)于相互接觸的金屬構(gòu)件，應(yīng)注意它們之間的電位差（），按低于金屬材料在介質(zhì)中的腐蝕電位進(jìn)行設(shè)計(jì)。(b)采用耐蝕覆蓋層。(c)設(shè)計(jì)合理的構(gòu)件：在設(shè)計(jì)構(gòu)件時(shí)應(yīng)盡量避免存在機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力、滯留水或水汽的空間，以防造成金屬表面電化學(xué)的不均勻性，從而加快金屬的腐蝕。 (2)防潮　工作于潮濕地帶的電子設(shè)備，受到潮濕空氣的侵蝕，會(huì)在元件或材料表面凝聚一層水膜或滲透到材料的內(nèi)部，從而造成材料表面電導(dǎo)率增加、體積電阻率降低、介質(zhì)損耗加大，從而產(chǎn)生電氣短路、漏電或擊穿等故障。同時(shí)，潮濕氣候引起覆蓋層起泡、脫落，使其失去保護(hù)作用。由于衛(wèi)生間氣候比較潮濕，所以要特別注意電子設(shè)備的防潮措施。防潮的主要方法有兩種。(a)密封：將電子器件封閉，不與外界的空氣、水或其他腐蝕介質(zhì)接觸。在密封時(shí)，應(yīng)特別注意轉(zhuǎn)動(dòng)件、接插件、連接導(dǎo)線等處的密封設(shè)計(jì)。另外，還應(yīng)消除設(shè)備內(nèi)部可能引起腐蝕的其他因素，如將密封的元件、器件預(yù)先干燥，或?qū)⒃O(shè)備內(nèi)部抽成真空后充填惰性氣體(氮?dú)夂蜌鍤?，或采用化學(xué)干燥劑排除設(shè)備中的濕空氣。經(jīng)過處理后的組件，除可防潮、防腐之外，還可防振緩沖。(b)涂覆或浸漬防潮涂料：將電子設(shè)備的零件、部件（如線圈繞組、變壓器等）噴涂或浸漬環(huán)氧絕緣清漆、環(huán)氧聚酰胺絕緣清漆、有機(jī)硅改性聚氨酯絕緣漆等各種防潮絕緣漆。 (3)防霉　衛(wèi)生間為霉菌的生長和繁殖提供的有利的環(huán)境，霉菌能在多種有機(jī)或無機(jī)材料的表面上滋生和繁殖。衛(wèi)生間潮濕的氣候(相對(duì)濕度大于65％)和合適的溫度（20～30℃）是霉菌生長的有利條件。霉菌能靠自身分泌的酶從有機(jī)材料中攝取營養(yǎng)成分，從而使結(jié)構(gòu)材料的物理性能和電性能遭到破壞。霉菌新陳代謝過程中分泌的二氧化碳及其他酸性物質(zhì)，會(huì)引起金屬腐蝕并降低材料的絕緣性能。而衛(wèi)生間電子設(shè)備的電性能一旦遭到破壞器件就無法正常工作。另外，電子設(shè)備的組件或結(jié)構(gòu)件長霉，還有礙于設(shè)備的美觀及裝飾，對(duì)人體健康也有一定影響。防霉的主要方法如下。(a)控制環(huán)境條件：將設(shè)備密封，加入干燥劑，以保持設(shè)備內(nèi)部空氣的干燥和清潔。(b)使用防霉材料：在設(shè)計(jì)設(shè)備構(gòu)件時(shí),根據(jù)工作環(huán)境的要求，選擇具有防霉特性的材料，如熱固性塑料、熱塑性塑料、氯丁橡膠、云母制品等。(c)應(yīng)用防霉劑：對(duì)需要防霉的電子元件、組件或整機(jī)噴涂或浸漬防霉劑，如供浸漬漆用的酸性硫柳汞(C9H10O2Hg),供塑料和電纜灌膠用的可熔性8羥基奎林酮，供電線、電纜保護(hù)層用的環(huán)烷酸酮等。 衛(wèi)生間比較潮濕,所以在安裝電燈、電線時(shí)要格外小心。燈具和開關(guān)最好使用帶有安全防護(hù)功能的,接頭和插銷也不能暴露在外。衛(wèi)生間除了自然采光外，還必須輔以適當(dāng)?shù)臒艄庹彰?，燈光效果宜明亮柔和，不宜直接照射。頂部?yīng)設(shè)置主光源，一般采用防水防霧的燈具，或購買三合一帶燈的浴霸。洗手臺(tái)正面鏡子的上方應(yīng)安裝鏡前燈，但它的燈泡必須基本密封起來，以免濺水而觸電。電線和電器設(shè)備的選用和設(shè)置應(yīng)符合電器安全規(guī)程的規(guī)定，電燈開關(guān)及插座也要采用防水型。浴室里照明燈具以及電器的安裝一定要注意按安裝事項(xiàng)安裝。安全的設(shè)置、良好的照明將使衛(wèi)生間顯得干凈而舒適。衛(wèi)生間是較潮濕的空間，因此窗戶的采光功能并不重要，其重點(diǎn)在于通風(fēng)透氣。浴室的門、窗應(yīng)密封，以保持室內(nèi)的熱量和私密性。衛(wèi)生間應(yīng)盡量采用室內(nèi)外空氣直接交流，亦可輔助使用換氣設(shè)備通風(fēng)。一般的機(jī)械通風(fēng)借助專用的換氣扇調(diào)節(jié)，也可選擇三合一帶換氣功能的浴霸。溫濕的環(huán)境是細(xì)菌滋生的安樂窩，在最短的時(shí)間內(nèi)讓浴室重新回到干爽清潔的狀態(tài)，是有效抑制細(xì)菌的必要手段。最理想的方法是采用空氣對(duì)流。足夠的通風(fēng)換氣可使室內(nèi)迅速干燥，能避免衛(wèi)生間滋生細(xì)菌。7結(jié)論與展望 總結(jié)本文設(shè)計(jì)的這種人體感應(yīng)自動(dòng)燈的制作，它具有電路簡(jiǎn)單、制作容易、成本低廉、工作可靠和應(yīng)用場(chǎng)合廣泛等許多優(yōu)點(diǎn)，另外本電路的可控硅可用繼電器代替，還可將本裝置改制成防盜報(bào)警器，自動(dòng)門鈴或其它自動(dòng)控制裝置。本電路適用于簡(jiǎn)易場(chǎng)合，電路中還存在很多不足之處，如它的延時(shí)時(shí)間一旦確定后不能按人們的需求隨時(shí)更改，通過分析有一種切實(shí)可行的改進(jìn)方案—“運(yùn)動(dòng)計(jì)數(shù)”法。該“運(yùn)動(dòng)計(jì)數(shù)”法采用熱釋電紅外傳感器中的“雙元型”(或稱“對(duì)偶型”)器件作為探頭，利用后繼的信號(hào)處理電路對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)物體運(yùn)動(dòng)方向的判斷，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)出門人數(shù)(次)的計(jì)數(shù)，通過比較進(jìn)出門的人數(shù)(次)作出室內(nèi)是否有人的判斷，若進(jìn)門人數(shù)(次)大于出門人數(shù)(次)則表明室內(nèi)有人，控制照明；若進(jìn)門人數(shù)(次)等于出門人數(shù)(次)則表明室內(nèi)無人，控制停止照明。這樣可使系統(tǒng)達(dá)到最理想的節(jié)能效果，又能給人帶來最便捷的照明方式。 熱釋電紅外傳感器在衛(wèi)生間智能化照明系統(tǒng)中的應(yīng)用前景熱釋電紅外傳感器因其價(jià)格低廉、技術(shù)性能穩(wěn)定而在人體探測(cè)器領(lǐng)域中受到廣大用戶和專業(yè)人士的歡迎，其抗干擾性能強(qiáng)，能防小動(dòng)物及電磁干擾等，不易產(chǎn)生誤報(bào)信號(hào)，是衛(wèi)生間智能化照明的好助手。由于熱釋電傳感器的性能穩(wěn)定，并能十分容易的改變其中心波長，所以可以廣泛地用于各種“開關(guān)型”控制電路中。但是如果用于“定量”的測(cè)量電路中，則應(yīng)考慮精度問題。例如溫度測(cè)量電路，則不能單純性地采用菲涅爾透鏡，還需要一套聚焦和峰值采樣系統(tǒng)，另外還需將采樣值“量化”。[15]隨著相關(guān)信號(hào)處理器性能和可靠性的不斷提高，熱釋電紅外傳感器將會(huì)廣泛的用于衛(wèi)生間照明，如與各種型號(hào)的專用集成電路配套使用，則外圍電路更為簡(jiǎn)單，安裝調(diào)試更方便，工作更加穩(wěn)定可靠。衛(wèi)生間的照明將更具人性化，隨著綠色照明的不斷發(fā)展，衛(wèi)生間照明也將更經(jīng)濟(jì)更能滿足人們的需求。致 謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在胡老師的精心指導(dǎo)和大力支持下完成的。在課題選定、理論基礎(chǔ)和方案的論證上，胡老師為我們作出了認(rèn)真的分析和耐心的講解，讓我們少走了許多彎路。從理論指導(dǎo)到實(shí)際操作胡老師都給我提供了極大的幫助。在做論文工作中，一直得到胡老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)。他思路開闊、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、平易近人處事態(tài)度和幽默風(fēng)趣的話語，讓我們?cè)趯W(xué)習(xí)知識(shí)和解決問題時(shí)感到無比的輕松和愉快。至此論文定稿之際，對(duì)胡老師表示衷心的感謝! 感謝老師能在繁忙的教學(xué)之中抽出時(shí)間為我提供耐心的指導(dǎo)，幫我們解決在設(shè)計(jì)過程中遇到的種種問題。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，還有許多同學(xué)的鼎力幫助，在這里一并向他們表示感謝！最后，再次向各位領(lǐng)導(dǎo)、各位老師致以崇高的敬意和最衷心的感謝！參 考 文 獻(xiàn)[1] Keller （上、下）[J].紅外，1987，（4）：812，3638.[2] ［J］無線電，2000，（9）：418420.[3] ，第二版［M］. 北京：高等教育出版社，1999.[4] （上、下）[M].長沙：國防科技大學(xué)出版社，6888.[5] ［M］.北京：電子工業(yè)出版社，.[6] ［J］.世界電子元器件,2002,(12):2627.[7] ，合訂本（IV137）［M］. 北京：中國計(jì)量出版社,2001.[8] 、1988.[9] 王雪文，2003.[10] 黃繼昌，徐巧魚等.傳感器工作原理及應(yīng)用實(shí)例[M]，人民郵電出版社.[11]—熱釋電紅外傳感器及應(yīng)用［J］.Electronics DIY,2001,(11):1516.[12] ［M］.大連：大連理工大學(xué)出版社，[13] 〔M].電子工業(yè)出版社，1992.[14] 被動(dòng)式紅外探測(cè)器在安防工程中的應(yīng)用.[EB/OL][15] 李軍，中國工業(yè)出版社 ，1996.