【導(dǎo)讀】家萬(wàn)戶的必需生活用品,經(jīng)常由于忘記關(guān)燈而造成巨大的能源浪費(fèi)。時(shí),人們又摸黑去開(kāi)燈,非常不方便。在這里設(shè)計(jì)了以人體紅外輻射傳感控制電。當(dāng)人體在臺(tái)燈的范圍內(nèi)且環(huán)境光強(qiáng)較弱時(shí),自動(dòng)感應(yīng)開(kāi)燈;當(dāng)人體太靠近桌面。時(shí),臺(tái)燈自動(dòng)感應(yīng),警告糾正坐姿,若在一定時(shí)間內(nèi)未離開(kāi)桌面則自動(dòng)熄滅。離開(kāi)時(shí)則自動(dòng)關(guān)燈,達(dá)到節(jié)約能源的目的。要是以BISS0001和單片機(jī)組成的紅外傳感控制電路。其特點(diǎn)是在有人時(shí)且外界。3-4周:設(shè)計(jì)主流程圖。12-13周:軟件模擬調(diào)試14-15周:軟硬件聯(lián)調(diào)。16-18周:寫(xiě)論文準(zhǔn)備答辯。說(shuō)明:1本表一式二份,一份由學(xué)生裝訂入附件冊(cè),一份教師自留。2帶*項(xiàng)可根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)選填。源;且能糾正坐姿,防止近視。信號(hào)的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。該系統(tǒng)靈活性強(qiáng),易于操作,可靠性高,將會(huì)有更廣。它的工作原理主要是把燈光集中在一小塊區(qū)域內(nèi),集中。有應(yīng)急功能,用于停電時(shí)無(wú)電照明已用來(lái)應(yīng)急。當(dāng)人被微機(jī)檢測(cè)到,手動(dòng)模式是為了不習(xí)慣使用自動(dòng)模式的人或是臺(tái)燈

　　

【正文】 是由熱釋電紅外傳感器、光敏電阻、 BISS0001 組成的信號(hào)檢測(cè)及處理電路。紅熱釋電紅外傳感器只對(duì)波長(zhǎng)為 10μ m(人體輻射紅外線波長(zhǎng) )左右的紅外輻射敏感 ,所以除人體以外的其他物體不會(huì)引發(fā)探頭動(dòng)作。探頭內(nèi)包含兩個(gè)互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元 ,而且制成的兩個(gè)電極化方向正好相反 ,環(huán)境背景輻射對(duì)兩個(gè)熱釋元件幾乎具有相 同的作用 ,使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消 ,于是探測(cè)器無(wú)信號(hào)輸出。一旦人侵入探測(cè)區(qū)域內(nèi) ,人體紅外輻射通過(guò)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 ,于是輸出檢測(cè)信號(hào)。 BISS0001 是由運(yùn)算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時(shí)間定時(shí)器以及封鎖時(shí)間定時(shí)器等構(gòu)成的數(shù)模混合專(zhuān)用集成電路。當(dāng)外界光強(qiáng)較強(qiáng)時(shí) ,光敏電阻阻值很小 ,BISS0001檢測(cè)到低電平 ,從而封鎖 14腳 ,禁止傳感器infare1 的信號(hào)。當(dāng)外界光強(qiáng)較弱時(shí) ,光敏電阻阻值很大 ,BISS0001 檢測(cè)到低電平 ,開(kāi)啟 14 腳 。infare1 檢測(cè)到人體信號(hào)時(shí) ,產(chǎn)生微弱的信號(hào)輸出 ,經(jīng) R R100 RC C C7組成的信號(hào)放大濾波電路。 R1000、 R100 C1000 和 C1001 組成的延時(shí)電路。信號(hào)經(jīng)處理后從 2 腳輸出。 單片機(jī)控制電路由 80C5 74LS138 和 DAC0832 組成的控制電路如圖 所示 圖 單片機(jī)控制電路 圖 是由單片機(jī)組成的報(bào)警及燈光控制電路。當(dāng)外部無(wú)任何中斷時(shí) ,80C51 控制 74LS138 的使能控制端 ,使后面電路不工作。當(dāng)有中斷一產(chǎn)生時(shí) ,80C51 啟動(dòng) 74LS138,向 P0腳低 4 位發(fā)送信號(hào) ,控制燈慢慢亮。當(dāng)中斷 1 和中斷 0 同時(shí)產(chǎn)生時(shí) ,80C51 屏蔽掉中斷 1,啟動(dòng) 74LS138 向 P0腳低四位發(fā)送數(shù)據(jù) ,使燈光慢慢變暗。這里采用 74LS138 控制 DAC832 可以節(jié)省 80C51 的管腳 ,有利于擴(kuò)展 ,以便于控制多盞燈。由于采有 DAC0832 可以有效地使燈實(shí)現(xiàn)階梯形的變化。 信號(hào)放大濾波電路 使用放大器的濾波電路又稱(chēng)為有源濾波電路。其實(shí)有源無(wú)源就是看它用到的元器件的性質(zhì)。用到有源器件 (如 :三極管 ,集成放大器等 )就構(gòu)成有源濾波器 ,若只用到無(wú)源器件 (電阻 ,電容 ,電感等 )就是無(wú)源濾波器。信號(hào)放大濾波電路如圖 所示。 圖 信號(hào)放大濾波電路 有源濾波自身就是諧波源。其依靠電力電子裝置 ,在檢測(cè)到系統(tǒng)諧波的同時(shí)產(chǎn)生一組和系統(tǒng)幅值相等 ,相位相反的諧波向量 ,這樣可以抵消掉系統(tǒng)諧波 ,使其成為正弦波形。有源濾波除了濾除諧波外 ,同時(shí)還可以動(dòng)態(tài)補(bǔ)償無(wú)功功率。其優(yōu)點(diǎn)是反映動(dòng)作迅速 ,濾除諧波可達(dá)到 95%以上 ,補(bǔ)償無(wú)功細(xì)致。缺點(diǎn)為價(jià)格高 ,容量小。由于目前國(guó)際上大容量硅閥技術(shù)還不成熟 ,所以當(dāng)前常見(jiàn)的有源濾波容量不超過(guò) 600kvar。其運(yùn)行可靠性也不及無(wú)源。一般無(wú)源濾波指 通過(guò)電感和電容的匹配對(duì)某次諧波并聯(lián)低阻 (調(diào)諧濾波 )狀態(tài) ,給某次諧波電流構(gòu)成一個(gè)低阻態(tài)通路。這樣諧波電流就不會(huì)流入系統(tǒng)。無(wú)源濾波的優(yōu)點(diǎn)為成本低 ,運(yùn)行穩(wěn)定 ,技術(shù)相對(duì)成熟 ,容量大。缺點(diǎn)為諧波濾除率一般只有 80%,對(duì)基波的無(wú)功補(bǔ)償也是一定的。 目前在容量大且要求補(bǔ)償細(xì)致的地方一般使用有源加無(wú)源混合型 ,即無(wú)源進(jìn)行大容量的濾波補(bǔ)償 ,有源進(jìn)行微調(diào)。 復(fù)位電路 為確保微機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作 ,復(fù)位電路是必不可少的一部分 ,復(fù)位電路的第一功能是上電復(fù)位。一般微機(jī)電路正常工作需要供電電源為 5V177。 5%,即 ~。由于微機(jī)電路是時(shí)序數(shù)字電路 ,它需要穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào) ,因此在電源上電時(shí) ,只有當(dāng) VCC超過(guò) ,復(fù)位信號(hào)才被撤除 ,微機(jī)電路開(kāi)始正常工作。復(fù)位電路原理如圖 所示。 圖 復(fù)位電路 復(fù)位電路不適當(dāng)?shù)膹?fù)位可以導(dǎo)致許多問(wèn)題 ,因?yàn)椴煌膹?fù)位利用單片機(jī)的啟動(dòng)和斷電的不同條件 ,因此必須根據(jù)系統(tǒng)的需要選擇一種最恰當(dāng)?shù)膹?fù)位方式。 4 軟件設(shè)計(jì) 程序框圖 程序框圖如圖 所示 圖 程序框圖 主程序 ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP DET1 。遠(yuǎn)探測(cè)器 ORG 0013H AJMP DET0 。近探測(cè)器 ORG 0050H MAIN: MOVP0, 00000001B 。置初始值 DET0,DET1 可重復(fù)觸發(fā) ,燈滅 MOV TMOD, 00000010B 。方式 2,8 位自動(dòng)重裝計(jì)數(shù)器 MOV TCON, 00010000B。開(kāi)啟計(jì)數(shù)器 T0 MOV IE, 10000111B。開(kāi)啟所有中斷 SJMP $。燈慢慢變亮 DET1: MOV P0, 00000001B CALL TIME0 。燈亮度延時(shí) 10ms MOV P0, 00000011B CALL TIME0 MOV P0, 00000101B CALL TIME0 MOV P0, 00000111B CALL TIME0 MOV P0, 00001001B CALL TIME0 MOV P0, 00001011B CALL TIME0 MOV P0, 00001101B CALL TIME0 MOV P0, 00001111B CALL TIME1 RETI。燈慢慢熄滅 DET0: CALL TIME1 。延時(shí) 1分鐘 MOV TCON, A ANL A, 1 JZ LOOP MOV P0, 00001111B CALL TIME0 MOV P0, 00001101B CALL TIME0MOV P0, 00001011B CALL TIME0 MOV P0, 00001001B CALL TIME0 MOV P0, 00000111B CALL TIME0 MOV P0, 00000101B CALL TIME0 MOV P0, 00000011B CALL TIME0 MOV P0, 00000001B RETI LOOP: RET。延時(shí) 10ms TIME0: SETB TR0 MOV R0, 20 D_1:MOV R1, 250 DJNZ R1, $ DJNZ R0, D_1 CLR TR0 RET。延時(shí) 1分鐘 TIME1: SETB TR0 MOV R0, 250 MOV R1, 200 MOV R2, 60 D_2 : DJNZ R0, D_2 MOV R1, 200 DJNZ R1, D_2 MOV R2, 60 DJNZ R2, D_2 CLR TR0 RET END 5 結(jié)論 本系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)思想來(lái)源于生活。臺(tái)燈是一般家庭的生活必需品 ,但由于經(jīng)常忘記關(guān)燈而造成巨大的能源浪費(fèi)。全球這么多臺(tái)燈 ,估算一下 ,消耗能源可觀。另一個(gè)是作為一個(gè)必需品 ,當(dāng)然要使生活變得更方便 ,省去了黑暗中開(kāi)燈的麻煩 ,并且可以糾正坐姿。本系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了實(shí)物實(shí)驗(yàn)。熱釋電紅外探測(cè)器 1 的距離是 4m 左右 (距離可調(diào) ),主要是因?yàn)榘銇?lái)說(shuō)是門(mén)離書(shū)桌的距離 。以便黑暗中時(shí)人一到門(mén)口則啟動(dòng) ,省去了開(kāi)燈的麻煩 ,用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行距離 調(diào)節(jié)。熱釋電紅外探測(cè)器 2的距離是 10cm 左右 (距離可調(diào) ),主要考慮是當(dāng)學(xué)習(xí)時(shí) ,有時(shí)坐姿不正 ,引起身體離桌面太近 ,容易引起近視 ,此時(shí)臺(tái)燈發(fā)出警告 ,提醒注意 ,若在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)未離開(kāi) ,則強(qiáng)制熄滅。有時(shí)人學(xué)習(xí)累了 ,趴在桌子上睡覺(jué) ,而忘了關(guān)燈 ,這時(shí)系統(tǒng)就會(huì)檢測(cè)到 ,從而啟動(dòng)延時(shí)程序 ,一段時(shí)間過(guò)后 ,臺(tái)燈就會(huì)自動(dòng)熄滅。 本系統(tǒng)的主要技術(shù)難點(diǎn)在于對(duì)人體紅外信號(hào)的采集及處理。由于采用的是熱釋電紅外傳感器 ,當(dāng)人體進(jìn)入其感應(yīng)范圍時(shí) ,傳感器就會(huì)產(chǎn)生幾 mv 信號(hào) ,然后通過(guò)以 BISS0001 為中心的信號(hào)處理電路 ,對(duì)信號(hào)進(jìn)行二次放大 ,并濾波 ,以防止外界的信號(hào)產(chǎn)生干擾。信號(hào)經(jīng)過(guò) BISS0001 后從而轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)輸出 ,便于用單片機(jī)進(jìn)處理。 本系統(tǒng)制作的主要設(shè)計(jì)源泉來(lái)源于生活 ,因此創(chuàng)新之處也在于處理生活中一些比較常見(jiàn)的問(wèn)題。以專(zhuān)門(mén)感應(yīng)人體紅外信號(hào)的熱釋電紅外傳感器為基礎(chǔ) ,以 BISS0001 信號(hào)處理電路 ,利用單片機(jī)進(jìn)行處理 ,以達(dá)到便于控制的目的。當(dāng)房間亮度不夠時(shí) ,且有人在附近時(shí) ,臺(tái)燈便會(huì)自動(dòng)點(diǎn)亮 ,省去了黑暗中摸開(kāi)關(guān)的麻煩 。當(dāng)學(xué)習(xí)時(shí)由于靠桌面太近 ,造成坐姿不正 ,系統(tǒng)就會(huì)提示 ,以糾正坐姿 ,防止近視 。當(dāng)學(xué)習(xí)太累了時(shí) ,趴在桌子上睡會(huì)兒時(shí) ,臺(tái) 燈就會(huì)自動(dòng)熄滅 。當(dāng)無(wú)人在時(shí) ,系統(tǒng)也會(huì)使臺(tái)燈自動(dòng)熄滅 ,以達(dá)到節(jié)省能源的目的。除了硬件部分采用防干擾技術(shù)外 ,在軟件中也采用了防干擾技術(shù) ,當(dāng)中斷 0 產(chǎn)生時(shí) ,并不立即執(zhí)行 ,而是對(duì)其進(jìn)行延時(shí) ,防止由于不小心而進(jìn)入到探測(cè)器 2的范圍內(nèi) ,以免產(chǎn)生誤判。 雖然本系統(tǒng)以達(dá)到了使生活方