【正文】 能方便的構(gòu)成寬電壓輸入（AC85V—265V） ，低諧波含量的 APFC 電源；能直接驅(qū)動 MOS 管，且集成了各種保護功能；由于集成度很高，它大大減少了構(gòu)成系統(tǒng)所需的元器件，降低了損耗，提高了效率. 圖 L6561 引腳圖引腳功能：8 號引腳為芯片的電源輸入端，芯片的正常工作電壓范圍為 11V—18V，芯片內(nèi)部有一 20V 的穩(wěn)壓管并連于該引腳與地之間，為防止芯片供電電壓過高而將芯片內(nèi)部穩(wěn)壓管擊穿，可在該引腳與外部供電電源間串接一限流電阻；7 號引腳為芯片的驅(qū)動信號輸出引腳，該引腳內(nèi)部采用了圖騰柱結(jié)構(gòu)，具有最大400mA 的驅(qū)動能力，能直接驅(qū)動 MOS 管；6 號引腳為芯片的參考地，該引腳應(yīng)和主電路的地連在一起；5 號引腳為芯片的過零檢測引腳，用于確定何時導(dǎo)通MOS 管。 基于 IR2159 的熒光燈可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器的電路設(shè)計（1）L6561 芯片結(jié)構(gòu)與工作原理簡介L6561 為電流準(zhǔn)連續(xù)（TM 模式）的 APFC 控制芯片，即電感電流處于連續(xù)模式與斷續(xù)模式的臨界點。有一部分可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器控制 IC（如 IR2159）采用脈沖調(diào)相調(diào)光方案。在電壓和電流同相位時，燈功率為額定功率的 100%，傳送到燈管的功率最大。熒光燈不是簡單的電阻性負載，它很像一個帶小串聯(lián)電阻的電池。在超過諧振頻率時，諧振電路基本上呈現(xiàn)電感性，頻率升高，相位移增大。當(dāng)電流和電壓同相位時，交付給燈管的功率最大。相位調(diào)制調(diào)光法：燈功率可以利用通過燈管的電流和出現(xiàn)在燈管兩端的電壓之間的關(guān)系來控制，這種技術(shù)稱為相位調(diào)制。但目前應(yīng)用較多的還是調(diào)頻和調(diào)相這兩種解決方案。通過占空比調(diào)節(jié)范圍為0—，因此調(diào)光范圍受到一定限制。電子鎮(zhèn)流器調(diào)光的法有占空比調(diào)節(jié)、半橋直流總線電壓調(diào)節(jié)、頻率調(diào)節(jié)和相位調(diào)節(jié)等。然而可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器工作在調(diào)光模式下時，燈管所呈現(xiàn)的負阻特性是不同的，不能將其視為電阻性負載。 電子鎮(zhèn)流器調(diào)光功能的主要實現(xiàn)方法調(diào)光就是調(diào)節(jié)光輸出，實質(zhì)是調(diào)節(jié)燈功率。例如在白天需要照明的場所，由于靠近窗戶的地方自然光線較強，可將燈光調(diào)暗乃至關(guān)閉。降低輸出功率，不僅節(jié)能，而且能延長燈的壽命。E INPUT 端串行輸入的 8 bit 數(shù)據(jù)，它規(guī)定了 TLC2543要轉(zhuǎn)換的模擬量通道、轉(zhuǎn)換后的輸出數(shù)據(jù)長度以及輸出數(shù)據(jù)的格式．其中高 4 bit(D7～D4)決定通道號，對于 O 通道至 10 通道，該 4bit 為 0000～l010H，當(dāng)為 1011—1101 時，用于對，TLC2543 的自檢，分別測試(Vref+ + Vref)/Vref+、Vref的值，當(dāng)為 1110 時，TLC2543 進入休眠狀態(tài)．低 4 bit 決定輸出數(shù)據(jù)長度及格式，其中 DD2 決定輸出數(shù)據(jù)長度，01 表示輸出數(shù)據(jù)長度為 8bit，11 表示輸出數(shù)據(jù)長度為 16bit，其他為 12bit．D1 決定輸出數(shù)據(jù)是高位先送出，還是低位先送出，為 0 表示高位先送出．D0 決定輸出數(shù)據(jù)是單極性(二進制)還是雙極性(2 的補碼)，若為單極性，該位為 O，反之為 1．2）轉(zhuǎn)換過程上電后，片選／CS 必須從高到低，才能開始一次工作周期，此時 EOC 為高，輸入數(shù)據(jù)寄存器被置為 0，輸出數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容是隨機的．開始時，片選/CS 為高，I/O CLOCK、DATA INPUT 被禁止，DATA OUT 呈高阻狀態(tài)，EOC 為高．使/CS 變低，I/O CLOCK、DATA INPUT 使能，DATA OUT 脫離高阻狀態(tài)．12個時鐘信號從 I/O CLOCK 端依次加入，隨著時鐘信號的加入，控制字從 DATA INPUT 一位一位地在時鐘信號的上升沿時被送入 TLC2543(高位先送人)，同時上一周期轉(zhuǎn)換的 A/D 數(shù)據(jù)，即輸出數(shù)據(jù)寄存器中的數(shù)據(jù)從 DATA OUT 一位一位地移出．TLC2543 收到第 4 個時鐘信號后，通道號也已收到，此時 TLC2543 開始對選定通道的模擬量進行采樣，并保持到第 12 個時鐘的下降沿．在第 12 個時鐘下降沿，EOC 變低，開始對本次采樣的模擬量進行 A/D 轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時間約需 10 us 是，轉(zhuǎn)換完成后 EO 才變高，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)在輸出數(shù)據(jù)寄存器中，待下一個工作周期輸出．此后，可以進行新的工作周期．3）TLC2543 與 89C51 單片機的接口示意圖89C51 單片機沒有 SPI 接口，為了與 TLC2543 接口可以用軟件功能來實現(xiàn)SPI 接口，其硬件接口如圖 所示．圖 TLC2543 與單片機的接口電路 調(diào)光模塊現(xiàn)在照明系統(tǒng)中除一些特殊場合，大多數(shù)都使用高效電光源熒光燈，由于一些新的能源法規(guī)和協(xié)議要求提高能源效率，這就要求人們改進電子鎮(zhèn)流器，提高電子鎮(zhèn)流器的性能。(1)TLC2543 的特點及引腳TLC2543 是 12bit 串行 A/D 轉(zhuǎn)換器，使用開關(guān)電容逐次逼近技術(shù)完成，A/D轉(zhuǎn)換串行輸入結(jié)構(gòu)，能夠節(jié)省 51 系列單片機的 I/O 資源．其特點有：1)12bit 分辨率 A/D 轉(zhuǎn)換器；2)在工作溫度范圍內(nèi) 10s 轉(zhuǎn)換時間；3)11 個模擬輸入通道；4)3 路內(nèi)置自測試方式；5)采樣率為 66 kb/s；6)線性誤差+1LSB(max)；7)有轉(zhuǎn)換結(jié)束(EOC)輸出；8)具有單、雙極性輸出；9)可編程的 MSB 或 LSB 前導(dǎo)；10)可編程的輸出數(shù)據(jù)長度。5）接線方法供電和電流輸出：黑線；電壓輸出+：綠線；供電+：紅線 A/D 轉(zhuǎn)換部分由于 51 單片機往往要控制比較多的 I／O 口，因此使用并行 ADC 會限制系統(tǒng) I/O 口功能的擴展，采用串行 ADC 比較適合那些低速采樣而控制管腳，又比較多的系統(tǒng)端。大氣壓力： 80～110kPa。%/℃； 測量范圍： 0～202200Lux輸出形式：二線制 4～20mA 電流輸出；三線制 0～5V 電壓輸出；液晶顯示輸出；232/485 網(wǎng)絡(luò)輸出。7％ 重復(fù)測試：177。夏日晴天強光下照度為：10 萬 Lux（3～30 萬 Lux）；陰天光照度為：1 萬 Lux；日出、日落光照強度為：300～400Lux；室內(nèi)日光燈照度為：30～50Lux；夜里：～ Lux（明亮月光下），～ Lux（陰暗的夜晚）。根據(jù)不同的測量場所，配合不同的量程，線性度好、防水性能好、可靠性高、結(jié)構(gòu)美觀、安裝使用方便、抗干擾能力強。整個探測器所接受的光通量除以探測器的面積，即為所測的光照度E=Φ/A照度計由帶濾光器的光電探測器及電子放大器和讀數(shù)系統(tǒng)組成。 照度傳感器的設(shè)計（1）照度傳感器結(jié)構(gòu)及測量原理專業(yè)的光接選器件，對于可見光頻段光譜吸收后可將其轉(zhuǎn)換成電信號，電信號的大小對應(yīng)光照度的強弱。BISS0001 輸出信號反相后從 I/O 口輸入,主動探測電路通過另外兩根 I/O 引線連接,鍵盤以中斷方式工作,用于設(shè)置開關(guān)延遲斷開時間 T。9 腳為觸發(fā)禁止端,可外接功能擴展電路,當(dāng)自動開關(guān)用于照明控制器時,在 E、F 間接光敏電阻,可實現(xiàn)白天光線充足時禁止開燈。調(diào)節(jié) RR2(或 RR5)的比值可改變放大器的增益。當(dāng) VcVR 時禁止觸發(fā)；當(dāng)VcVR 時允許觸發(fā)(VR≈)10 IB 運算放大器偏置電流設(shè)置端11 VDD 工作電源正端12 2OUT O 第二級運算放大器的輸出端13 2IN I 第二級運算放大器的反相輸入端14 1IN+ I 第一級運算放大器的同相輸入端15 1IN I 第一級運算放大器的反相輸入端16 1OUT O 第一級運算放大器的輸出端BIS0001 是由運算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時間定時器以及封鎖時間定時器等構(gòu)成的數(shù)模混合專用集成電路。3 RR1 輸出延遲時間 TX 的調(diào)節(jié)端4 RC1 輸出延遲時間 TX 的調(diào)節(jié)端5 RC2 觸發(fā)封鎖時間 Ti 的調(diào)節(jié)端6 RR2 觸發(fā)封鎖時間 Ti 的調(diào)節(jié)端7 VSS 工作電源負端8 VRF I 參考電壓及復(fù)位輸入端。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)。BISS0001 結(jié)構(gòu)完整,功能齊全,只需少量外圍元件就可完成信號的高倍率線性放大、雙向鑒幅、信號處理、延遲定時和封鎖定時等功能,圖 BIS0001 引腳圖引腳說明:引腳名稱 I/O 功能說明1 A I 可重復(fù)觸發(fā)和不可重復(fù)觸發(fā)選擇端。 芯片介紹熱釋電紅外探頭有些缺點，但是利用特殊信號處理方法后，仍然使它在某些領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。理論與實踐表明,其輸出信號的大小與入射遠紅外幅射變化的速率成正比,即只有人體處于活動狀態(tài)、遠紅外輻射發(fā)生急劇變化時,傳感器才有信號輸出,此即熱釋電傳感器的被動探測特性。所以，這種傳感器只對人體的移動或運動敏感，對靜止或移動很緩慢的人體不敏感，且對可見光和大部分紅外線具有良好的抗干擾能力。被動紅外探頭，其傳感器包含兩個互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元件，而且制成的兩個電極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對兩個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，于是探測器無信號輸出。C 左右，會發(fā)出 10μm 左右特定波長的紅外線，被動式紅外探頭就是靠探測人體發(fā)射的紅外線而進行工作的。圖 熱釋電紅外線傳感器外形在自然界，任何高于絕對溫度（273K）的物體都將產(chǎn)生紅外光譜，不同溫度的物體釋放的紅外能量的波長是不一樣的，因此紅外波長與溫度的高低是相關(guān)的，而且輻射能量的大小與物體表面溫度有關(guān)。為了增強抗干擾能力，在此電阻上應(yīng)并一個電容 C。 熱釋電傳感器的工作原理普通熱釋電人體紅外線傳感器的外形如圖 所示， D 腳和 S 腳分別為內(nèi)部場效應(yīng)管的漏極和源極的引出端，G 腳為內(nèi)部敏感元件的接地引出端。然后單片機經(jīng) CAN 總線上傳給上位機以做進一步的處理。 傳感器模塊智能傳感器是系統(tǒng)中實現(xiàn)照明智能管理的自動信息傳感元件,它具有動靜檢測用于識別有無人進人房間、照度動態(tài)檢測用于自動日光補償。01s 內(nèi)對 LM331 的輸出脈沖計數(shù),設(shè)計數(shù)值為 D,則D 為 f 在其一個周期內(nèi)的積分值,根據(jù) f 與 U(t)的比例關(guān)系,有：從上式可得,只要計數(shù)器計出一個周期內(nèi)電壓/頻率轉(zhuǎn)換的脈沖數(shù),便可求得正弦交流電壓的有效值。01s。由于 VFC 回路的輸入電壓隨時間變化,所以輸出脈沖頻率也是隨時間變化的,對變化的頻率而言,在某段時間內(nèi)對脈沖的計數(shù)值 Dn 就是對頻率 f 在此區(qū)間的積分值(取整數(shù))[4]。設(shè)圖 2 中電壓波形函數(shù)為U(t),幅值為 A,周期為 T/2,則輸出頻率波形的函數(shù)為 kU(t),幅值為 kA,周期也為 T/2。算法:若輸入電壓 Ui(t)為隨時間變化的信號,則輸出脈沖頻率 fo 也是隨時間變化的。再利用單片機的運算功能將計數(shù)值除以定時值，就能得到所測信號的頻率。16 位定時/計數(shù)器的最高計數(shù)值為 65 535，在這里已滿足設(shè)計需要。輸入信號產(chǎn)生由 1 到 O的負跳變時，計數(shù)器加 1。當(dāng) MCS51 內(nèi)部的定時/計數(shù)器選定為定時模式時，計數(shù)輸入信號是內(nèi)部時鐘脈沖，每個機器周期產(chǎn)生一個脈沖使計數(shù)器加 l；一個機器周期為外部時鐘振蕩頻率的 1/12，采用 12 MHz 的晶體振蕩器，機器周期為 1μs。一個計數(shù)器。發(fā)光二極管正向壓降 ～，正向電流 ～15mA，所以在引腳 3 和地之間必須加 470Ω 限流電阻。當(dāng)輸入信號為低電平時，輸出為高電平。圖 為 6N137 的典型應(yīng)用電路。采用光電耦合器隔離V／F 轉(zhuǎn)換器與單片機，增強系統(tǒng)的抗干擾能力，防止因外部環(huán)境惡劣而導(dǎo)致的單片機死機或程序跑飛，同時對單片機也起到電氣保護作用。光電隔離是在兩個電路間加入一個光電耦合器，光電耦合器的線性范圍有限，用于數(shù)字信號傳輸。 光電耦合器 6N137在采用兩點以上接地的檢測或控制系統(tǒng)中，為了抑制地電位差形成的干擾，運用隔離技術(shù)切斷環(huán)路電流是非常有效的方法。C1 為濾波電容，一般取在 0．010．1μF，在濾波效果較好的情況下，C1 采用 lμF 的電容。系統(tǒng)中，取 K=1000，故Rs=。LM331 的 V/F 轉(zhuǎn)換外部電路，如圖 所示:圖 LM331F/V 轉(zhuǎn)換電路原理圖圖 中，輸出頻率 Fout=K*Vi，其中 K=Rs/()。圖 整流分壓電路 V/F 轉(zhuǎn)換器 LM331 模塊LM331 是通用型 V/F 轉(zhuǎn)換器，頻率范圍為 1100kHz，最大非線性誤差為%，最大溫漂為 50ppm/℃，電源范圍為 440V，輸入電壓范圍為 VS。LM331 的最大輸出頻率為 100kHZ,為使 LM331 的輸入端電壓 Vi 與輸出端頻率保持 f0 良好的線性關(guān)系,且 f0 不超過滿刻度頻率范圍,Vi 最好不要過大。圖 智能繼電器的系統(tǒng)框圖 整流模塊設(shè)計在線路保護中,單片機要知道被保護線路的電壓值才能判斷繼電器是否需要動作。圖 LM331 V/F 轉(zhuǎn)換圖 繼電器模塊基本原理結(jié)構(gòu)電網(wǎng)電壓經(jīng)單相整流后轉(zhuǎn)換為直流電壓信號，通過 V/F 轉(zhuǎn)換器把傳感器輸出的電壓信號轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的頻率信號，采用光電耦合器將頻率信號傳輸?shù)絾纹瑱C，利用單片機內(nèi)部的定時／計數(shù)器測量信號頻率，采用單片機強運算功能，根據(jù)電壓與頻率的線性關(guān)系計算電壓值。輸出管采用集電極開路形式，因此可以通過選擇邏輯電流和外接電阻，靈活改變輸出脈沖的邏輯電平，從而適應(yīng) TTL、DTL 和 CMOS 等不同的邏輯電路。引腳 8（PIN8）:為電源正端。引腳 6（PIN6）:為輸入比較器反相輸入端。引腳 4（PIN4）:為電源地。引腳 2（PIN2）:為增益調(diào)整，改變ＲＳ的值可調(diào)節(jié)電路轉(zhuǎn)換增益的大小。LM331 的動態(tài)范圍寬，可達 100dB；線