畢業(yè)設(shè)計(jì)論文小區(qū)樓道燈設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-在線瀏覽
2024-08-08 10:43本頁(yè)面
【正文】 樓道燈的設(shè)計(jì)。在白天，即使有聲音，樓道燈也不會(huì)亮，可以達(dá)到節(jié)能的目的。本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，器件功耗很小，價(jià)格低廉，隱蔽性好，應(yīng)用范圍廣，所以可以通過(guò)擴(kuò)展而達(dá)到實(shí)際的應(yīng)用。 The convenience of corridor of illumination residents management。 Delay。我國(guó)照明缺乏獨(dú)創(chuàng)產(chǎn)品，模仿產(chǎn)品居多，基礎(chǔ)加工落后，只顧外表，輕視功能，產(chǎn)品的品種比較單一，性能差。我國(guó)現(xiàn)階段的照明系統(tǒng)大多都是應(yīng)用模擬電子技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，分立元件多，不可靠，而且許多聲控開(kāi)關(guān)的平均使用壽命不長(zhǎng)，主要是因?yàn)殡娐纷黝l繁的開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)電流非常大，導(dǎo)致功率元件可控硅由于過(guò)載而損壞。全球性的能源短缺和環(huán)境污染在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的中國(guó)表現(xiàn)得尤為突出，節(jié)能和環(huán)保是中國(guó)實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展所急需解決的問(wèn)題。如今單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，未來(lái)的發(fā)展方向趨向于運(yùn)用單片機(jī)可以設(shè)計(jì)出智能型的聲控開(kāi)關(guān)，電路設(shè)計(jì)好后，運(yùn)用軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能，靈活方便，修改簡(jiǎn)單。同時(shí)，智能照明將會(huì)使人們利用起來(lái)更加便利，改善家庭環(huán)境，不僅為建筑照明提供多種的藝術(shù)效果，而且使燈具控制和維護(hù)變得更為簡(jiǎn)單，而且具有可靠性高、安裝布線容易。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的聲光控小區(qū)樓道燈，使公共場(chǎng)所和居民居住區(qū)的公共樓道燈在白天時(shí)不亮，晚上聞聲自亮，待人走后，幾十秒后自動(dòng)關(guān)閉，既方便，又省電。 課題意義（1）利用單片機(jī)作為中央處理器；（2）具有光控功能，白天不亮燈，晚上有聲音時(shí)亮燈；（3）延時(shí)時(shí)間可調(diào)節(jié)； （4）具有過(guò)零檢測(cè)功能；（5）所設(shè)計(jì)的電路系統(tǒng)應(yīng)做到節(jié)能、智能、耐用、可靠性高以及維護(hù)方便。R6為聲傳感器，當(dāng)沒(méi)有聲音時(shí)，其輸出為低電壓信號(hào)，若有聲音時(shí)，輸出一電壓值，該電壓值經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器OP07放大，放大倍數(shù)為R2/R4，R2為可變電阻，可以調(diào)節(jié)其阻值，使其放大倍數(shù)改變，起到調(diào)節(jié)聲音靈敏度的作用。片內(nèi)的14通道多路器可以選擇11個(gè)輸入中的任何一個(gè)或3個(gè)內(nèi)部自測(cè)試電壓中的一個(gè)，采用一保持是自動(dòng)的，轉(zhuǎn)換結(jié)束，EOC輸出變高。引腳功能說(shuō)明如下： AIN0～AIN10：模擬輸入端，由內(nèi)部多路器選擇。CS由低到高的變化將在一個(gè)設(shè)置時(shí)間內(nèi)禁止DATA INPUT和I/O CLOCK； DATA INPUT：串行數(shù)據(jù)輸入端，串行數(shù)據(jù)以MSB為前導(dǎo)并在I/O CLOCK的前4個(gè)上升沿移入4位地址，用來(lái)選擇下一個(gè)要轉(zhuǎn)換的模擬輸入信號(hào)或測(cè)試電壓，之后I/O CLOCK將余下的幾位依次輸入； DATA OUT：A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果三態(tài)輸出端，在CS為高時(shí)，該引腳處于高阻狀態(tài)；當(dāng)CS為低時(shí)，該引腳由前一次轉(zhuǎn)換結(jié)果的MSB值置成相應(yīng)的邏輯電平；EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束端。 VCC、GND：電源正端、地； REF＋、REF－：正、負(fù)基準(zhǔn)電壓端。最大輸入電壓范圍取決于兩端電壓差； I/O CLOCK：時(shí)鐘輸入/輸出。1LSB； （6）低供電電流（1mA典型值）； （7）掉點(diǎn)模式電流為4μA。 光信號(hào)判斷電路的設(shè)計(jì)樓道上的聲控開(kāi)關(guān)出了聲音控制外，還必須有光控功能，即在白天時(shí)無(wú)論有無(wú)聲音，都不會(huì)點(diǎn)亮燈泡，只有在夜晚或是光線較暗時(shí)，發(fā)出聲音后，才會(huì)開(kāi)燈。圖3 光信號(hào)判斷電圖中D1為光敏電阻器，光敏電阻器的主要功能是，當(dāng)沒(méi)有光照或光線不足時(shí)，其阻值較大，達(dá)到兆歐級(jí)以上，相當(dāng)于處于短路狀態(tài)，此時(shí)R1電位器中間抽頭輸出為低電平。LM393和電位器R8組成一電壓比較器，當(dāng)同相輸入端電位高于反相輸入端時(shí)，LM393輸出一高電平，反之，當(dāng)反相輸入端電位高于同相輸入端時(shí)，LM393輸出一低電平，輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)具有施密特功能的反相器74LS14，送到單片機(jī)，由單片機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，判斷是否有光照。然而在不放光時(shí)，燈絲的電阻阻值約為6歐，當(dāng)啟動(dòng)時(shí)，電流會(huì)很大。如圖4為白熾燈啟動(dòng)時(shí)的電流波形圖。如圖5為過(guò)零啟動(dòng)保護(hù)電路。Rx2～Rx3是采樣電阻，當(dāng)整流橋2號(hào)端子的電壓處于低電壓時(shí)，Rx2和Rx3之間的電壓也很低，Q6處于截止工作狀態(tài)，protect端輸出高電平。把protect的低電平信號(hào)送到單片機(jī)的I/O上進(jìn)行檢測(cè)，由單片機(jī)作出判斷，再?zèng)Q定SCR端得電壓值，當(dāng)protect為高，此時(shí)的電壓為低，可以驅(qū)動(dòng)SCR導(dǎo)通，點(diǎn)亮白熾燈，當(dāng)protect為低，此時(shí)的電壓為高，使SCR關(guān)閉，暫時(shí)不點(diǎn)亮白熾燈，等到過(guò)零點(diǎn)電位時(shí)才運(yùn)作。圖5 過(guò)零啟動(dòng)保護(hù)電路白熾燈點(diǎn)亮以后，可控硅SCR導(dǎo)通，二極管D3的陽(yáng)極電位就會(huì)下降，此時(shí)二極管D3就起到了過(guò)零電壓?jiǎn)?dòng)取消的作用。 定時(shí)電路的設(shè)計(jì)聲控開(kāi)關(guān)在打開(kāi)后，需要定時(shí)一定的時(shí)間，一般為幾十秒，設(shè)計(jì)時(shí)可以借助時(shí)鐘芯片，這里選用一款美國(guó)DALLAS公司生產(chǎn)的高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1302.DS1302與CPU通過(guò)三線接口同步通信，其接口電路如圖6所求。圖7 驅(qū)動(dòng)輸出電路如圖7所示，用一個(gè)反向器與一個(gè)NPN型的三極管，一般的8050或9013都可以，再加一個(gè)上位電阻，此處用一個(gè)10K的電位器，方便可調(diào)。當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到有聲光信號(hào)時(shí)需要驅(qū)動(dòng)可控硅導(dǎo)通，則單片機(jī)給一個(gè)高電平信號(hào)，經(jīng)反向器反為低電平，三極管截止，SCR輸出端為高，打開(kāi)可控硅，點(diǎn)
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