如今,人們越來越注重節能環保,特別是在照明這一領域,像公共場所;現在的聲光控製燈屬於新型建築照明係統,這種係統應用在樓道上還比較實用,但現在用在洗手間裏,有些不便;因為每個人上洗手間的時間長短不一樣,而且不會一直會有大的聲音,如果該係統控製著燈一直亮著或者亮的時間太長,這樣就達不到節能的效果,但如果亮的時間太短,還在洗手手間的人就會產生恐懼心理,所以若該係統用於洗手間,很有必要進行改進。也因此本文設計了一種基於光敏電阻和光電傳感器的智能燈控係統。
1.係統總體設計
本設計的改進之處是設計一個具有計數功能的模塊,可以使用對射型光電傳感器,如圖1所示在洗手間的進口處設置兩個發射源和兩個接收源,當有人進或者出洗手問的門時,會阻擋光線,如圖2所示,接收處就接收不到設置光源發出的光信號,這時接收處的輸出端會發出一個信號,計數器就可以通過此信號進行計數。隻要計數器裏存儲數等於一時,係統控製燈亮,大於零時,該係統就會控製燈一直亮著,一旦為零,係統會控製燈延時一小段時間後自動熄滅。由於整個係統初啟動時無法判斷室內是否有人,因而還會設置一個簡易開關,供使用者進行手控,且為方便使用者能在夜間看到開關的位置,可以采用表麵具有夜光性能的材料來做按鍵。光電檢測係統的啟動由光敏傳感器控製。

圖1 無人通過時進出口處光路

圖2 有人通過時進出口處光路
本係統中設計了兩個對射型光電傳感器,當有人通過時,若是光路(1)先檢測到信號,則表明此人是進洗手間,計數器加1,若是光路(2)先檢測到信號,則表明此人是出洗手間,計數器減1,即兩個對射型光電傳感器是用來檢測和判斷是否有人進出洗手間。
2.硬件部分
2.1光敏傳感器電路
光敏器件是指能將光信號轉變為電信號的元件。與發光管配合,可以實現電→光、光→電的相互轉換。常見的光敏元件有光敏電阻、光電麻豆国产一区、光電三極管,本係統使用了光敏電阻。光敏電阻是利用半導體的光電效應製成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器;入射光強,電阻減小,入射光弱,電阻增大。光敏電阻器一般用於光的測量、光的控製和光電轉換(將光的變化轉換為電的變化)。
單向可控矽是一種可控整流電子元件,能在外部控製信號作用下由關斷變為導通,但一旦導通,外部信號就無法使其關斷,隻能靠去除負載或降低其兩端電壓使其關斷。單向可控矽正向導通受控製極電流控製,根據此特性,在光敏電阻的作用下,利用單向可控矽作為檢測係統的啟動開關。
本係統中將光敏電阻與單向可控矽配合使用,組成檢測電路的啟動開關電路。其原理圖如圖3所示。

圖3 檢測電路原理圖
白天,環境自然光線較強,RL呈低阻值(≤2kΩ,RL兩端交流電壓小於Q控製極的導通電壓(約0.65V+0.65V=1.3V),Q處於阻斷狀態,檢測係統電源未啟動;夜晚,環境自然光線變暗,RL呈高阻值(>1MΩ),Q從RL兩端獲得足夠觸發電壓而導通,檢測係統電源啟動。
2.2光電傳感器
本係統使用的光電傳感器是對射型光電傳感器,兩組光電傳感器輸出端的信號經過處理後分別送入單片機內,由單片機進行相應的處理後再發出信號。原理圖如圖1、2所示。
2.3燈控
本係統由光電傳感器檢測洗手間內是否有人,單片機進行計數,當N不為零時,單片機會向與MOC3061芯片引腳相連的端口輸送信號,然後通過可控矽來控製燈的開、關。其中R3是雙向可控矽的門極電阻,當可控矽靈敏度較高時,門極阻抗也很高,並上R3可提高抗幹擾能力。39Ω電阻和0.01μF電容組成浪湧吸收電路,防止浪湧電壓損壞雙向可控矽。其電路圖如圖4所示。

圖4 電燈控製電路
3.軟件部分
係統流程圖如圖5所示。其中N表示洗手間內現有的人數,當檢測係統電源連上後,光電傳感器開始檢測,但係統不知道洗手間內此時是否有人,默認是無人,因而燈是不會亮的,這時按鍵可以用來對係統進行調整。當光強增大到一定值時,檢測係統自動停止工作。

圖5 係統流程圖
總結
以上就是基於光電傳感器的智能燈控係統設計介紹了。本係統解決了原有聲光控製係統中延長時間的長短問題,也達到了智能、節能的目的,但本係統是專門針對像洗手間這樣入口與出口在同一處的情況而設計的,應用有一定的局限性,所以還需要進一步地改進,來擴展其應用範圍。
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