近紅外激光對(duì)射智能照明開關(guān)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型近紅外激光對(duì)射智能照明開關(guān)涉及的是一種具有自動(dòng)和手動(dòng)雙重控制功能的智能照明開關(guān)，自動(dòng)控制時(shí)具有環(huán)境自然光照度低時(shí)開關(guān)自啟動(dòng)控制、智能識(shí)別人進(jìn)或出電光源照明區(qū)的方向、自動(dòng)統(tǒng)計(jì)進(jìn)入照明區(qū)的人數(shù)并開關(guān)電光源等功能，適用于住宅樓、寫字樓、賓館酒店以及其它智能建筑的房間、辦公室以及走廊、樓梯等公共區(qū)域的智能照明控制，也適用于便于安裝的部分道路、生活區(qū)等公共區(qū)域的照明控制。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，住宅樓、寫字樓、賓館酒店以及其它智能建筑的房間、辦公室以及走廊、樓梯等公共區(qū)域的智能照明控制中，常常采用觸摸式聲控開關(guān)、熱釋電傳感器開關(guān)、單紅外對(duì)射傳感器開關(guān)等實(shí)現(xiàn)對(duì)照明的智能控制。
[0003]觸摸式聲控開關(guān)在應(yīng)用中主要存在這樣一些不足:(1)需要手指觸摸外露金屬片，且在夜晚不容易找到開關(guān)位置；(2)在夜晚照明時(shí)需要發(fā)出較大聲響，開關(guān)才能感應(yīng)接通；(3)開關(guān)接通一定時(shí)間后自動(dòng)關(guān)斷，會(huì)影響人體繼續(xù)在照明區(qū)域的活動(dòng)。
[0004]熱釋電傳感器開關(guān)在應(yīng)用中主要存在這樣一些不足:(1)熱釋電傳感器容易受各種熱源、光源干擾；(2)被動(dòng)紅外穿透力差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探頭接收；
(3)環(huán)境溫度和人體溫度接近時(shí)，探測和靈敏度明顯下降，會(huì)造成短時(shí)失靈；(4)受人體與傳感器之間運(yùn)動(dòng)距離和角度影響大，傳感器感測距離受菲涅爾透鏡材質(zhì)影響，紅外探測波長受濾光鏡片影響，人體沿徑向運(yùn)動(dòng)時(shí)傳感器感應(yīng)能力差而沿橫切方向(與徑向垂直方向)運(yùn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)能力強(qiáng)。故當(dāng)人體在某處站立或靜坐不動(dòng)時(shí)，會(huì)造成開關(guān)失靈而燈滅。
[0005]單紅外對(duì)射傳感器開關(guān)在應(yīng)用中存在的主要不足:不能判斷人體是進(jìn)入還是離開照明區(qū)域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型目的是針對(duì)上述觸摸式聲控開關(guān)、熱釋電傳感器開關(guān)、單紅外對(duì)射傳感器開關(guān)等常用的智能照明開關(guān)不足之處，提供了一種近紅外激光對(duì)射智能照明開關(guān)，它是一種手自一體的智能照明開關(guān)。該開關(guān)具有這些特征功能:在環(huán)境自然光照度低時(shí)能自動(dòng)啟動(dòng)；能智能識(shí)別人進(jìn)或出電光源照明區(qū)的方向；能自動(dòng)統(tǒng)計(jì)進(jìn)入照明區(qū)的人數(shù)并開關(guān)電光源；不需要觸摸開關(guān)和發(fā)出較大聲響；有人在照明區(qū)無論時(shí)間長短、運(yùn)動(dòng)與否都不會(huì)自動(dòng)關(guān)斷；不受其它熱源、光源、外界環(huán)境溫度和人體溫度干擾；不受人體與傳感器之間運(yùn)動(dòng)距離和角度影響；在其他必要情況或自動(dòng)控制電路故障時(shí)，能手動(dòng)開關(guān)電光源。
[0007]近紅外激光對(duì)射智能照明開關(guān)是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]近紅外激光對(duì)射智能照明開關(guān)包括開關(guān)面板、光電接受和轉(zhuǎn)換器件；開關(guān)面板內(nèi)偵U (嵌墻安裝側(cè))裝有塑料罩。塑料罩內(nèi)裝有基座，基座上安裝有控制線路板，控制線路板上裝控制線路及其外接器件接插端子，與開關(guān)面板正對(duì)安裝有光電接受和轉(zhuǎn)換器件。所述的塑料罩開有進(jìn)出線孔。
[0009]開關(guān)面板上方開有自然光照度感測元件(光敏電阻)孔，開關(guān)面板內(nèi)側(cè)安裝固定感測元件，面板孔上密封覆蓋透明感光材料，以利于感測元件感光、防潮和防污。開關(guān)面板中間分別按上下順序開有手動(dòng)和自動(dòng)控制開關(guān)孔以及方向選擇開關(guān)孔，面板內(nèi)側(cè)相應(yīng)安裝固定手動(dòng)和自動(dòng)控制開關(guān)以及方向選擇開關(guān)。開關(guān)面板下方并列開有兩個(gè)間距為L的近紅外激光發(fā)射管孔，面板孔內(nèi)側(cè)安裝固定兩個(gè)發(fā)射管，面板孔上密封覆蓋透明感光材料，以利于發(fā)射管防潮和防污。
[0010]光電接受和轉(zhuǎn)換器件是由兩個(gè)間距為L并列安裝固定的光電池，外罩由透明感光材料制成的密封罩構(gòu)成，以利于防潮和防污。
[0011]在開關(guān)面板內(nèi)側(cè)的塑料罩內(nèi)基座上安裝控制線路板，塑料罩開有進(jìn)出線孔?？刂凭€路板上控制線路由自然光照度檢測電路、雙近紅外激光對(duì)射傳感器信號(hào)檢測和變換電路、電光源驅(qū)動(dòng)控制電路、單片機(jī)(信號(hào)處理單片機(jī))構(gòu)成。
[0012]自然光照度檢測電路由集成比較器A3(可采用LM393)、光敏電阻Rm、固定電阻R1、R2、R4、可調(diào)電位器R3、單片機(jī)Pl.0腳構(gòu)成。光敏電阻Rm安裝在開關(guān)面板內(nèi)側(cè)，通過控制線路板上的光敏電阻接插端子與電路連接。
[0013]雙近紅外激光對(duì)射傳感器信號(hào)檢測和變換電路由近紅外激光發(fā)射管及其驅(qū)動(dòng)電路、兩個(gè)光電池、信號(hào)檢測和變換電路構(gòu)成。近紅外激光發(fā)射管及其驅(qū)動(dòng)電路由近紅外激光發(fā)射管VD和VD'、三極管VT和VT'(可采用S9013)、電阻私和Rb'、電阻RjPRe'、電阻R11和R11'、單片機(jī)Pl.1腳、Pl.2腳構(gòu)成，發(fā)射管VD和VN安裝在開關(guān)面板內(nèi)側(cè)，通過控制線路板上的光發(fā)射管接插端子與電路連接；兩個(gè)光電池與開關(guān)面板上發(fā)射管VD和VD'在人進(jìn)入照明區(qū)時(shí)的傳感器檢測寬度范圍內(nèi)正對(duì)安裝，兩個(gè)光電池由導(dǎo)線通過控制線路板上的光電信號(hào)接收接插端子與信號(hào)檢測和變換電路連接；信號(hào)檢測和變換電路由兩個(gè)集成運(yùn)放Al (可采用I片集成雙運(yùn)放芯片LM358)、兩個(gè)集成比較器A2 (可采用I片集成雙比較器芯片LM393)、一個(gè)集成異或門A5 (可采用74LS86)、電阻R17和R17'、電阻R18和RlV、電阻R23和R23'、電阻R24和R2f、電阻R25和R25'、電位器RPl和RPl'、電位器RP2和RP2'、電容C4和C4'、方向選擇開關(guān)Kl(微型雙刀雙擲撥動(dòng)開關(guān))、單片機(jī)P3.2腳、P3.3腳、P3.4腳、P3.5腳、P3.6腳、P3.7腳構(gòu)成。
[0014]電光源驅(qū)動(dòng)控制電路根據(jù)近紅外激光對(duì)射智能照明開關(guān)所控制的電光源種類不同而不同。若控制的是交流電光源(含接市電自帶驅(qū)動(dòng)的LED電光源)，則電光源驅(qū)動(dòng)控制電路由I片光耦合器A4 (可采用M0C3041)、1個(gè)緩沖器7407、1個(gè)雙向晶閘管VT、1個(gè)3檔船型開關(guān)K、4個(gè)電阻RM?RM、1個(gè)壓敏電阻RT、1個(gè)電容Cm、單片機(jī)P2.0腳構(gòu)成。3檔船型開關(guān)K安裝在開關(guān)面板內(nèi)側(cè)，通過控制線路板上的手自開關(guān)接插端子與本電路連接。交流220V電源的相線和零線，通過控制線路板上的電源接插端子與本電路連接。交流電光源通過控制線路板上的電光源接插端子與本電路連接。
[0015]信號(hào)處理單片機(jī)IC可采用AT89S51等51系列的單片機(jī)、PIC或其它型號(hào)的單片機(jī)。
[0016]所述的開關(guān)面板采用PC料或金屬材料開模加工而成，金屬材料采用不銹鋼、鋁合金等。
[0017]所述的自動(dòng)和手動(dòng)方式選擇開關(guān)K采用3檔船型開關(guān)，含手動(dòng)、停止、自動(dòng)三檔選擇。
[0018]所述的方向選擇開關(guān)Kl采用2檔微型雙刀雙擲撥動(dòng)開關(guān)，用于進(jìn)入方向選擇，在開關(guān)安裝后，當(dāng)人體由開關(guān)哪一側(cè)進(jìn)入所控制的照明區(qū)，則撥動(dòng)開關(guān)就撥向照明區(qū)側(cè)。
[0019]所述的近紅外激光對(duì)射智能照明開關(guān)工作方法:若自動(dòng)和手動(dòng)方式選擇開關(guān)K打到自動(dòng)檔，當(dāng)環(huán)境自然光照度低于照度要求時(shí)，近紅外激光對(duì)射智能照明開關(guān)自啟動(dòng)，單片機(jī)IC通過程序控制Pl.1腳和Pl.2腳，使近紅外激光發(fā)射管VD和W在開關(guān)面板下方發(fā)射兩束近紅外激光束，照射到正對(duì)面安裝的光電接受和轉(zhuǎn)換器件的兩個(gè)光電池表面，光電池電壓通過傳感器信號(hào)檢測和變換電路在單片機(jī)IC的P3.4和P3.5腳形成高電平I。此時(shí)，有人若經(jīng)過智能照明開關(guān)進(jìn)入本級(jí)照明區(qū)(方向選擇撥動(dòng)開關(guān)Kl在開關(guān)面板安裝完已撥向本級(jí)照明區(qū))，由于近紅外激光束被隔斷，而使得光電池的電壓極低，通過傳感器信號(hào)檢測和變換電路在單片機(jī)IC的P3.4和P3.5腳形成低電平O。人在經(jīng)過智能照明開關(guān)檢測區(qū)域而進(jìn)入本級(jí)照明區(qū)時(shí)，由發(fā)射管發(fā)射的兩束近紅外激光束被隔斷的先后次序不同，該過程從而在單片機(jī)P3.4和P3.5腳形成特征電平的變化為:01 — 00 — 10 — 11，若人離開本級(jí)照明區(qū)所形成的特征電平變化為:10 — 00 — 01 — 11。當(dāng)單片機(jī)P3.4和P3.5腳特征電平通過異或門A5，在單片機(jī)IC的P3.2腳形成電平變化為:1 — O — I — O。單片機(jī)程序通過檢測P3.2腳電平變化，再結(jié)合P3.4和