專利名稱：室內(nèi)照明智能控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型公開了一種用于室內(nèi)照明燈的智能控制裝置。屬于日用電器控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
本實用新型作出以前，現(xiàn)有智能節(jié)電產(chǎn)品中基本都以被動紅外探測技術(shù)或聲控技術(shù)探測人的有無，同時也僅是用人的有無為開燈與否的條件。這樣存在的缺點是這兩種探測方式探測誤差率較高，另外，僅以人的有無為控制條件并不能最大限度提高節(jié)能效率。以微電腦作為控制單元的室內(nèi)照明燈的控制裝置，可以解決定時開關(guān)、照度控制等問題。但室內(nèi)是否有人，需不需要照明的問題并沒有得到解決。經(jīng)常是室內(nèi)空無一人卻是燈光通明，造成巨大浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型針對已有技術(shù)的不足，提供一種可以根據(jù)室內(nèi)人數(shù)以及自然光線的照度，對室內(nèi)照明燈進(jìn)行智能控制的室內(nèi)照明智能控制裝置。
本實用新型的技術(shù)特征是采用兩路主動紅外傳感器作為微處理器的人數(shù)傳感器，記錄進(jìn)出室內(nèi)的人數(shù)；采用光敏控制信號與微處理器輸出信號組成雙“與門”控制開關(guān)，控制照明供電電源，完成對室內(nèi)照明燈的智能控制。
以下詳細(xì)介紹本實用新型的構(gòu)造，一種室內(nèi)照明智能控制裝置，包括微電腦控制的萬年歷時鐘，其特征是微電腦的數(shù)據(jù)輸入口與至少兩路主動式紅外傳感器相連接構(gòu)成信號輸入回路；微電腦的數(shù)據(jù)輸出口連接雙“與門”控制開關(guān)輸入端構(gòu)成控制回路；雙“與門”控制開關(guān)的另一輸入端與光敏控制信號的輸出端相連組成控制回路。
主動式紅外傳感器由紅外發(fā)射單元和紅外接收單元構(gòu)成。
紅外發(fā)射單元中使用了四重二輸入“與非”門。其中由兩個“與非”門組成載波振蕩器，振蕩頻率f0調(diào)在38kHz左右；兩個“與非”門組成低頻振蕩器，振蕩頻率f1不必精確調(diào)整，大約4KHz。
在紅外接收單元中采用紅外接收頭和鎖相環(huán)壓控振蕩電路，利用了鎖相環(huán)壓控振蕩電路(LM567)接收到相同頻率和相位的載波信號后，⑧腳電壓由高變低這一特性，來形成對控制對象的控制。
光敏控制電路由兩只光敏管二極管和電壓比較放大器，組成遲滯電壓比較器電路構(gòu)成。
用于照明燈電源控制的雙“與門”控制電路及其隔離接口控制電路包括一個雙“與門”電路和光電耦合器電路依次連接組成?？煽毓柙?gòu)成照明燈電源的無觸點開關(guān)。
主機可以采用單片機。
本實用新型主要是利用主動紅外探測方式探測人的進(jìn)出，將探測信號傳給微電腦，由軟件計算人數(shù)，同時結(jié)合光照度、作息時間等條件進(jìn)而控制光源，以達(dá)到省電的目的。
本實用新型的優(yōu)點是可以制作成萬年歷的形式，在節(jié)能的同時提供時間顯示。其穩(wěn)定性好，探測誤差低的特點，判斷人員的進(jìn)出，同時計算出室內(nèi)人數(shù)，根據(jù)人數(shù)的多少來控制開燈的數(shù)目，改變了以往僅以人的有無為控制條件的落后方式。特別適用于學(xué)校教室的燈光控制，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。


圖1為本實用新型中紅外傳感器發(fā)射單元的電路圖。圖2是紅外傳感器接收單元的電路圖。圖3是光敏控制電路的電路圖。圖4是與門控制電路及其隔離接口控制電路。圖5是本實用新型的結(jié)構(gòu)電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步的詳述一種室內(nèi)照明智能控制裝置，包括微電腦控制的萬年歷時鐘，其特征是微電腦的數(shù)據(jù)輸入口與至少兩路主動式紅外傳感器相連接構(gòu)成信號輸入回路；微電腦的數(shù)據(jù)輸出口連接雙“與門”控制開關(guān)輸入端構(gòu)成控制回路；雙“與門”控制開關(guān)的另一輸入端與光敏控制信號的輸出端相連組成控制回路。
主動式紅外傳感器由紅外發(fā)射單元和紅外接收單元構(gòu)成。
整個系統(tǒng)的工作過程為由紅外線對射電路探測人員進(jìn)出，同時將有效探測信號傳給單片機，由單片機計算人數(shù)，再結(jié)合單片機所設(shè)定開關(guān)燈時間和光敏控制電路探測光照度所輸出的信號來控制與門控制電路及其隔離接口控制電路。
具體到各電路的工作過程紅外線發(fā)射與接收電路參見圖1、2。
在發(fā)射電路中使用了一片四重二輸入“與非”門7400。其中“與非”門U3C、U3D組成載波振蕩器，振蕩頻率f0調(diào)在38kHz左右；“與非”門U3A、U3B組成低頻振蕩器，振蕩頻率f1不必精確調(diào)整，大約4KHz。f1對f0進(jìn)行調(diào)制，所以從“與非”門U3D輸出的波形是斷續(xù)的載波，也即f1的低頻起到了對高頻f0的間斷作用，滿足了紅外接受頭HS0038的接收要求，然后再經(jīng)567產(chǎn)生的更低頻率方波調(diào)制，這也是經(jīng)紅外發(fā)光二極管傳送的波形。
在接收電路中LM567是一片鎖相環(huán)電路，其⑤、⑥腳外接的電阻和電容決定了內(nèi)部壓控振蕩器的中心頻率f2，f2≈1/1.1RC，這里為了便于對發(fā)射信號進(jìn)行調(diào)節(jié)使用了占空比可調(diào)的振蕩電路。其①、②腳通常分別通過一電容器接地，形成輸出濾波網(wǎng)絡(luò)和環(huán)路單級低通濾波網(wǎng)絡(luò)。②腳所接電容決定鎖相環(huán)路的捕捉帶寬電容值越大，環(huán)路帶寬越窄。①腳所接電容的容量應(yīng)至少是②腳電容的2倍。③腳是輸入端，要求輸入信號≥25mV。⑧腳是邏輯輸出端，其內(nèi)部是一個集電極開路的三極管，允許最大灌電流為100mA。LM567的工作電壓為4.75～9V，工作頻率從直流到500kHz，靜態(tài)工作電流約8mA。LM567的內(nèi)部電路及詳細(xì)工作過程非常復(fù)雜，這里僅概述如下當(dāng)LM567的③腳輸入幅度≥25mV、頻率在其帶寬內(nèi)的信號時，⑧腳由高電平變成低電平。電路中利用了LM567接收到相同頻率和相位的載波信號后，⑧腳電壓由高變低這一特性，來形成對控制對象的控制。
HS0038是紅外接收頭，它接收發(fā)射器發(fā)出的紅外信號，其中心頻率與發(fā)射器載波頻率f0相同，經(jīng)其解調(diào)后，在輸出端輸出頻率與調(diào)制信號相同而相位相反的方波，然后經(jīng)反相器反相后輸出與567匹配的方波。則當(dāng)發(fā)射器發(fā)射信號時，LM567便開始工作，⑧腳由高電平變?yōu)榈碗娖健?br> 實際應(yīng)用中，每道門兩側(cè)應(yīng)安裝一路，共兩路。假設(shè)其與單片機的接口為P20、P21口，若紅外線沒有被遮斷，LM567輸出低電平，不會觸發(fā)單片機的外部中斷0，此時不進(jìn)行人數(shù)計算；若有紅外光束被遮斷，LM567輸出高電平，觸發(fā)外部中斷0，單片機啟動掃描P2口程序，具體判斷是哪路紅外線被遮斷，進(jìn)而判斷出人的是進(jìn)還是出。
光敏控制電路參見圖3。本電路中D1、D2為光敏管，D2感光，D1起溫度補償作用；R4是反饋電阻，使LM393構(gòu)成遲滯電壓比較器，防止光強在臨界狀態(tài)的微小變化而引起誤動作。其基本工作原理是當(dāng)光強達(dá)到一定程度時D2導(dǎo)通，LM393反相端電壓高于同相端基準(zhǔn)電壓，此時393輸出低電平，為關(guān)燈信號，反之，輸出高電平為開燈信號。
用于燈控的與門控制電路及其隔離接口控制電路工作原理參見圖4在該電路光電耦合器MOC3041起隔離作用，使強電與弱電系統(tǒng)的地隔離，防止對弱電系統(tǒng)的電磁干擾，以及保護(hù)人身安全；可控硅BCR20AM為無觸點開關(guān)。
主機采用AT89C52單片機，其具體工作過程是假設(shè)其控制線為單片機的P24口，當(dāng)單片機根據(jù)設(shè)定時間、人數(shù)等條件計算出應(yīng)開燈時，P24口便輸出高電平，與光敏電路的有效信號相“與”后，若為高電平則控制光耦工作，使可控硅導(dǎo)通，開燈，反之關(guān)燈。
主機及顯示電路工作過程在此電路中，使用74373作為單片機的接口擴展芯片，使用兩片74138譯碼器的譯碼輸出作為數(shù)碼管的位選線。鍵盤接口電路的設(shè)計使用中斷加掃描的方式，只要有鍵按下就會產(chǎn)生外部中斷，然后啟動掃描進(jìn)而判斷是哪個鍵按下。
權(quán)利要求1.一種室內(nèi)照明智能控制裝置，包括微電腦控制的萬年歷時鐘，其特征是微電腦的數(shù)據(jù)輸入口與至少兩路主動式紅外傳感器相連接構(gòu)成信號輸入回路；微電腦的數(shù)據(jù)輸出口連接雙“與門”控制開關(guān)輸入端構(gòu)成控制回路；雙“與門”控制開關(guān)的另一輸入端與光敏控制信號的輸出端相連組成控制回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)照明智能控制裝置，其特征是紅外發(fā)射單元中使用了四重二輸入“與非”門7400，其中由兩個“與非”門組成載波振蕩器；兩個“與非”門組成低頻振蕩器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)照明智能控制裝置，其特征是紅外接收單元中采用紅外接收頭和鎖相環(huán)壓控振蕩電路組成，鎖相環(huán)壓控振蕩電路采用LM567集成電路，紅外接收頭采用HS0038紅外接收頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)照明智能控制裝置，其特征是光敏控制電路由兩只光敏管二極管和電壓比較放大器，組成遲滯電壓比較器電路構(gòu)成，電壓比較放大器采用LM393集成電路。
專利摘要本實用新型公開了一種用于室內(nèi)照明燈的智能控制裝置。屬于日用電器控制技術(shù)領(lǐng)域。提供一種可以根據(jù)室內(nèi)人數(shù)以及自然光線的照度，對室內(nèi)照明燈進(jìn)行智能控制的室內(nèi)照明智能控制裝置。其特征是微電腦的數(shù)據(jù)輸入口與至少兩路主動式紅外傳感器相連接構(gòu)成信號輸入回路；微電腦的數(shù)據(jù)輸出口連接雙“與門”控制開關(guān)輸入端構(gòu)成控制回路；雙“與門”控制開關(guān)的另一輸入端與光敏控制信號的輸出端相連組成控制回路。改變了以往僅以人的有無為控制條件的落后方式。特別適用于學(xué)校教室的燈光控制，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
文檔編號H05B37/02GK2829294SQ200520085778
公開日2006年10月18日 申請日期2005年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月29日
發(fā)明者趙秀珍, 邵蘭云, 李岱峰 申請人:趙秀珍