智能照明控制系统设计论文

来源：用户分享时间：2025/6/7 18:00:37 本文由

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7 8 VSS VRF -- I 工作电源负端参考电压及复位输入端。通常接VDD，当接“0”时可使定时器复位 9 VC I 触发禁止端。当VcVR时允许触发(VR≈0.2VDD) 10 11 12 13 14 15 16 IB VDD 2OUT 2IN- 1IN+ 1IN- 1OUT -- -- O I I I O 运算放大器偏置电流设置端工作电源正端第二级运算放大器的输出端第二级运算放大器的反相输入端第一级运算放大器的同相输入端第一级运算放大器的反相输入端第一级运算放大器的输出端 BIS0001是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。 3.5.3热释电传感器原理

其原理图如3.14所示：

图3.14 热释电传感器电路原理图

PIR输出的人体感应信号从14脚输入,经内部电路处理后形成有效的触发信号从2脚输出。调节R3、R2(或R4、R5)的比值可改变放大器的增益。输出延

迟时间和触发封锁时间由R7、C5和R6、C4设定,为适应单片机控制,设定两值应尽量小。9脚为触发禁止端,可外接功能扩展电路,当自动开关用于照明控制器时,在E、F间接光敏电阻,可实现白天光线充足时禁止开灯。单片机选用美国Atmel公司的AT89C51。BISS0001输出信号反相后从I/O口输入,主动探测电路通过另外两根I/O引线连接,键盘以中断方式工作,用于设置开关延迟断开时间T。单片机根据程序检测人体信号输入的有、无、快、慢,并以此控制开关的开、闭。

3.5.4照度传感器的设计（1）照度传感器结构及测量原理

专业的光接选器件，对于可见光频段光谱吸收后可将其转换成电信号，电信号的大小对应光照度的强弱。内装有滤光片，使可见光以外的光谱不能到达光接收器，内部放大电路有可调放大器，用于调制光谱接收范围，从而可实现不同光强度的测量。

整个探测器所接受的光通量除以探测器的面积，即为所测的光照度E=Φ/A 照度计由带滤光器的光电探测器及电子放大器和读数系统组成。（2）产品介绍

GZD系统光照度变送器采用对弱光也有较高灵敏度的硅兰光伏探测器作为传感器；具有测量范围宽、线形度好、防水性能好、使用方便、便于安装、传输距离远等特点，适用于各种场所,尤其适用于农业大棚、城市照明等场所。根据不同的测量场所，配合不同的量程，线性度好、防水性能好、可靠性高、结构美观、安装使用方便、抗干扰能力强。 1）使用标准

1个单位的照度大约为1个烛光在1米距离的光亮度。夏日晴天强光下照度为：10万Lux（3～30万Lux）；阴天光照度为：1万 Lux；

日出、日落光照强度为：300～400Lux；室内日光灯照度为：30～50Lux；

夜里：0.3～0.03 Lux（明亮月光下），0.003～0.0007 Lux（阴暗的夜晚）。 2）技术参数

供电电压：12VDC～30VDC；

感光体：带滤光片的硅蓝光伏探测器；波长测量范围：380nm～730nm；准确度：±7％重复测试：±5%；温度特性：±0.5%/℃；测量范围： 0～200000Lux

输出形式：二线制4～20mA电流输出；三线制0～5V电压输出；液晶显示输出；232/485网络输出。 3）使用环境

0℃～40℃、0%RH～70%RH（带液晶）；0℃～70℃、0%RH～70%RH(不带液晶)。大气压力： 80～110kPa。 4）工作原理

由于光电二极管的输出与照度（光流量/感光面积）成比例，因此可以构成照度计（其它光度值测量都可以采取相应办法将其变换为感光面的照度进行测量）；再将光电流通过通用运放进行电流—电压转换。 5）接线方法

供电-和电流输出：黑线；电压输出+：绿线；供电+：红线 3.5.5 A/D转换部分

由于51单片机往往要控制比较多的I／O口，因此使用并行ADC会限制系统I/O口功能的扩展，采用串行ADC比较适合那些低速采样而控制管脚，又比较多的系统端。在本次设计中我们选用芯片TLC2543作为串行A/D转换器。 (1)TLC2543的特点及引脚

TLC2543是12bit串行A/D转换器，使用开关电容逐次逼近技术完成，A/D转换串行输入结构，能够节省51系列单片机的I/O资源．其特点有： 1)12bit分辨率A/D转换器； 2)在工作温度范围内10s转换时间；

3)11个模拟输入通道； 4)3路内置自测试方式； 5)采样率为66 kb/s； 6)线性误差+1LSB(max)； 7)有转换结束(EOC)输出； 8)具有单、双极性输出； 9)可编程的MSB或LSB前导； 10)可编程的输出数据长度。 TLC2543的引脚如图3.15所示:

图3.15 TLC2543引脚图

图中AIN0～AINl0为模拟输入端；/CS为片选端；DIN为串行数据输入端；DOUT为A/D转换结果的三态串行输出端；EOC为转换结束端；CLK为I/O时钟；REF+为正基准电压端；REF-为负基准电压端； VCC为电源；GND为地． (2)TLC2543的使用方法

1）控制宇的格式

控制字为从DA，I'E INPUT端串行输入的8 bit数据，它规定了TLC2543要转换的模拟量通道、转换后的输出数据长度以及输出数据的格式．其中高4 bit(D7～D4)决定通道号，对于O通道至10通道，该4bit为0000～l010H，当为1011—1101时，用于对，TLC2543的自检，分别测试(Vref+ + Vref-)/2、Vref+、Vref-的值，当为1110时，TLC2543进入休眠状态．低4 bit决定输出数据长度及格式，其中D3、D2决定输出数据长度，01表示输出数据长度为8bit，11表示输出数据长度为16bit，其他为12bit．D1决定输出数据是高位先送出，

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