CN103841688A - 基于压力传感器的楼道灯控制方法及装置 - Google Patents

基于压力传感器的楼道灯控制方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于压力传感器的楼道灯控制方法及装置，其方法是是在楼道口的地面铺设压力传感器，无人通过时压力传感器输出低电平；当有人踩到压力传感器输出高电平；通过单片机同时检测压力传感器、光敏电阻和声音传感器的输出信号，当压力传感器、光传感器和声音传感器的输出信号同时满足触发条件时，单片机输出高电平通过继电器点亮楼道灯。本发明采用单片机作为控制元件，通过多条件触发防止误触发，防止了由于误触发造成的电能的无用消耗。本发明通过人机交互单元，可以对压力和时间进行精确设置，做到了人到那一层，那一层的灯亮，人走过之后灯亮自动熄灭，既保证了楼道照明需要，也有利于节约电能。具有很强的实用性。

Description

基于压力传感器的楼道灯控制方法及装置
技术领域
本发明涉及一种基于压力传感器的楼道灯控制方法及装置，属于灯光控制技术领域，特别是属于楼道灯控制技术领域。
背景技术
最原始的楼道灯是用简单的普通开关进行控制的，有人上楼或下楼时打开开关进行照明。为了节约用电，开关采用双开关控制，在楼下打开，可以在楼上关闭，或在楼上打开可以在楼下关闭。但随着楼层的不断增高，这种开关方式越来越复杂，而且有人经常不记得关闭开关，经常造成楼道灯通宵长明浪费电能，已经被逐渐淘汰。取代上述普通开关的是声控开关，有人经过楼道时，发出的声音控制开关打开，延时一段时间后开关自动关闭，这种开关通常还设有光控功能，白天即使有声音灯也不亮。与普通开关相比已经取得了很大的进步。但这种声光控制的开关还是存在一些缺陷。
比如。一个声音信号有时可能会触发整个楼道内的声控照明系统，如遇到楼外有很大的声音时，还会触发很多楼道的灯全亮。还是不利于节约电能。造成电能的无用消耗。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种基于压力传感器的楼道灯控制方法及装置。采用单片机作为控制元件，通过多条件触发的方式，实现楼道照明灯的精确控制，既保证了照明需要，也防止了由于误触发造成的电能的无用消耗，以克服现有技术的不足。
本发明的技术方案： 
基于压力传感器的楼道灯控制方法，该方法是在楼道口的地面铺设压力传感器，无人通过时压力传感器输出低电平；当有人踩到压力传感器输出高电平；通过单片机同时检测压力传感器、光敏电阻和声音传感器的输出信号，当压力传感器、光传感器和声音传感器的输出信号同时满足触发条件时，单片机输出高电平通过继电器点亮楼道灯。
前述方法中，所述光传感器安装在楼道中光照充分位置；白天光线较强时，光传感器输出低电平；傍晚后，光线渐弱，光传感器输出高电平。
前述方法中，所述声音传感器安装在楼道中，当声音低于设定值时，输出低电平，当声音大于设定值时，输出高电平。
前述方法中，所述触发条件是压力传感器、光传感器和声音传感器同时输出高电平。
前述方法中，所述单片机通过人机交互单元进行压力传感器高电平输出延时时间T的设定；当延时时间T大于预设值后，单片机输出低电平。
前述方法中，所述延时时间T的根据老年人上一层楼的时间进行设定。
前述方法中，所述人机交互单元通过键盘进行设定，并通过显示屏显示设定值。
按前述方法构成的装置，包括单片机，单片机设有一组信号输入端、一组设置输入端、一组显示输出端和控制端；一组信号输入端分别与压力传感器、光传感器和声音传感器的输出端连接；控制端与继电器线圈连接，继电器的一对常开触点一端接电源，另一端接楼道灯。
前述装置中，所述单片机的一组设置输入端与键盘连接，单片机的一组显示输出端与显示屏连接。
前述装置中，所述光传感器包括电压比较器，电压比较器的输出端与单片机的一个信号输入端连接，电压比较器的两个输入端分别与参考电压和光敏电阻两端的电压连接，光敏电阻与分压电阻串联后连接在电源两端。
与现有技术相比，本发明采用单片机作为控制元件，通过多条件触发防止误触发，防止了由于误触发造成的电能的无用消耗。本发明通过人机交互单元，可以根据会走路幼儿的体重对压力传感器进行精确设置，可以作到人到那一层，那一层的灯亮，人走过之后灯亮自动熄灭，既保证了楼道照明需要，也有利于节约电能。具有很强的实用性，由于本发明所使用的单片机价格便宜，并具有多输入端，不但具有制作成本低的特点，还便于扩展更多用途的灯光控制。特别适用于倒班宿舍等楼道照明的灯光控制。
附图说明
图1是本发明的原理框图；
图2是光传感器的原理框图；
图3是本发明的工作流程图；
图4是触发条件示意图。
图中的标记为：1-单片机、2-压力传感器、3-光传感器、4-声音传感器、5-继电器、6-楼道灯、7-键盘、8-显示屏、9-电压比较器、10-参考电压、11-光敏电阻、12-分压电阻、13-电源。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。
基于压力传感器的楼道灯控制方法，如图1所示。该方法通过单片机同时检测压力传感器、光敏电阻和声音传感器的输出信号，当压力传感器、光传感器和声音传感器的输出信号同时满足触发条件时，触发条件是压力传感器、光传感器和声音传感器同时输出高电平。单片机输出高电平通过继电器点亮楼道灯。所述压力传感器安装在楼道口，无人通过时压力传感器输出低电平；当有人通过踩到压力传感器后输出高电平。所述光传感器安装在楼道中光照充分位置；白天光线较强时，光传感器输出低电平；傍晚后，光线渐弱，光传感器输出高电平。所述声音传感器安装在楼道中，当声音低于设定值时，输出低电平，当声音大于设定值时，输出高电平。所述单片机通过人机交互单元进行压力传感器高电平输出延时时间T的设定；当延时时间T大于预设值后，单片机输出低电平。所述延时时间T的根据老年人上一层楼的时间进行设定。所述人机交互单元通过键盘进行设定，并通过显示屏显示设定值。
按前述方法构成的装置，如图1所示。包括单片机1，单片机1设有一组信号输入端、一组设置输入端、一组显示输出端和控制端；一组信号输入端分别与压力传感器2、光传感器3和声音传感器4的输出端连接；控制端与继电器5线圈连接，继电器5的一对常开触点一端接电源，另一端接楼道灯6。所述单片机1的一组设置输入端与键盘7连接，单片机1的一组显示输出端与显示屏8连接。
所述光传感器3如图2所示。包括电压比较器9，电压比较器9的输出端与单片机1的一个信号输入端连接，电压比较器9的两个输入端分别与参考电压10和光敏电阻11两端的电压连接，光敏电阻11与分压电阻12串联后连接在电源13两端。
本发明的工作过程及原理
本发明的工作流程如图3所示。本发明的装置通电后，单片机进入监测状态：白天，光线充足，光敏电阻单元持续输出低电平，不满足触发条件，楼道灯不会点亮。傍晚时，光线渐弱，光敏电阻单元持续输出高电平，系统开始监测压力传感器和声音传感器输出。当有人进入某层楼道踩到铺设在楼道口的压力传感器时，该层的压力传感器向单片机输出高电平，单片机控制继电器导通使得楼道灯亮，并在延时时间T后控制继电器断开熄灭楼道灯。
本发明的触发条件如图4所示。
单片机的输入信号为压力传感器、光传感器和声音传感器的输出端。压力传感器用于检测每层楼道是否有人进入，当某层楼道有人进入时，压力传感器输出高电平，反之输出低电平；光传感器采集光线信号，当光线强度低于预设值时，光敏电阻单元持续输出高电平到单片机，否则输出低电平；声音传感器采集声音信号，当声音达到一定分贝数时传感器输出高电平，否则输出低电平。当光传感器持续输出高电平，且压力传感器与声音传感器均输出高电平时，系统触发。
其中，压力传感器设置于每层楼道入口处，当有人进入某层楼道时，该层的压力传感器向单片机输出高电平；无人进入楼道时，压力传感器向单片机输出低电平。
光传感器放置于楼道中光照充分位置，便于准确判断光线强度。白天，光线强，光传感器向单片机输出低电平；傍晚后，光线渐弱，光传感器向单片机输出高电平。
声音传感器设置于每层楼道中，当进入楼道时，发出一定强度的声音即可触发传感器，使传感器向单片机输出高电平，否则输出低电平。
实施例
例如，在一个7层的倒班宿舍安装本装置之后，白天，1-7层楼的光敏电阻器单元持续输出低电平，所有楼层的单片机不满足触发条件，楼道灯不会点亮。傍晚起，光敏电阻器开始输出高电平，当有人进入1楼楼道时，1楼的压力传感器输出高电平，所以这时发出声音信号只会触发1楼的楼道灯光，2-7层的系统不会被触发。当人走到2楼时，2楼的压力传感器输出高电平， 2楼的楼道灯光点亮，1楼的楼道灯光延时时间T秒后自动关闭，3-7层的系统不会被触发。形成人走到那里，那里灯亮，其余的灯不会点亮，具有很好的节能效果。
本发明未详细阐述部分属本领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1. 一种基于压力传感器的楼道灯控制方法，其特征在于：该方法是在楼道口的地面铺设压力传感器，无人通过时压力传感器输出低电平；当有人踩到压力传感器输出高电平；通过单片机同时检测压力传感器、光敏电阻和声音传感器的输出信号，当压力传感器、光传感器和声音传感器的输出信号同时满足触发条件时，单片机输出高电平通过继电器点亮楼道灯。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述光传感器安装在楼道中光照充分位置；白天光线较强时，光传感器输出低电平；傍晚后，光线渐弱，光传感器输出高电平。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述声音传感器安装在楼道中，当声音低于设定值时，输出低电平，当声音大于设定值时，输出高电平。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述触发条件是压力传感器、光传感器和声音传感器同时输出高电平。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述单片机通过人机交互单元进行压力传感器高电平输出延时时间T的设定；当延时时间T大于预设值后，单片机输出低电平。
6.根据权利要求5所述方法，其特征在于：所述延时时间T的根据老年人上一层楼的时间进行设定。
7.根据权利要求5所述方法，其特征在于：所述人机交互单元通过键盘进行设定，并通过显示屏显示设定值。
8.一种按权利要求1-7任一权利要求所述方法构成的装置，其特征在于：包括单片机（1），单片机（1）设有一组信号输入端、一组设置输入端、一组显示输出端和控制端；一组信号输入端分别与压力传感器（2）、光传感器（3）和声音传感器（4）的输出端连接；控制端与继电器（5）线圈连接，继电器（5）的一对常开触点一端接电源，另一端接楼道灯（6）。
9.根据权利要求8所述装置，其特征在于：所述单片机（1）的一组设置输入端与键盘（7）连接，单片机（1）的一组显示输出端与显示屏（8）连接。
10.根据权利要求8所述装置，其特征在于：所述光传感器（3）包括电压比较器（9），电压比较器（9）的输出端与单片机（1）的一个信号输入端连接，电压比较器（9）的两个输入端分别与参考电压（10）和光敏电阻（11）两端的电压连接，光敏电阻（11）与分压电阻（12）串联后连接在电源（13）两端。
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