CN107995755A - 室内智能光控系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种室内智能光控系统及其控制方法,该系统包括单片机、热释红外电传感器接受模块、光照强度采集模块、窗帘控制模块和灯光控制模块,热释红外电传感器接受模块和光强度信号采集模块均与单片机的输入端电连接,且单片机的输出端分别与窗帘控制模块和灯光控制模块电连接。本发明的热释红外电传感器接受模块采集人体红外信号,光照强度采集模块对室内光照强度采集转换,窗帘控制模块接收单片机的指令驱动电机正转或反转,实现对窗帘的打开或关闭的控制,灯光控制模块控制灯泡的点亮或熄灭;单片机通过比较检测值、光强上限值和光强下限值,针对对比结果控制窗帘控制模块和灯光控制模块对室内光照强度进行调节,实现对室内光照强度的智能控制。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域,尤其涉及一种室内智能光控系统及其控制方法。
背景技术
近年来,智能家居蓬勃发展起来,家用电器正向智能化、人性化和节能化方面加速发展。然而,现有的智能家居中,缺乏对室内的光线的智能检测及控制,当有人在家时,一般需要较强的光线强度,方便人们日常生活;当没人在家时,一般不需要光照,若无人在家依然有很强的光照,依然亮着灯,显然会造成能源的浪费,因此无法对室内是否有人而进行光照强度的检测及调节。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处,本发明提供一种可判断家中是否有人并调节室内光照强度的室内智能光控系统及其控制方法。
为了达到上述目的,本发明一种室内智能光控系统,包括单片机、热释红外电传感器接受模块、光照强度采集模块、窗帘控制模块和灯光控制模块,所述热释红外电传感器接受模块和光强度信号采集模块均与单片机的输入端电连接,且所述单片机的输出端分别与窗帘控制模块和灯光控制模块电连接;
所述单片机内存储有光强上限值和光强下限值,热释红外电传感器接受模块检测到人体红外信号后发送给单片机处理,单片机得到人体红外信号后启动光照强度采集模块,光照强度采集模块对室内光照强度进行检测后得到检测值发送给单片机,单片机对比检测值、光强上限值和光强下限值;若检测值小于光强下限值,则单片机判定窗帘是否全部打开,若全部打开,则单片机控制灯光控制模块调高灯泡亮度,直至检测值大于光强下限值;若窗帘未全部打开,则单片机控制窗帘控制模块驱动窗帘打开,且继续检测,直至检测值大于光强下限值;若检测值大于光强上限值,则单片机通过灯光控制模块判定灯泡是否点亮,若灯泡点亮,则灯光控制模块调低灯泡亮度一个等级;若灯泡熄灭,且检测值仍然大于光强上限值,则单片机控制窗帘控制模块驱动窗帘拉合窗帘,直至检测值小于光强上限值。
其中,所述热释红外电传感器接受模块包括红外传感器、处理芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、发光二极管和第一三极管,所述处理芯片的第一端脚通过第一电阻与发光二极管的正极连接,且所述发光二极管的负极接地;所述处理芯片的第二端脚通过第二电阻连接第一三极管的基极,所述第一三极管的集电极与单片机的输入端和第十一电阻的一端连接,所述第十一电阻的另一端连接有5V电压,且所述第一三极管的发射极接地;所述处理芯片的第三端脚与第三电阻的一端连接,所述第三电阻的另一端通过第一电容接地;所述处理芯片的第四端脚连接在第三电阻的另一端与第一电容之间;所述处理芯片的第五端脚与第二电容的一端连接,且所述第二电容的另一端接地;所述处理芯片的第六端脚通过第四电阻与第二电容的一端连接;所述处理芯片的第七端脚接地;所述处理芯片的第八端脚、第九端脚和第十一端脚均连接有5V电压;所述处理芯片的第十端脚通过第五电阻接地;所述第六电阻和第三电容并联后形成第一公共端和第二公共端,所述第一公共端与处理芯片的第十二端脚连接,所述第二公共端通过第七电阻与第八电容的正极连接;所述处理芯片的第十三端脚连接在第七电阻与第八电容的正极之间,所述处理芯片的第十四端脚与第十电阻的一端和红外传感器的第二端脚连接,且所述第十电阻的另一端接地;所述第八电阻和第五电容并联后形成第三公共端和第四公共端,所述第三公共端与处理芯片的第十五端脚和第九电阻的一端连接,所述第九电阻的另一端连接有第六电容的正极和第七电容的正极,且所述第六电容的负极和第七电容均接地,所述第四公共端与第八电容的负极连接;所述处理芯片的第十六端脚与第八电容的负极连接;所述红外传感器的第一端脚连接有5V电压,所述红外传感器的第二端脚与第四电容的一端和第十电阻的一端连接,且所述第四电容的另一端和第十电阻的另一端接地;所述红外传感器的第三端脚接地。
其中,所述光照强度采集模块包括光敏电阻、A/D转换器、第二三极管、第十二电阻、第十三电阻和第十五电阻,所述第二三极管的基极与光敏电阻的一端和第十五电阻的一端连接,所述光敏电阻的另一端通过第十三电阻连接有5V电压;所述第二三极管的集电极与第十二电阻的一端和A/D转换器的输入端连接,所述第十二电阻的另一端连接5V电压,且所述第二三极管的发射极与第十五电阻的另一端连接后接地;所述A/D转换器的输出端与单片机的输入端连接,所述光敏电阻采集光照强度后得到模拟信号,所述A/D转换器将模拟信号转换为数字信号后通过第二三极管放大并发送给单片机处理。
其中,所述窗帘控制模块包括电机正转驱动电路和电机反转驱动电路,所述电机正转驱动电路包括第十六电阻、第十七电阻、第一继电器和第三三极管,所述第一继电器与单片机的输入端连接,且所述第一继电器的信号通过单片机从第十六电阻的一端输入,所述第十六电阻的另一端与第三三极管的基极连接,所述第三三极管的发射极接地,所述第三三极管的集电极和第十七电阻的一端均与第一继电器的线圈连接,所述第十七电阻的另一端连接有5V电压,所述第一继电器的手柄与外部电源连接,所述第一继电器的输出端与电机连接,且所述第一继电器控制电机正转后,电机驱动窗帘打开。
其中,所述电机反转驱动电路包括第十八电阻、第十九电阻、第二继电器和第四三极管,所述第二继电器与单片机的输入端连接,且所述第二继电器的信号通过单片机从第十八电阻的一端输入,所述第十八电阻的另一端与第四三极管的基极连接,所述第四三极管的发射极接地,所述第四三极管的集电极和第十九电阻的一端均与第二继电器的线圈连接,所述第十九电阻的另一端连接有5V电压,所述第二继电器的手柄与外部电源连接,所述第二继电器的输出端与电机连接,且所述第二继电器控制电机反转后,电机驱动窗帘关闭。
其中,所述灯光控制模块包括光耦隔离器、可控硅、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻和第九电容,所述光耦隔离器的第一端脚通过第二十电阻连接有5V电压,所述单片机的输出端与光耦隔离器的第二端脚连接,所述光耦隔离器的第四端脚与可控硅的控制极连接,所述光耦隔离器的第六端脚与第二十一电阻的一端连接,所述第二十一电阻的另一端与第二十二电阻的一端和第九电容的一端连接,所述第二十二电阻的另一端与外部电源和可控硅的第一主电极连接,且所述第九电容的另一端与可控硅的第二主电极和灯泡连接。
其中,所述单片机的型号为STC89C52,所述红外传感器的型号为RE200B,所述处理芯片的型号为BISS0001,所述光敏电阻的型号为MG44.3,所述A/D转换器的型号为ADC0809,所述光耦隔离器的型号为MOC3021,且所述可控硅的型号为BTA41。
其中,所述光强下限值为80LUX,且所述光强上限值为427LUX。
为了实现上述目的,本发明还提供一种室内智能光控系统的控制方法,包括以下具体步骤:
步骤1,系统开始后进行初始化;
步骤2,红外传感器对室内的人体红外信号进行采集,若采集到,则判定有人,并执行步骤3;若采集不到,则判定无人,且单片机控制电机反转驱动电路驱动电机反转,使窗帘关闭,且单片机控制灯光控制电路控制灯泡熄灭;
步骤3,处理芯片配合热释红外电传感器接受模块内的各部件对人体红外信号处理后输出给单片机;
步骤4,单片机收到人体红外信号后,启动光照强度采集模块;
步骤5,光敏电阻检测室内光照强度后通过A/D转换器转换为数字信号发送给单片机;
步骤6,单片机得到检测值后,对比检测值和光强下限值,若检测值小于光强下限值,则执行步骤71;若检测值大于光强下限值,则执行步骤72,;
步骤71,单片机判定窗帘是否全部打开,若全部打开,则单片机通过灯光控制电路将灯泡亮度调高一个等级,且返回执行步骤2;若没有全部打开,则单片机控制电机正转驱动电路驱动电机正转一个单位,带动窗帘打开,且返回执行步骤2;
步骤72,单片机对比检测值和光强上限值,若检测值大于光强上限值;则执行步骤8,若检测值小于光强上限值,则返回执行步骤2;
步骤8,单片机判定灯泡是否点亮,若判定灯泡点亮,则执行步骤91;若判定灯泡未点亮,则执行步骤92;
步骤91,单片机通过灯光控制电路将灯泡的亮度调低一个等级后,返回执行步骤2;
步骤92,单片机判定窗帘是否完全闭合,若完全闭合,则返回执行步骤2;若没有完全闭合,则执行步骤10;
步骤10,单片机控制电机反转驱动电路驱动电机反转,带动窗帘关闭,且返回执行步骤2。
其中,所述步骤71中,所述单片机通过灯光控制电路将灯泡亮度调高一个等级,且返回执行步骤2,继续执行步骤2-6,直至检测值大于光强下限值。
本发明的有益效果是:
与现有技术相比,本发明的室内智能光控系统及其控制方法,单片机作为中央处理中心,热释红外电传感器接受模块用于采集人体红外信号,并对人体红外信号处理放大后发送给单片机处理,光照强度采集模块能够对室内光照强度进行采集转换后发送给单片机,窗帘控制模块可以接收单片机的指令驱动电机正转或反转,从而实现对窗帘的打开或关闭的控制,进而实现对室内光照强度的调节;灯光控制模块可以接收单片机的指令,能控制灯泡的点亮或熄灭,同样能够对室内光照强度的调节起辅助作用;单片机通过比较检测值、光强上限值和光强下限值,针对对比结果控制窗帘控制模块和灯光控制模块对室内光照强度进行调节,实现对室内光照强度的智能控制。本发明的室内智能光控系统通过感知人体红外线确定室内有无人活动,使室内光线一直保证一个预先的光照情况,让人们能够在一个舒适的光线环境下生活和工作,减少了各照明场所的用电浪费,减轻了疲劳和保护眼睛视力,同时提高工作效率,本发明的室内智能光控系统具有人性化、使用简单、成本低的特点。
附图说明
图1为本发明室内智能光控系统的方框示意图;
图2为本发明热释红外电传感器接受模块的电路原理图;
图3为本发明光照强度采集模块的电路原理图;
图4为本发明电机正转驱动电路的电路原理图;
图5为本发明电机反转驱动电路的电路原理图;
图6为本发明灯光控制模块的电路原理图;
图7为本发明室内智能光控系统的控制方法的方框流程图。
主要元件符号说明如下:
1、单片机 2、热释红外电传感器接受模块
3、光照强度采集模块 4、窗帘控制模块
5、灯光控制模块 6、电机
7、灯泡
41、电机正转驱动电路 42、电机反转驱动电路。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明,下面结合附图对本发明作进一步地描述。
参阅图1,本发明一种室内智能光控系统,包括单片机1、热释红外电传感器接受模块2、光照强度采集模块3、窗帘控制模块4和灯光控制模块5,热释红外电传感器接受模块2和光强度信号采集模块均与单片机1的输入端电连接,且单片机1的输出端分别与窗帘控制模块4和灯光控制模块5电连接;
单片机1内存储有光强上限值和光强下限值,热释红外电传感器接受模块2检测到人体红外信号后发送给单片机1处理,单片机1得到人体红外信号后启动光照强度采集模块3,光照强度采集模块3对室内光照强度进行检测后得到检测值发送给单片机1,单片机1对比检测值、光强上限值和光强下限值;若检测值小于光强下限值,则单片机1判定窗帘是否全部打开,若全部打开,则单片机1控制灯光控制模块5调高灯泡亮度,直至检测值大于光强下限值;若窗帘未全部打开,则单片机1控制窗帘控制模块4驱动窗帘打开,且继续检测,直至检测值大于光强下限值;若检测值大于光强上限值,则单片机1通过灯光控制模块5判定灯泡是否点亮,若灯泡点亮,则灯光控制模块5调低灯泡亮度一个等级;若灯泡熄灭,且检测值仍然大于光强上限值,则单片机1控制窗帘控制模块4驱动窗帘拉合窗帘,直至检测值小于光强上限值。
与现有技术相比,本发明的室内智能光控系统,单片机1作为中央处理中心,热释红外电传感器接受模块2用于采集人体红外信号,并对人体红外信号处理放大后发送给单片机1处理,光照强度采集模块3能够对室内光照强度进行采集转换后发送给单片机1,窗帘控制模块4可以接收单片机1的指令驱动电机6正转或反转,从而实现对窗帘的打开或关闭的控制,进而实现对室内光照强度的调节;灯光控制模块5可以接收单片机1的指令,能控制灯泡的点亮或熄灭,同样能够对室内光照强度的调节起辅助作用;单片机1通过比较检测值、光强上限值和光强下限值进行对比,针对对比结果控制窗帘控制模块4和灯光控制模块5对室内光照强度进行调节,实现对室内光照强度的智能控制。本发明的室内智能光控系统通过感知人体红外线确定室内有无人活动,使室内光线一直保证一个预先的光照情况,让人们能够在一个舒适的光线环境下生活和工作,减少了各照明场所的用电浪费,减轻了疲劳和保护眼睛视力,同时提高工作效率,本发明的室内智能光控系统具有人性化、使用简单、成本低的特点。
请参阅图2,热释红外电传感器接受模块2包括红外传感器U1、处理芯片U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、发光二极管D1和第一三极管Q1,处理芯片U2的第一端脚通过第一电阻R1与发光二极管D1的正极连接,且发光二极管D1的负极接地;处理芯片U2的第二端脚通过第二电阻R2连接第一三极管Q1的基极,第一三极管Q1的集电极与单片机1的输入端和第十一电阻R11的一端连接,第十一电阻R11的另一端连接有5V电压,且第一三极管Q1的发射极接地;处理芯片U2的第三端脚与第三电阻R3的一端连接,第三电阻R3的另一端通过第一电容C1接地;处理芯片U2的第四端脚连接在第三电阻R3的另一端与第一电容C1之间;处理芯片U2的第五端脚与第二电容C2的一端连接,且第二电容C2的另一端接地;处理芯片U2的第六端脚通过第四电阻R4与第二电容C2的一端连接;处理芯片U2的第七端脚接地;处理芯片U2的第八端脚、第九端脚和第十一端脚均连接有5V电压;处理芯片U2的第十端脚通过第五电阻R5接地;第六电阻R6和第三电容C3并联后形成第一公共端和第二公共端,第一公共端与处理芯片U2的第十二端脚连接,第二公共端通过第七电阻R7与第八电容C8的正极连接;处理芯片U2的第十三端脚连接在第七电阻R7与第八电容C8的正极之间,处理芯片U2的第十四端脚与第十电阻R10的一端和红外传感器U1的第二端脚连接,且第十电阻R10的另一端接地;第八电阻R8和第五电容C5并联后形成第三公共端和第四公共端,第三公共端与处理芯片U2的第十五端脚和第九电阻R9的一端连接,第九电阻R9的另一端连接有第六电容C6的正极和第七电容C7的正极,且第六电容C6的负极和第七电容C7均接地,第四公共端与第八电容C8的负极连接;处理芯片U2的第十六端脚与第八电容C8的负极连接;红外传感器U1的第一端脚连接有5V电压,红外传感器U1的第二端脚与第四电容C4的一端和第十电阻R10的一端连接,且第四电容C4的另一端和第十电阻R10的另一端接地;红外传感器U1的第三端脚接地。热释红外电传感器接受模块2的电路原理为:红外传感器U1采集室内人体红外信号得到模拟信号后发送给处理芯片U2处理,处理芯片U2对将模拟信号转换成数字信号后发送给单片机1。
请参阅图3,光照强度采集模块3包括光敏电阻R14、A/D转换器U3、第二三极管Q2、第十二电阻R12、第十三电阻R13和第十五电阻R15,第二三极管Q2的基极与光敏电阻R14的一端和第十五电阻R15的一端连接,光敏电阻R14的另一端通过第十三电阻R13连接有5V电压;第二三极管Q2的集电极与第十二电阻R12的一端和A/D转换器U3的输入端连接,第十二电阻R12的另一端连接5V电压,且第二三极管Q2的发射极与第十五电阻R15的另一端连接后接地;A/D转换器U3的输出端与单片机1的输入端连接,光敏电阻R14采集光照强度后得到模拟信号,A/D转换器U3将模拟信号转换为数字信号后通过第二三极管Q2放大并发送给单片机1处理。光照强度采集模块3中光敏电阻R14是利用半导体光电效应制成的一种电阻值随光照的强弱而改变的光敏电阻器,在无光照射时呈高阻状态,能达到几百兆欧,当光强增大时,其电阻值逐渐减小,能够采集其周围的光照强度,通过第二三极管Q2放大后发送给A/D转换器U3处理,A/D转换器U3处理后发送给单片机1。
请参阅图4,窗帘控制模块4包括电机正转驱动电路41和电机反转驱动电路42,电机正转驱动电路41包括第十六电阻R16、第十七电阻R17、第一继电器K1和第三三极管Q3,第一继电器K1与单片机1的输入端连接,且第一继电器K1的信号通过单片机1从第十六电阻R16的一端输入,第十六电阻R16的另一端与第三三极管Q3的基极连接,第三三极管Q3的发射极接地,第三三极管Q3的集电极和第十七电阻R17的一端均与第一继电器K1的线圈连接,第十七电阻R17的另一端连接有5V电压,第一继电器K1的手柄与外部电源连接,第一继电器K1的输出端与电机6连接,且第一继电器K1控制电机6正转后,电机6驱动窗帘打开。
请参阅图5,电机反转驱动电路42包括第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二继电器K2和第四三极管Q4,第二继电器K2与单片机1的输入端连接,且第二继电器K2的信号通过单片机1从第十八电阻R18的一端输入,第十八电阻R18的另一端与第四三极管Q4的基极连接,第四三极管Q4的发射极接地,第四三极管Q4的集电极和第十九电阻R19的一端均与第二继电器K2的线圈连接,第十九电阻R19的另一端连接有5V电压,第二继电器K2的手柄与外部电源连接,第二继电器K2的输出端与电机6连接,且第二继电器K2控制电机6反转后,电机6驱动窗帘关闭。
请参阅图6,灯光控制模块5包括光耦隔离器U4、可控硅VT、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22和第九电容C9,光耦隔离器U4的第一端脚通过第二十电阻R20连接有5V电压,单片机1的输出端与光耦隔离器U4的第二端脚连接,光耦隔离器U4的第四端脚与可控硅VT的控制极连接,光耦隔离器U4的第六端脚与第二十一电阻R21的一端连接,第二十一电阻R21的另一端与第二十二电阻R22的一端和第九电容C9的一端连接,第二十二电阻R22的另一端与外部电源和可控硅VT的第一主电极连接,且第九电容C9的另一端与可控硅VT的第二主电极和灯泡连接。光耦隔离器U4能够隔离市电和系统电平,通过可控硅VT对灯泡进行控制,单片机通过输出不同占空比的PWM波形调节灯泡的亮度,可以防止频率过低致使照明设备闪烁,本案中的可控硅为双向可控硅。
本实施例中,单片机1的型号为STC89C52,红外传感器U1的型号为RE200B,处理芯片U2的型号为BISS0001,光敏电阻R14的型号为MG44.3,A/D转换器U3的型号为ADC0809,光耦隔离器U4的型号为MOC3021,且可控硅VT的型号为BTA41。
本实施例中,光强下限值为80LUX,且光强上限值为427LUX。本案中的光强上限值和光强下限值均可通过人为设定,符合人体活动时对光线的基本需求。
请参阅图7,为了实现上述目的,本发明还提供一种室内智能光控系统的控制方法,包括以下具体步骤:
步骤S1,系统开始后进行初始化;
步骤S2,红外传感器对室内的人体红外信号进行采集,若采集到,则判定有人,并执行步骤S3;若采集不到,则判定无人,且单片机控制电机反转驱动电路驱动电机反转,使窗帘关闭,且单片机控制灯光控制电路控制灯泡熄灭;
步骤S3,处理芯片配合热释红外电传感器接受模块内的各部件对人体红外信号处理后输出给单片机;
步骤S4,单片机收到人体红外信号后,启动光照强度采集模块;
步骤S5,光敏电阻R14检测室内光照强度后通过A/D转换器转换为数字信号发送给单片机;
步骤S6,单片机得到检测值后,对比检测值和光强下限值,若检测值小于光强下限值,则执行步骤S71;若检测值大于光强下限值,则执行步骤S72,;
步骤S71,单片机判定窗帘是否全部打开,若全部打开,则单片机通过灯光控制电路将灯泡亮度调高一个等级,且返回执行步骤S2;若没有全部打开,则单片机控制电机正转驱动电路驱动电机正转一个单位,带动窗帘打开,且返回执行步骤S2;
步骤S72,单片机对比检测值和光强上限值,若检测值大于光强上限值;则执行步骤S8,若检测值小于光强上限值,则返回执行步骤S2;
步骤S8,单片机判定灯泡是否点亮,若判定灯泡点亮,则执行步骤S91;若判定灯泡未点亮,则执行步骤S92;
步骤S91,单片机通过灯光控制电路将灯泡的亮度调低一个等级后,返回执行步骤S2;
步骤S92,单片机判定窗帘是否完全闭合,若完全闭合,则返回执行步骤S2;若没有完全闭合,则执行步骤S10;
步骤S10,单片机控制电机反转驱动电路驱动电机反转,带动窗帘关闭,且返回执行步骤S2。
其中,所述步骤S71中,所述单片机通过灯光控制电路将灯泡亮度调高一个等级,且返回执行步骤S2,继续执行步骤S2-S6,直至检测值大于光强下限值。
本发明的优势在于:
本发明解决了对室内光线强度的实时监控和自动调节窗帘和照明灯,通过感知人体红外线确定室内有无人活动,使室内光线一直保证一个预先的光照情况,让人们能够在一个舒适的光线环境下生活和工作,减少了各照明场所的用电浪费,减轻了疲劳和保护眼睛视力,同时提高工作效率,本发明的室内智能光控系统的控制方法具有人性化、使用简单、成本低的特点。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,但是本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种室内智能光控系统,其特征在于,包括单片机、热释红外电传感器接受模块、光照强度采集模块、窗帘控制模块和灯光控制模块,所述热释红外电传感器接受模块和光强度信号采集模块均与单片机的输入端电连接,且所述单片机的输出端分别与窗帘控制模块和灯光控制模块电连接;
所述单片机内存储有光强上限值和光强下限值,热释红外电传感器接受模块检测到人体红外信号后发送给单片机处理,单片机得到人体红外信号后启动光照强度采集模块,光照强度采集模块对室内光照强度进行检测后得到检测值发送给单片机,单片机对比检测值、光强上限值和光强下限值;若检测值小于光强下限值,则单片机判定窗帘是否全部打开,若全部打开,则单片机控制灯光控制模块调高灯泡亮度,直至检测值大于光强下限值;若窗帘未全部打开,则单片机控制窗帘控制模块驱动窗帘打开,且继续检测,直至检测值大于光强下限值;若检测值大于光强上限值,则单片机通过灯光控制模块判定灯泡是否点亮,若灯泡点亮,则灯光控制模块调低灯泡亮度一个等级;若灯泡熄灭,且检测值仍然大于光强上限值,则单片机控制窗帘控制模块驱动窗帘拉合窗帘,直至检测值小于光强上限值。
2.根据权利要求1所述的室内智能光控系统,其特征在于,所述热释红外电传感器接受模块包括红外传感器、处理芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、发光二极管和第一三极管,所述处理芯片的第一端脚通过第一电阻与发光二极管的正极连接,且所述发光二极管的负极接地;所述处理芯片的第二端脚通过第二电阻连接第一三极管的基极,所述第一三极管的集电极与单片机的输入端和第十一电阻的一端连接,所述第十一电阻的另一端连接有5V电压,且所述第一三极管的发射极接地;所述处理芯片的第三端脚与第三电阻的一端连接,所述第三电阻的另一端通过第一电容接地;所述处理芯片的第四端脚连接在第三电阻的另一端与第一电容之间;所述处理芯片的第五端脚与第二电容的一端连接,且所述第二电容的另一端接地;所述处理芯片的第六端脚通过第四电阻与第二电容的一端连接;所述处理芯片的第七端脚接地;所述处理芯片的第八端脚、第九端脚和第十一端脚均连接有5V电压;所述处理芯片的第十端脚通过第五电阻接地;所述第六电阻和第三电容并联后形成第一公共端和第二公共端,所述第一公共端与处理芯片的第十二端脚连接,所述第二公共端通过第七电阻与第八电容的正极连接;所述处理芯片的第十三端脚连接在第七电阻与第八电容的正极之间,所述处理芯片的第十四端脚与第十电阻的一端和红外传感器的第二端脚连接,且所述第十电阻的另一端接地;所述第八电阻和第五电容并联后形成第三公共端和第四公共端,所述第三公共端与处理芯片的第十五端脚和第九电阻的一端连接,所述第九电阻的另一端连接有第六电容的正极和第七电容的正极,且所述第六电容的负极和第七电容均接地,所述第四公共端与第八电容的负极连接;所述处理芯片的第十六端脚与第八电容的负极连接;所述红外传感器的第一端脚连接有5V电压,所述红外传感器的第二端脚与第四电容的一端和第十电阻的一端连接,且所述第四电容的另一端和第十电阻的另一端接地;所述红外传感器的第三端脚接地。
3.根据权利要求2所述的室内智能光控系统,其特征在于,所述光照强度采集模块包括光敏电阻、A/D转换器、第二三极管、第十二电阻、第十三电阻和第十五电阻,所述第二三极管的基极与光敏电阻的一端和第十五电阻的一端连接,所述光敏电阻的另一端通过第十三电阻连接有5V电压;所述第二三极管的集电极与第十二电阻的一端和A/D转换器的输入端连接,所述第十二电阻的另一端连接5V电压,且所述第二三极管的发射极与第十五电阻的另一端连接后接地;所述A/D转换器的输出端与单片机的输入端连接,所述光敏电阻采集光照强度后得到模拟信号,所述A/D转换器将模拟信号转换为数字信号后通过第二三极管放大并发送给单片机处理。
4.根据权利要求3所述的室内智能光控系统,其特征在于,所述窗帘控制模块包括电机正转驱动电路和电机反转驱动电路,所述电机正转驱动电路包括第十六电阻、第十七电阻、第一继电器和第三三极管,所述第一继电器与单片机的输入端连接,且所述第一继电器的信号通过单片机从第十六电阻的一端输入,所述第十六电阻的另一端与第三三极管的基极连接,所述第三三极管的发射极接地,所述第三三极管的集电极和第十七电阻的一端均与第一继电器的线圈连接,所述第十七电阻的另一端连接有5V电压,所述第一继电器的手柄与外部电源连接,所述第一继电器的输出端与电机连接,且所述第一继电器控制电机正转后,电机驱动窗帘打开。
5.根据权利要求4所述的室内智能光控系统,其特征在于,所述电机反转驱动电路包括第十八电阻、第十九电阻、第二继电器和第四三极管,所述第二继电器与单片机的输入端连接,且所述第二继电器的信号通过单片机从第十八电阻的一端输入,所述第十八电阻的另一端与第四三极管的基极连接,所述第四三极管的发射极接地,所述第四三极管的集电极和第十九电阻的一端均与第二继电器的线圈连接,所述第十九电阻的另一端连接有5V电压,所述第二继电器的手柄与外部电源连接,所述第二继电器的输出端与电机连接,且所述第二继电器控制电机反转后,电机驱动窗帘关闭。
6.根据权利要求5所述的室内智能光控系统,其特征在于,所述灯光控制模块包括光耦隔离器、可控硅、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻和第九电容,所述光耦隔离器的第一端脚通过第二十电阻连接有5V电压,所述单片机的输出端与光耦隔离器的第二端脚连接,所述光耦隔离器的第四端脚与可控硅的控制极连接,所述光耦隔离器的第六端脚与第二十一电阻的一端连接,所述第二十一电阻的另一端与第二十二电阻的一端和第九电容的一端连接,所述第二十二电阻的另一端与外部电源和可控硅的第一主电极连接,且所述第九电容的另一端与可控硅的第二主电极和灯泡连接。
7.根据权利要求6所述的室内智能光控系统,其特征在于,所述单片机的型号为STC89C52,所述红外传感器的型号为RE200B,所述处理芯片的型号为BISS0001,所述光敏电阻的型号为MG44.3,所述A/D转换器的型号为ADC0809,所述光耦隔离器的型号为MOC3021,且所述可控硅的型号为BTA41。
8.根据权利要求1所述的室内智能光控系统,其特征在于,所述光强下限值为80LUX,且所述光强上限值为427LUX。
9.一种室内智能光控系统的控制方法,其特征在于,包括以下具体步骤:
步骤1,系统开始后进行初始化;
步骤2,红外传感器对室内的人体红外信号进行采集,若采集到,则判定有人,并执行步骤3;若采集不到,则判定无人,且单片机控制电机反转驱动电路驱动电机反转,使窗帘关闭,且单片机控制灯光控制电路控制灯泡熄灭;
步骤3,处理芯片配合热释红外电传感器接受模块内的各部件对人体红外信号处理后输出给单片机;
步骤4,单片机收到人体红外信号后,启动光照强度采集模块;
步骤5,光敏电阻检测室内光照强度后通过A/D转换器转换为数字信号发送给单片机;
步骤6,单片机得到检测值后,对比检测值和光强下限值,若检测值小于光强下限值,则执行步骤71;若检测值大于光强下限值,则执行步骤72,;
步骤71,单片机判定窗帘是否全部打开,若全部打开,则单片机通过灯光控制电路将灯泡亮度调高一个等级,且返回执行步骤2;若没有全部打开,则单片机控制电机正转驱动电路驱动电机正转一个单位,带动窗帘打开,且返回执行步骤2;
步骤72,单片机对比检测值和光强上限值,若检测值大于光强上限值;则执行步骤8,若检测值小于光强上限值,则返回执行步骤2;
步骤8,单片机判定灯泡是否点亮,若判定灯泡点亮,则执行步骤91;若判定灯泡未点亮,则执行步骤92;
步骤91,单片机通过灯光控制电路将灯泡的亮度调低一个等级后,返回执行步骤2;
步骤92,单片机判定窗帘是否完全闭合,若完全闭合,则返回执行步骤2;若没有完全闭合,则执行步骤10;
步骤10,单片机控制电机反转驱动电路驱动电机反转,带动窗帘关闭,且返回执行步骤2。
10.根据权利要求9所述的室内智能光控系统的控制方法,其特征在于,所述步骤71中,所述单片机通过灯光控制电路将灯泡亮度调高一个等级,且返回执行步骤2,继续执行步骤2-6,直至检测值大于光强下限值。
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