CN206713112U - 一种热释电红外节能楼道灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型主要涉及生活节能领域，更具体地，涉及一种热释电红外节能楼道灯。热释电红外节能楼道灯的热释电红外传感器Ⅰ、热释电红外传感器Ⅱ、光敏电阻的输出端连接着信号处理电路的输入端；信号处理电路、门磁检测模块、电源模块的输出端连接着单片机的输入端；单片机的输出端连接着灯光控制电路、声音提醒模块、LED灯的输入端；时钟模块的输出端连接着单片机的输入端。本实用新型一种热释电红外节能楼道灯，通过热释电红外传感器检测人体红外信号，控制楼道灯亮；进门时，通过门磁检测模块，控制门口的LED灯亮，根据时钟模块控制节能楼道灯开启。

Description

一种热释电红外节能楼道灯

技术领域

本实用新型主要涉及生活节能领域，更具体地说，涉及一种热释电红外节能楼道灯。

背景技术

在生活中，我们无时无刻不在使用着灯，诸如台灯、路灯、日光灯、探照灯、彩灯等等，但不管是什么样式的灯，它们的作用都是一样的—照明。因此，设计一个即实用又方便的照明灯则是我们人类共同的愿望。而生活中我们用的最平常的灯则是楼道里的照明灯，过居民楼的人都应该知道，楼道很窄，晚上行走很不方便，如果让楼道里的灯一直亮着，则难免会浪费国家资源，因此设计一种既不浪费国家电力又很方便实用的照明灯系统是很有实用价值意义的一件事。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种热释电红外节能楼道灯，通过热释电红外传感器检测人体红外信号，控制楼道灯亮；进门时，通过门磁检测模块，控制门口的LED灯亮，根据时钟模块控制节能楼道灯开启。

为解决上述技术问题，本实用新型一种热释电红外节能楼道灯包括热释电红外传感器Ⅰ、热释电红外传感器Ⅱ、光敏电阻、信号处理电路、门磁检测模块、电源模块、单片机、灯光控制电路、声音提醒模块、LED灯、时钟模块，通过热释电红外传感器检测人体红外信号，控制楼道灯亮；进门时，通过门磁检测模块，控制门口的LED灯亮，根据时钟模块控制节能楼道灯开启。

其中，所述热释电红外传感器Ⅰ的输出端连接着信号处理电路的输入端；所述热释电红外传感器Ⅱ的输出端连接着信号处理电路的输入端；所述光敏电阻的输出端连接着信号处理电路的输入端；所述信号处理电路的输出端连接着单片机的输入端；所述门磁检测模块的输出端连接着单片机的输入端；所述电源模块的输出端连接着单片机的输入端；所述单片机的输出端连接着灯光控制电路的输入端；所述单片机的输出端连接着声音提醒模块的输入端；所述单片机的输出端连接着LED灯的输入端；所述时钟模块的输出端连接着单片机的输入端。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种热释电红外节能楼道灯所述单片机采用AT89C51单片机。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种热释电红外节能楼道灯所述热释电红外传感器Ⅰ、热释电红外传感器Ⅱ均采用BISS0001热释电红外传感器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种热释电红外节能楼道灯所述声音提醒模块采用WT2003B01语音芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种热释电红外节能楼道灯所述时钟模块采用DS1302时钟芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种热释电红外节能楼道灯所述灯光控制电路包括74LS138芯片和ADC0832模数转换芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种热释电红外节能楼道灯所述门磁检测模块包括PT2262编码芯片和PT2272解码芯片。

控制效果：本实用新型一种热释电红外节能楼道灯，通过热释电红外传感器检测人体红外信号，控制楼道灯亮；进门时，通过门磁检测模块，控制门口的LED灯亮，根据时钟模块控制节能楼道灯开启。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型一种热释电红外节能楼道灯的硬件结构图。

图2为本实用新型一种热释电红外节能楼道灯的单片机的电路图。

图3为本实用新型一种热释电红外节能楼道灯的热释电红外传感器Ⅰ、热释电红外传感器Ⅱ、光敏电阻、信号处理电路的电路图。

图4为本实用新型一种热释电红外节能楼道灯的门磁检测模块的电路图。

图5为本实用新型一种热释电红外节能楼道灯的门磁检测模块的电路图。

图6为本实用新型一种热释电红外节能楼道灯的电源模块的电路图。

图7为本实用新型一种热释电红外节能楼道灯的时钟模块的电路图。

图8为本实用新型一种热释电红外节能楼道灯的声音提醒模块的电路图。

图9为本实用新型一种热释电红外节能楼道灯的灯光控制电路的电路图。

图10为本实用新型一种热释电红外节能楼道灯的LED灯的电路图。

具体实施方式

具体实施方式一：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，本实施方式所述一种热释电红外节能楼道灯包括热释电红外传感器Ⅰ、热释电红外传感器Ⅱ、光敏电阻、信号处理电路、门磁检测模块、电源模块、单片机、灯光控制电路、声音提醒模块、LED灯、时钟模块，通过热释电红外传感器检测人体红外信号，控制楼道灯亮；进门时，通过门磁检测模块，控制门口的LED灯亮，根据时钟模块控制节能楼道灯开启。

其中，所述热释电红外传感器Ⅰ的输出端连接着信号处理电路的输入端，热释电红外传感器Ⅱ的输出端连接着信号处理电路的输入端，光敏电阻的输出端连接着信号处理电路的输入端，信号处理电路的输出端连接着单片机的输入端，图3由热释电红外传感器、光敏电阻组成的信号检测及处理电路。红热释电红外传感器BISS0001只对波长为9.5μm(人体辐射红外线波长)左右的红外辐射敏感，所以除人体以外的其他物体不会引发探头动作。探头内包含两个互相串联或并联的热释电元，而且制成的两个电极化方向正好相反，环境背景辐射对两个热释元件几乎具有相同的作用，使其产生释电效应相互抵消，于是探测器无信号输出。一旦人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元接收，但是两片热释电元接收到的热量不同，热释电也不同，不能抵消，于是输出检测信号。BISS0001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。当外界光强较强时，光敏电阻阻值很小，BISS0001检测到低电平，从而封锁14脚，禁止传感器RR2的信号。当外界光强较弱时，光敏电阻阻值很大，BISS0001检测到低电平，开启14脚；infare1检测到人体信号时，产生微弱的信号输出，经R3、R4、R6、C3、C5、C7组成的信号放大滤波电路。R2、R5、C2和C4组成的延时电路。信号经处理后从B1、B2脚输出到单片机的P1.0、P1.1引脚。

所述门磁检测模块的输出端连接着单片机的输入端，门磁检测模块包括PT2262编码芯片和PT2272解码芯片，PT2262编码芯片发出的编码信号由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，PT2272解码芯片接收到信号后，地址码经过比较核对后，相应的数据脚输出高电平，如果发送端一种按住按键S1，编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时，PT2262编码芯片不接通电源，其17脚为低电平，高频发射电路不工作，当有键按下时，PT2262编码芯片得电工作，其17脚输出经调制的串行数据信号，当17脚为低电平期间高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低电平期间高频发射电路停止振荡，高频发射电路完全受控于PT2262编码芯片的17脚输出的数字信号。当有键按下时，PT2262编码芯片得电工作，接收电路收到信号，通过OUTB端口输出信号到单片机的P0.0引脚。

所述电源模块的输出端连接着单片机的输入端，市电220V通过可调充电器向蓄电池充电，同时自启动继电器K1吸合，R1与D2、D4对蓄电池+24V电压进行分压采样，采样电压通过R4、D5加到Q2基极，使Q2处于线性放大状态，Q1、Q3深度饱和，直流控制继电器K吸合，+24V电压通过K、K1送至逆变器V+端，逆变器工作，输出220V正弦波电压，同时自锁继电器K2吸合。当市电断电时，K1断开，初时输人电压+24V不变，K继续吸合，由于K2的自锁作用，+24V仍正常送至逆变器。经一段时间后，电池电压开始下降，Vo跟着下降，Q2导通减弱，Q1升高；当电压升高至一定值(即蓄电池电压下降至22V)后，Q1退出饱和进人线性放大，Q3迅速下降；Q3通过R6反馈至Q2基极，使得Q1 继续升高，形成一个雪崩过程。Q1、Q3迅速截止，K断开，蓄电池送至逆变器的+24V直流被切断，逆变器停止工作，同时K2断开。逆变器停止工作后，由于蓄电池内电动势的作用，蓄电池很快恢复24V电压，与常态一样，Q1、Q3饱和，K吸合。但由于此时K1、K2均断开，+24V无法到达逆变器，逆变器不工作，从而保护了蓄电池。只有当市电恢复正常后，K1吸合，逆变器才能工作，此时充电器已向蓄电池充电。为了保持断电后，讲台能够继续工作，为电脑等用电设备持续供电，通过UPS电源为单片机等各部分通过VCC进行供电。

所述单片机的输出端连接着灯光控制电路的输入端，灯光控制电路包括74LS138芯片和ADC0832模数转换芯片，当外部无任何中断时，单片机控制74LS138的使能控制端，使后面电路不工作。当有中断产生时，单片机启动74LS138，向P0脚低4位发送信号，控制灯慢慢亮。当中断1和中断0同时产生时，80C51屏蔽掉中断1，启动74LS138向P0脚低四位发送数据，使灯光慢慢变暗。采用74LS138控制ADC0832可以节省单片机的管脚，有利于扩展，以便于控制多盏灯。由于采有DC0832可以有效地使灯实现阶梯形的变化，单片机的P0.1、P0.2、P0.3、P0.4引脚输出信号到DA、DB、DC、DO引脚。

所述单片机的输出端连接着声音提醒模块的输入端，声音提醒模块采用WT2003B01语音芯片，声音提醒模块根据接收到的单片机的控制信号进行发声提醒，声音提醒模块的SP+、SP-引脚连接到扬声器的两个引脚上，进行语音播放，声音提醒模块的BUSY(指示播放状态的忙信号)、P07(一线串口DATA)连接到单片机的P0.6、P0.7引脚控制声音提醒模块进行工作。

所述单片机的输出端连接着LED灯的输入端，LED灯接收到控制信号，点亮LED灯，起到照明的作用，单片机的P1.6、P1.7引脚连接着LED灯的L1、L2引脚。

所述时钟模块的输出端连接着单片机的输入端，时钟模块采用DS1302时钟芯片，时钟芯片为红外节能楼道灯提供标准时间信号，控制卷帘门开启的时间，DS1302时钟芯片的通讯接口有3个口线组成，即RST、SCLK、I/O，其中RST从低电平变成高电平启动一次数据传输过程，SCLK是时钟线，I/O是数据线，DS1302时钟芯片的3个口线，RST口与单片机的P3.7引脚相连接，SCLK口与单片机的P3.5引脚相连接，I/O口与单片机的P3.6引脚相连接。

具体实施方式二：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述单片机采用AT89C51单片机。所述AT89C51单片机从它内部的硬件到软件都有一套完整的按位操作系统，片内RAM区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间，十六个字节，单元地址20H～2FH，它既可作字节处理，也可作位处理。51单片机的I/O脚的设置和使用非常简单，当该脚作输入脚使用时，只须将该脚设置为高电平(复位时，各I/O口均置高电)。当该脚作输出脚使用时，则为高电平或低电平均可。

具体实施方式三：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述热释电红外传感器Ⅰ、热释电红外传感器Ⅱ均采用BISS0001热释电红外传感器。BIS0001热释电红外传感器是一款具有较高性能的传感器信号处理集成电路。它配以热释电红外传感器和少量外界元器件就可构成被动式的热释电红外开关、报警用人体热释电传感器等。它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机和自动洗手池等装置，特别适用于企业、宾馆、商场、库房及家庭的过道、走廊等敏感区域，或用于安全区域的自动灯光、照明和报警系统。BIS0001热释电红外传感器具有数模混合、独立的高输入阻抗运算放大器、双向鉴幅器可有效抑制干扰、内设延迟时间定时器和封锁时间定时器、采用16脚DIP封装等特点。

具体实施方式四：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述灯光控制电路包括74LS138芯片和ADC0832模数转换芯片。74LS138为3线-8线译码器，共有54LS138和74LS138两种线路结构型式。当一个选通端(E1)为高电平，另两个选通端((/E2)和(/E3))为低电平时，可将地址端(A0、A1、A2)的二进制编码在Y0至Y7对应的输出端以低电平译出。比如：A2A1A0＝110时，则Y6输出端输出低电平信号；利用E1、E2和E3可级联扩展成24线译码器；若外接一个反相器还可级联扩展成32线译码器；若将选通端中的一个作为数据输入端时，74LS138还可作数据分配器；可用在8086的译码电路中，扩展内存。ADC0832为8位分辨率A/D转换芯片，其最高分辨可达256级，可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用，使得芯片的模拟电压输入在0～5V之间。芯片转换时间仅为32μS，据有双数据输出可作为数据校验，以减少数据误差，转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入，使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。通过DI数据输入端，可以轻易的实现通道功能的选择。

具体实施方式五：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述时钟模块采用DS1302时钟芯片。DS1302是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。

具体实施方式六：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述声音提醒模块采用WT2003B01语音芯片。WT2003B01是一款小巧的新型高品质MP3模块，支持MP3音频解码，采用SOP16封装的主控，体积更小，但影响速度更快。模块内置SPI-FLASH作为存储介质，具有USB接口，可以通过PC机自由更换FLASH的音频内容，并具有USB声卡功能。并且内置1瓦功放，可以直接驱动1W的喇叭，使用更方便。

具体实施方式七：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述门磁检测模块包括PT2262编码芯片和PT2272解码芯片。PT2262/PT2272是中国台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，PT2262/PT2272最多可有12位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空，接高电平，接低电平)，任意组合可提供531441地址码，PT2262最多可有6位(D0-D5)数据端管脚，设定的地址码和数据码从17脚串行输出，可用于无线遥控发射电路。编码芯片PT2262发出的编码信号由：地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，解码芯片PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对后，VT脚才输出高电平，与此同时相应的数据脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时，PT2262不接通电源，其17脚为低电平，所以315MHz的高频发射电路不工作，当有按键按下时，PT2262得电工作，其第17脚输出经调制的串行数据信号，当17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡，所以高频发射电路完全受控于PT2262的17脚输出的数字信号，从而对高频电路完成幅度键控(ASK调制)相当于调制度为100％的调幅。

本实用新型一种热释电红外节能楼道灯的工作原理为：本实用新型一种热释电红外节能楼道灯，根据时钟模块控制红外节能楼道灯的开启时间，傍晚时楼道灯开启，由于时间控制不太准确，跟一年四季天数的长度有关，光敏电阻检测到光线较暗时，设置在楼道的热释电红外检测模块检测到红外信号，经过信号处理模块输出到单片机，单片机输出信号到灯光控制电路控制LED灯发光。当进入楼道内时，门磁检测模块检测到一个开门信号，控制楼道门两侧的LED灯组进行发光，起到照明的作用。当环境光比较强时，光敏电阻阻值比较小，信号处理电路检测到低电平信号，禁止热释电红外传感器工作，省去了单片机处理过程。当环境光比较弱时，光敏电阻阻值变大，信号处理电路接收到高电平，从而启动热释电红外传感器工作。热释电红外传感器Ⅰ探测比较远的距离，当人体进入到传感器Ⅰ的控测范围内且光强较弱时，信号检测电路处理信号，并向单片机发送一个中断，单片机启动灯光控制电路，使灯慢慢变亮。当环境光比校弱时，且人体过于靠近楼道灯，热释电红外传感器Ⅱ检测到信号，同时了在热释电红外传感器Ⅰ的控测范围内，信号处理电路同时向单片机发送信号，单片机处理信号根据优先级顺序，屏蔽掉热释电红外传感器Ⅰ的信号，启动延时电路，发出警报使人离开，若在设定的时间内未离开，则启动灯光控制电路，使灯慢慢熄灭。当人体离开热释电红外传感器Ⅱ的控测范围且在热释电红外传感器Ⅰ的控测范围内时，灯光又慢慢变亮。

虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (7)

1.一种热释电红外节能楼道灯，其特征在于，所述热释电红外节能楼道灯包括热释电红外传感器Ⅰ、热释电红外传感器Ⅱ、光敏电阻、信号处理电路、门磁检测模块、电源模块、单片机、灯光控制电路、声音提醒模块、LED灯、时钟模块，所述热释电红外传感器Ⅰ的输出端连接着信号处理电路的输入端；所述热释电红外传感器Ⅱ的输出端连接着信号处理电路的输入端；所述光敏电阻的输出端连接着信号处理电路的输入端；所述信号处理电路的输出端连接着单片机的输入端；所述门磁检测模块的输出端连接着单片机的输入端；所述电源模块的输出端连接着单片机的输入端；所述单片机的输出端连接着灯光控制电路的输入端；所述单片机的输出端连接着声音提醒模块的输入端；所述单片机的输出端连接着LED灯的输入端；所述时钟模块的输出端连接着单片机的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种热释电红外节能楼道灯，其特征在于：所述单片机采用AT89C51单片机。

3.根据权利要求1所述的一种热释电红外节能楼道灯，其特征在于：所述热释电红外传感器Ⅰ、热释电红外传感器Ⅱ均采用BISS0001热释电红外传感器。

4.根据权利要求1所述的一种热释电红外节能楼道灯，其特征在于：所述声音提醒模块采用WT2003B01语音芯片。

5.根据权利要求1所述的一种热释电红外节能楼道灯，其特征在于：所述时钟模块采用DS1302时钟芯片。

6.根据权利要求1所述的一种热释电红外节能楼道灯，其特征在于：所述灯光控制电路包括74LS138芯片和ADC0832模数转换芯片。

7.根据权利要求1所述的一种热释电红外节能楼道灯，其特征在于：所述门磁检测模块包括PT2262编码芯片和PT2272解码芯片。