CN2829294Y - 室内照明智能控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于室内照明灯的智能控制装置。属于日用电器控制技术领域。提供一种可以根据室内人数以及自然光线的照度，对室内照明灯进行智能控制的室内照明智能控制装置。其特征是微电脑的数据输入口与至少两路主动式红外传感器相连接构成信号输入回路；微电脑的数据输出口连接双“与门”控制开关输入端构成控制回路；双“与门”控制开关的另一输入端与光敏控制信号的输出端相连组成控制回路。改变了以往仅以人的有无为控制条件的落后方式。特别适用于学校教室的灯光控制，具有良好的经济效益和社会效益。

Description

室内照明智能控制装置

技术领域

本实用新型公开了一种用于室内照明灯的智能控制装置。属于日用电器控制技术领域。

背景技术

本实用新型作出以前，现有智能节电产品中基本都以被动红外探测技术或声控技术探测人的有无，同时也仅是用人的有无为开灯与否的条件。这样存在的缺点是这两种探测方式探测误差率较高，另外，仅以人的有无为控制条件并不能最大限度提高节能效率。以微电脑作为控制单元的室内照明灯的控制装置，可以解决定时开关、照度控制等问题。但室内是否有人，需不需要照明的问题并没有得到解决。经常是室内空无一人却是灯光通明，造成巨大浪费。

发明内容

本实用新型针对已有技术的不足，提供一种可以根据室内人数以及自然光线的照度，对室内照明灯进行智能控制的室内照明智能控制装置。

本实用新型的技术特征是采用两路主动红外传感器作为微处理器的人数传感器，记录进出室内的人数；采用光敏控制信号与微处理器输出信号组成双“与门”控制开关，控制照明供电电源，完成对室内照明灯的智能控制。

以下详细介绍本实用新型的构造，一种室内照明智能控制装置，包括微电脑控制的万年历时钟，其特征是微电脑的数据输入口与至少两路主动式红外传感器相连接构成信号输入回路；微电脑的数据输出口连接双“与门”控制开关输入端构成控制回路；双“与门”控制开关的另一输入端与光敏控制信号的输出端相连组成控制回路。

主动式红外传感器由红外发射单元和红外接收单元构成。

红外发射单元中使用了四重二输入“与非”门。其中由两个“与非”门组成载波振荡器，振荡频率f0调在38kHz左右；两个“与非”门组成低频振荡器，振荡频率f1不必精确调整，大约4KHz。

在红外接收单元中采用红外接收头和锁相环压控振荡电路，利用了锁相环压控振荡电路(LM567)接收到相同频率和相位的载波信号后，⑧脚电压由高变低这一特性，来形成对控制对象的控制。

光敏控制电路由两只光敏管二极管和电压比较放大器，组成迟滞电压比较器电路构成。

用于照明灯电源控制的双“与门”控制电路及其隔离接口控制电路包括一个双“与门”电路和光电耦合器电路依次连接组成。可控硅元件构成照明灯电源的无触点开关。

主机可以采用单片机。

本实用新型主要是利用主动红外探测方式探测人的进出，将探测信号传给微电脑，由软件计算人数，同时结合光照度、作息时间等条件进而控制光源，以达到省电的目的。

本实用新型的优点是可以制作成万年历的形式，在节能的同时提供时间显示。其稳定性好，探测误差低的特点，判断人员的进出，同时计算出室内人数，根据人数的多少来控制开灯的数目，改变了以往仅以人的有无为控制条件的落后方式。特别适用于学校教室的灯光控制，具有良好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本实用新型中红外传感器发射单元的电路图。图2是红外传感器接收单元的电路图。图3是光敏控制电路的电路图。图4是与门控制电路及其隔离接口控制电路。图5是本实用新型的结构电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详述：

一种室内照明智能控制装置，包括微电脑控制的万年历时钟，其特征是微电脑的数据输入口与至少两路主动式红外传感器相连接构成信号输入回路；微电脑的数据输出口连接双“与门”控制开关输入端构成控制回路；双“与门”控制开关的另一输入端与光敏控制信号的输出端相连组成控制回路。

主动式红外传感器由红外发射单元和红外接收单元构成。

整个系统的工作过程为：由红外线对射电路探测人员进出，同时将有效探测信号传给单片机，由单片机计算人数，再结合单片机所设定开关灯时间和光敏控制电路探测光照度所输出的信号来控制与门控制电路及其隔离接口控制电路。

具体到各电路的工作过程：

红外线发射与接收电路参见图1、2。

在发射电路中使用了一片四重二输入“与非”门7400。其中“与非”门U3C、U3D组成载波振荡器，振荡频率f0调在38kHz左右；“与非”门U3A、U3B组成低频振荡器，振荡频率f1不必精确调整，大约4KHz。f1对f0进行调制，所以从“与非”门U3D输出的波形是断续的载波，也即f1的低频起到了对高频f0的间断作用，满足了红外接受头HS0038的接收要求，然后再经567产生的更低频率方波调制，这也是经红外发光二极管传送的波形。

在接收电路中LM567是一片锁相环电路，其⑤、⑥脚外接的电阻和电容决定了内部压控振荡器的中心频率f2，f2≈1/1.1RC，这里为了便于对发射信号进行调节使用了占空比可调的振荡电路。其①、②脚通常分别通过一电容器接地，形成输出滤波网络和环路单级低通滤波网络。②脚所接电容决定锁相环路的捕捉带宽：电容值越大，环路带宽越窄。①脚所接电容的容量应至少是②脚电容的2倍。③脚是输入端，要求输入信号≥25mV。⑧脚是逻辑输出端，其内部是一个集电极开路的三极管，允许最大灌电流为100mA。LM567的工作电压为4.75～9V，工作频率从直流到500kHz，静态工作电流约8mA。LM567的内部电路及详细工作过程非常复杂，这里仅概述如下：当LM567的③脚输入幅度≥25mV、频率在其带宽内的信号时，⑧脚由高电平变成低电平。电路中利用了LM567接收到相同频率和相位的载波信号后，⑧脚电压由高变低这一特性，来形成对控制对象的控制。

HS0038是红外接收头，它接收发射器发出的红外信号，其中心频率与发射器载波频率f0相同，经其解调后，在输出端输出频率与调制信号相同而相位相反的方波，然后经反相器反相后输出与567匹配的方波。则当发射器发射信号时，LM567便开始工作，⑧脚由高电平变为低电平。

实际应用中，每道门两侧应安装一路，共两路。假设其与单片机的接口为P20、P21口，若红外线没有被遮断，LM567输出低电平，不会触发单片机的外部中断0，此时不进行人数计算；若有红外光束被遮断，LM567输出高电平，触发外部中断0，单片机启动扫描P2口程序，具体判断是哪路红外线被遮断，进而判断出人的是进还是出。

光敏控制电路参见图3。本电路中D1、D2为光敏管，D2感光，D1起温度补偿作用；R4是反馈电阻，使LM393构成迟滞电压比较器，防止光强在临界状态的微小变化而引起误动作。其基本工作原理是当光强达到一定程度时D2导通，LM393反相端电压高于同相端基准电压，此时393输出低电平，为关灯信号，反之，输出高电平为开灯信号。

用于灯控的与门控制电路及其隔离接口控制电路工作原理参见图4：在该电路光电耦合器MOC3041起隔离作用，使强电与弱电系统的地隔离，防止对弱电系统的电磁干扰，以及保护人身安全；可控硅BCR20AM为无触点开关。

主机采用AT89C52单片机，其具体工作过程是：假设其控制线为单片机的P24口，当单片机根据设定时间、人数等条件计算出应开灯时，P24口便输出高电平，与光敏电路的有效信号相“与”后，若为高电平则控制光耦工作，使可控硅导通，开灯，反之关灯。

主机及显示电路工作过程：在此电路中，使用74373作为单片机的接口扩展芯片，使用两片74138译码器的译码输出作为数码管的位选线。键盘接口电路的设计使用中断加扫描的方式，只要有键按下就会产生外部中断，然后启动扫描进而判断是哪个键按下。

Claims (4)

1、一种室内照明智能控制装置，包括微电脑控制的万年历时钟，其特征是微电脑的数据输入口与至少两路主动式红外传感器相连接构成信号输入回路；微电脑的数据输出口连接双“与门”控制开关输入端构成控制回路；双“与门”控制开关的另一输入端与光敏控制信号的输出端相连组成控制回路。

2、根据权利要求1所述的室内照明智能控制装置，其特征是红外发射单元中使用了四重二输入“与非”门7400，其中由两个“与非”门组成载波振荡器；两个“与非”门组成低频振荡器。

3、根据权利要求1所述的室内照明智能控制装置，其特征是红外接收单元中采用红外接收头和锁相环压控振荡电路组成，锁相环压控振荡电路采用LM567集成电路，红外接收头采用HS0038红外接收头。

4、根据权利要求1所述的室内照明智能控制装置，其特征是光敏控制电路由两只光敏管二极管和电压比较放大器，组成迟滞电压比较器电路构成，电压比较放大器采用LM393集成电路。

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