一種智能燈光控制器的設(shè)計(jì)

1、一種智能燈光控制器的設(shè)計(jì)摘要：根據(jù)實(shí)地調(diào)研，在燈光智能控制中采用聲、光控的比較多，并用于控制照明系統(tǒng)的比較多，而采用微波控制的比較少，使應(yīng)用領(lǐng)域受到一定的限制。作者正是基于這樣的考慮試圖將智能燈光控制的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)多樣化。本設(shè)計(jì)以555為核心元件，TX982為檢測(cè)元件，雙向可控硅為開(kāi)關(guān)元件，555被用于構(gòu)成施密特觸發(fā)器，在感應(yīng)信號(hào)的激勵(lì)下觸發(fā)可控硅導(dǎo)通使燈點(diǎn)亮。試驗(yàn)證實(shí)本設(shè)計(jì)在實(shí)際中可行，與傳統(tǒng)的智能燈光控制相比有一定的優(yōu)勢(shì)和特色。關(guān)鍵詞：555；TX982;燈光控制器引言本設(shè)計(jì)是在實(shí)地調(diào)研當(dāng)前智能照明的應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)，微波感應(yīng)控制不如聲光技術(shù)普及，結(jié)合電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)對(duì)電工電子技術(shù)、自動(dòng)控制理

2、論、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等較寬廣領(lǐng)域的工程技術(shù)基礎(chǔ)和一定的專業(yè)知識(shí)的要求，學(xué)生受到電工電子、信息控制技術(shù)等方面的基本訓(xùn)練，具有試驗(yàn)過(guò)程控制與分析，解決強(qiáng)弱電并舉等技術(shù)問(wèn)題的能力、一定的動(dòng)手能力與操作能力而提出。本文首先對(duì)控制系統(tǒng)技術(shù)路線進(jìn)行分析，繼而確定原理圖，最后進(jìn)行控制器的制作和調(diào)試。制作完成的控制器要可實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能，有一定的實(shí)用價(jià)值，并且通過(guò)實(shí)踐加深對(duì)理論知識(shí)的理解，在實(shí)踐中驗(yàn)證所學(xué)的知識(shí)，達(dá)到學(xué)有所用、從學(xué)習(xí)中找到樂(lè)趣激發(fā)興趣的目的。1系統(tǒng)技術(shù)路線圖TX982微波感應(yīng)控制器的工作電壓為DC12V，因此需要設(shè)計(jì)一個(gè)電源電路，本設(shè)計(jì)選用RC濾波電路、限流電阻和穩(wěn)壓二極管組成的電容降壓電路；控制電路

3、采用555定時(shí)器和可控硅。這樣，TX982的信號(hào)激勵(lì)555使其4腳處于非復(fù)位狀態(tài)，而光敏電阻在夜間分壓使構(gòu)成施密特觸發(fā)器的555的2腳處于低電平從而使3腳輸出高電平可控硅導(dǎo)通，從而將燈點(diǎn)亮，實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。技術(shù)路線圖如下：電源部分采用電容降壓電路，提供穩(wěn)定的12V直流電壓。TX982是微波感應(yīng)控制模塊，當(dāng)有人或活動(dòng)物體進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)會(huì)反射回波，微波電路檢測(cè)到有人在監(jiān)控范圍內(nèi)活動(dòng)時(shí)輸出端輸出下拉電平，使555處于非復(fù)位狀態(tài)，只有在環(huán)境光很弱時(shí)，光敏電阻與R4的分壓點(diǎn)低于1/3VCC,555電路的第3腳輸出高電平，可控硅BCR導(dǎo)通，燈泡發(fā)光。2控制器的工作原理2.1試驗(yàn)過(guò)程在實(shí)際操作中，本設(shè)計(jì)最初采用橋

4、式全控整流橋堆，濾波電容，這樣就實(shí)現(xiàn)了滿足TX982工作的12V直流電壓電源。首先利用萬(wàn)用表檢查各焊點(diǎn)，確定各焊點(diǎn)聯(lián)通沒(méi)有虛焊，再對(duì)電路分部進(jìn)行檢查，TX982能夠工作，它的指示燈能夠按照說(shuō)明書(shū)的描述發(fā)光或熄滅，三極管的每個(gè)極在相應(yīng)的偏執(zhí)狀態(tài)下可以測(cè)得實(shí)驗(yàn)預(yù)期的電壓，555也實(shí)現(xiàn)了施密特觸發(fā)器的功能，甚至可控硅觸發(fā)極達(dá)到能夠?qū)ǖ碾妷悍秶?-12V），但可控硅卻沒(méi)有導(dǎo)通，白熾燈不能點(diǎn)亮。試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)即使將第二陽(yáng)極懸空，只接第一陽(yáng)極和觸發(fā)極，燈卻會(huì)持續(xù)點(diǎn)亮，說(shuō)明該電源電路不能讓可控硅正確工作。在試驗(yàn)過(guò)程中根據(jù)光敏電阻的測(cè)量阻值，R4的阻值由300k改用100k，使555定時(shí)器能夠按試驗(yàn)要求正常

5、工作；電容器C3也由1uF更換為更大容量的10uF,用以延長(zhǎng)燈的點(diǎn)亮?xí)r間，便于觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2.2工作原理電源部分由C1,C2,R1,DW,D組成典型的電容降壓電路，提供穩(wěn)定的12V直流電壓。TX982是微波感應(yīng)控制模塊，它利用多普勒效應(yīng)，在一定空間內(nèi)建立微電場(chǎng)，當(dāng)有人或活動(dòng)物體進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)會(huì)反射回波，經(jīng)電子線路混頻后檢測(cè)出極微弱的移頻信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)智能處理后，可輸出控制信號(hào)。由于采用了微波檢測(cè)專用微處理器，所以能夠?qū)斎胄盘?hào)進(jìn)行脈頻和脈寬處理，因而對(duì)小體積動(dòng)物、遠(yuǎn)距離的樹(shù)木、高頻通訊信號(hào)、遠(yuǎn)距離的閃電和電器開(kāi)關(guān)時(shí)的干擾予以排除，是以往紅外線、超聲波、熱釋電元件組成的檢測(cè)電路和常規(guī)

6、的微波電路所無(wú)法比擬的，在實(shí)際使用中誤報(bào)率極低。當(dāng)微波電路檢測(cè)到有人在監(jiān)控范圍內(nèi)活動(dòng)時(shí)，微波感應(yīng)控制模塊的輸出端輸出下拉電平，使T1管截止，A點(diǎn)從低電平變成高電平，由555電路組成的光控電路開(kāi)始工作。當(dāng)環(huán)境光很弱時(shí)，光敏電阻與R4的分壓點(diǎn)低于1/3VCC,555電路的第3腳輸出高電平，可控硅BCR導(dǎo)通，燈泡發(fā)光，同時(shí)第3腳的高電平使T2管導(dǎo)通，B點(diǎn)被強(qiáng)制拉至低電平，只有在監(jiān)控范圍內(nèi)的人離開(kāi)后，微波感應(yīng)控制模塊的輸出端內(nèi)部的三極管截止，T1管經(jīng)R2偏置處于導(dǎo)通狀態(tài)，A點(diǎn)電位處于低電平，555電路被復(fù)億第3腳變成低電平，燈光熄滅，T2管截止，電路退出自鎖狀態(tài)，準(zhǔn)備進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)。3結(jié)論從試驗(yàn)過(guò)

7、程中可以看出高可靠性微波感應(yīng)控制器的靈敏度并不是越高越好，過(guò)分提高靈敏度將引起噪波誤觸發(fā)，TX982產(chǎn)生的微波信號(hào)在傳輸、反射接收以及放大處理過(guò)程中可能引起微量噪波，在7米處人體移動(dòng)34步被觸發(fā)的靈敏度已達(dá)到使用極限，應(yīng)調(diào)至在5米處移動(dòng)34步被觸發(fā)最佳。并且在高頻磁場(chǎng)較強(qiáng)的地方避免使用TX982,其無(wú)線電波的穿墻能力可以通過(guò)合理的安裝位置加以避免，這點(diǎn)在試驗(yàn)中得到驗(yàn)證。安裝高度也不是強(qiáng)調(diào)越高越好，而是對(duì)應(yīng)每一個(gè)靈敏度數(shù)值都有個(gè)最大感應(yīng)范圍，用戶可以根據(jù)實(shí)際需要比如房屋面積等調(diào)節(jié)靈敏度選擇合適的安裝高度，以使效果達(dá)到最佳。從整個(gè)測(cè)試過(guò)程來(lái)看，安裝過(guò)高或過(guò)低其靈敏度幾乎無(wú)法體現(xiàn)出來(lái)，實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。參考文獻(xiàn)1 清華大學(xué)電子教研組編數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)（第四版）M.北京：高等