基于STC單片機(jī)和傳感器的LED智能照明控制系統(tǒng)

　　摘要： 介紹了一種LED 智能照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，給出了系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)和控制流程。該系統(tǒng)采用STC12C5A60S2 作為主控器，利用熱釋紅外傳感器檢測(cè)人體輻射的微量紅外線，光敏電阻檢測(cè)環(huán)境亮度，采用DS18B20 檢測(cè)LED的溫度，LED驅(qū)動(dòng)采用PWM 調(diào)光技術(shù)。

　　0 引言

　　我國(guó)是一個(gè)資源緊缺的國(guó)家，但在日常的生活中，人們并沒(méi)有意識(shí)到這一點(diǎn)。以室內(nèi)照明為例，在很多公共場(chǎng)合中都采用手動(dòng)開(kāi)關(guān)，經(jīng)常出現(xiàn)沒(méi)有及時(shí)關(guān)燈的現(xiàn)象，從而造成能源的浪費(fèi)，也會(huì)縮短燈具的使用壽命。針對(duì)這一現(xiàn)象，有必要研究一種智能照明控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用智能傳感器感應(yīng)室外亮度來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光，以保持室內(nèi)恒定照度，既能使室內(nèi)有最佳照明環(huán)境，又能達(dá)到節(jié)能的效果。

　　LED 被稱為第四代綠色光源，LED 的發(fā)光器件是冷光源，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長(zhǎng)、體積小等特點(diǎn)。LED 光的單色性好，光譜窄，無(wú)需過(guò)濾，可直接發(fā)出有色可見(jiàn)光。在相同的照明情況下，LED 燈耗電量為白熾燈的十分之一，熒光燈的二分之一，是未來(lái)照明的發(fā)展趨勢(shì)。

　　1 智能控制方案設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)采用光敏電阻檢測(cè)環(huán)境亮度，熱釋紅外傳感器檢測(cè)人體輻射的微量紅外線，溫度檢測(cè)模塊檢測(cè)LED 的溫度，傳感器檢測(cè)到的信號(hào)經(jīng)過(guò)預(yù)處理傳給單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)處理后控制LED 燈的開(kāi)關(guān)和亮度。系統(tǒng)框圖如圖1 所示。

　　2 硬件設(shè)計(jì)

　　2. 1 熱釋電紅外探測(cè)模塊

　　熱釋電紅外探測(cè)模塊不需要配置紅外線發(fā)射源，能直接接受人體輻射的微量紅外線，將其轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)輸出。為了提高PIR 傳感器感受紅外線的靈敏度，在傳感器前加裝配套的菲涅耳透鏡。

　　熱釋電紅外探測(cè)模塊由菲涅耳透鏡、熱釋電紅外傳感器（ PIR） 、控制電路及驅(qū)動(dòng)電路等組成。熱釋電紅外探測(cè)模塊框圖如圖2 所示。

　　人體都有恒定的體溫，一般在37 ℃，會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng)10 μm 左右的紅外線。人體輻射的紅外光線經(jīng)過(guò)菲涅耳透鏡匯集在PIR 的2 塊探測(cè)元上，當(dāng)人體移動(dòng)時(shí)，紅外輻射強(qiáng)度發(fā)生變化，探測(cè)元表面的電荷強(qiáng)度發(fā)生變化，經(jīng)內(nèi)部場(chǎng)效應(yīng)管放大就有信號(hào)輸出。