基于熱釋人體紅外和溫度傳感系統(tǒng)的智能溫控風(fēng)扇及照明控制系統(tǒng)

　　摘要：采用單片機(jī)為控制器。以熱釋人體紅外和溫度傳感系統(tǒng)來檢測室內(nèi)有無人員以及室內(nèi)溫度，設(shè)計(jì)了一個(gè)智能溫控風(fēng)扇及照明控制系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)和控制室內(nèi)的風(fēng)扇和燈管的照明，達(dá)到了智能控制和節(jié)能的目的。

　　關(guān)鍵詞：熱釋人體紅外;智能控制;單片機(jī);風(fēng)扇;照明控制

　　O 引言

　　目前絕大多數(shù)樓宇風(fēng)扇和電燈在使用時(shí)都是由人員手動操作，當(dāng)天氣悶熱時(shí)由樓宇內(nèi)的人員手動開啟風(fēng)扇和選調(diào)風(fēng)速，當(dāng)燈光不足或在上樓梯時(shí)手動開啟電燈，常常會由于人員的疏忽在人離開之后忘記關(guān)閉設(shè)備而導(dǎo)致用電的浪費(fèi)。在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，考慮采用單片機(jī)為控制器，以熱釋人體紅外和溫度傳感系統(tǒng)來檢測室內(nèi)有無人員以及室內(nèi)溫度，設(shè)計(jì)一個(gè)智能溫控風(fēng)扇及照明控制系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)和控制室內(nèi)的風(fēng)扇和燈光的照明，從而達(dá)到智能控制和節(jié)能的目的。

　　1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)方框圖如圖l所示。通過51單片機(jī)和熱釋人體紅外來檢測區(qū)域內(nèi)是否有人，如有人再檢測其溫度和光度是否需開啟風(fēng)扇和燈光并且實(shí)現(xiàn)該調(diào)在哪個(gè)檔位，并由指示燈顯示檔位。用數(shù)碼管顯示室溫。最后用蜂鳴器作為報(bào)警源，如果啟動報(bào)警模式，當(dāng)檢測到其區(qū)域內(nèi)有人就會發(fā)出報(bào)警信號，當(dāng)溫度超過一定范圍內(nèi)也啟動長鳴報(bào)警聲。

　　2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

　　2.1 熱釋人體紅外模塊

　　人體紅外感應(yīng)模塊電路主要由人體被動紅外探頭、菲涅爾透鏡、專用芯片BISS0001組成。當(dāng)有人出現(xiàn)在它的探測區(qū)，傳感器便能探測到信號并把信號傳給單片機(jī)，單片機(jī)再根據(jù)實(shí)際情況是否該開啟器件設(shè)備或讓房間的電器設(shè)備處于一種可開啟狀態(tài)。關(guān)于走廊及洗手問用燈情況，當(dāng)晚上有人經(jīng)過時(shí)，人體紅外感應(yīng)到人便開啟走廊用燈或者洗手間用燈。熱釋人體紅外模塊電路如圖2所示。

　　電路中運(yùn)用了熱釋紅外專用芯片BISS0001。BISS0001是由運(yùn)算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時(shí)間定時(shí)器以及封鎖時(shí)間定時(shí)器等構(gòu)成的數(shù)模混合專用集成電路。如圖2所示，當(dāng)人體輻射的紅外線通過菲涅爾透鏡被聚焦在熱釋電紅外傳感器的探測元上時(shí)，電路中的傳感器將輸出電壓信號，然后使該信號先通過一個(gè)由C1、C2、R1、R2組成的帶通濾波器，該濾波器的上限截止頻率為16 Hz，下限截止頻率為O.16 Hz。

　　由于熱釋電紅外傳感器輸出的探測信號電壓十分微弱(通常僅有1 mV左右)，而且是一個(gè)變化的信號，同時(shí)菲涅爾透鏡的作用又使輸出信號電壓呈脈沖形式(脈沖電壓的頻率由被測物體的移動速度決定，通常為O.1 Hz～10 Hz左右)，所以應(yīng)對熱釋紅外傳感器輸出的電壓信號通過運(yùn)算放大器OP1和OP2進(jìn)行二級放大。再經(jīng)由電壓比較器COP1和COP2構(gòu)成的雙向鑒幅器處理后，檢出有效觸發(fā)信號Vs去啟動延遲時(shí)間定時(shí)器。