基于89C51的熱釋電紅外傳感器智能臺燈的設計

　　0引言

　　目前，臺燈已是千家萬戶的生活必需用品。但在使用中卻經常由于忘記關燈而造成巨大的能源浪費;夜晚使用時，又要摸黑去開燈，非常不方便。臺燈的使用者大多是一些未成年的學生，長期使用臺燈時，如果坐姿不對，還會影響到視力。本文給出了一種基于BISS0001和單片機89C51組成熱釋電紅外傳感器控制電路來制作一種智能臺燈的設計方法。該方法的控制器可以根據臺燈旁邊是否有人以及光線的強弱來自行控制臺燈的關和開，從而使人們使用起來比較方便，而且能起到節能的效果。

　　1 BISS000l及其特性

　　BISS0001是一款具有較高性能的傳感信號處理集成電路。它配以熱釋電紅外傳感器和少量外接元器件即可構成被動式熱釋電紅外開關，故能自動快速開啟各類白炙燈、熒光燈、蜂鳴器、自動門、電風扇、烘干機和自動洗手池等裝置，特別適用于企業、賓館、商場、庫房及家庭的過道等敏感區域，或用于安全區域的自動燈光、照明和報警系統。BISS001的主要功能如下：

　　為CMOS數模混合專用集成電路;

　　具有獨立的高輸入阻抗運算放大器，可與多種傳感器匹配進行信號處理;

　　帶有雙向鑒幅器，可有效抑制干擾;

　　內設延遲時間定時器和封鎖時間定時器;

　　結構新穎，穩定可靠，調解范圍寬;

　　內置參考電壓，工作電壓范圍為2～6V。

　　BISS0001芯片的管腳分布如圖1所示。

　　2 系統組成

　　該智能臺燈的系統組成框圖如圖2所示。由圖可見，本系統主要由電源部分、傳感器、信號處理單元、BISS0001芯片、MCU單元、蜂鳴器、開關控制單元和燈等部分組成。其中電源部分通過7812和7805分別輸出12 V和5 V電壓，12 V給LM324供電，5 V電壓給其余部分供電。信號檢測與處理部分由熱釋電紅外傳感器、光敏電阻、信號處理單元和BISS0001芯片組成;傳感器的作用是感知是否有人在，故采用的是熱釋電紅外傳感器，該傳感器只對波長為10μm(人體輻射紅外線波長)左右的紅外輻射敏感，而對除人體以外的其他物體不會引發探頭動作;光敏電阻的作用是感知臺燈周圍環境的光照強度;MCU部分采用的是ATMEL公司生產的89C5l單片機，該單片機具有價格低廉、開發簡單、操作方便及可以加密等優點，因此市場占有量非常大。該單片機作用是處理由BISS0001發送過來的信號并給開關控制單元和蜂鳴器發送命令;蜂鳴器單元主要是根據MCU單元發出的命令給出警告信號;開關控制單元由數模轉換芯片DAC0832來實現，任務是根據89C5l給出的命令來控制臺燈的打開或閉合。從而實現對臺燈的自動控制操作。

　　3 硬件電路設計

　　本系統的電源部分電路如圖3所示。該部分主要采用集成電路模塊7805和7812來提供5 V和12 V電壓。

　　圖4所示是本系統的信號檢測與處理單元電路。其中的熱釋電紅外傳感器選用RE200B。

　　MCU與控制電路如圖5所示。

　　該部分電路由單片機AT89C5l、譯碼器74LSl38、數模轉換芯片DAC0832和放大器LM324組成。主要任務是將控制信號經放大器LM324放大后驅動燈的工作。

　　系統中的蜂鳴器提醒電路如圖6所示。

　　4 軟件設計

　　下面給出本智能臺燈軟件部分的部分源程序：

　　5 結束語

　　臺燈在家庭中的普及率非常高，本文設計的該款智能臺燈必定會為家庭生活帶來更多的方便，且必定會為減少學生的近視起到一定的作用。