基于89C51的熱釋電紅外傳感器智能臺燈的設(shè)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(jīng)常由于忘記關(guān)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(xué)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(shè)計方法。該方法的控制器可以根據(jù)臺燈旁邊是否有人以及光線的強弱來自行控制臺燈的關(guān)和開，從而使人們使用起來比較方便，而且能起到節(jié)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(gòu)成被動式熱釋電紅外開關(guān)，故能自動快速開啟各類白炙燈、熒光燈、蜂鳴器、自動門、電風(fēng)扇、烘干機和自動洗手池等裝置，特別適用于企業(yè)、賓館、商場、庫房及家庭的過道等敏感區(qū)域，或用于安全區(qū)域的自動燈光、照明和報警系統(tǒng)。BISS001的主要功能如下：

　　為CMOS數(shù)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(nèi)設(shè)延遲時間定時器和封鎖時間定時器;

　　結(jié)構(gòu)新穎，穩(wěn)定可靠，調(diào)解范圍寬;

　　內(nèi)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(tǒng)組成

　　該智能臺燈的系統(tǒng)組成框圖如圖2所示。由圖可見，本系統(tǒng)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(guān)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(fā)探頭動作;光敏電阻的作用是感知臺燈周圍環(huán)境的光照強度;MCU部分采用的是ATMEL公司生產(chǎn)的89C5l單片機，該單片機具有價格低廉、開發(fā)簡單、操作方便及可以加密等優(yōu)點，因此市場占有量非常大。該單片機作用是處理由BISS0001發(fā)送過來的信號并給開關(guān)控制單元和蜂鳴器發(fā)送命令;蜂鳴器單元主要是根據(jù)MCU單元發(fā)出的命令給出警告信號;開關(guān)控制單元由數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DAC0832來實現(xiàn)，任務(wù)是根據(jù)89C5l給出的命令來控制臺燈的打開或閉合。從而實現(xiàn)對臺燈的自動控制操作。

　　3 硬件電路設(shè)計

　　本系統(tǒng)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(tǒng)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(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DAC0832和放大器LM324組成。主要任務(wù)是將控制信號經(jīng)放大器LM324放大后驅(qū)動燈的工作。

　　系統(tǒng)中的蜂鳴器提醒電路如圖6所示。

　　4 軟件設(shè)計

　　下面給出本智能臺燈軟件部分的部分源程序：

　　5 結(jié)束語

　　臺燈在家庭中的普及率非常高，本文設(shè)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(xué)生的近視起到一定的作用。