1、“.....台灯便会自动点亮,省去了黑暗中摸开关的麻烦 当学习时由于靠桌面太近,造成坐姿不正,系统就会提示,以纠正坐姿,防止近 视当学习太累了时,趴在桌子上睡会儿时,台灯就会自动熄灭当无人在时, 系统也会使台灯自动熄灭,以达到节省能源的目的。除了硬件部分采用防干扰技 术外,在软件中也采用了防干扰技术,当中断产生时,并不立即执行,而是对 其进行延时,防止由于不小心而进入到探测器的范围内,以免产生误判。 第二章系统组成及电路设计 系统组成部分 本系统制作的主要设计源泉来源于生活,因此创新之处也在于处理生活中 些比较常见的问题。以专门感应人体红外信号的热释电红外传感器为基础,以 信号处理电路,利用单片机进行处理,以达到便于控制的目的。系统 结构框图如图所示。 图系统结构图 本系统组成如图所示......”。
2、“.....其工作过程为当环境光比较强时,光 敏电阻阻值比较小,信号处理电路检测到低电平信号,禁止热释电红外传感器工 作,省去了处理过程。当环境光比较弱时,光敏电阻阻值变大,信号处理 电路接收到高电平,从而启动热释电红外传感器工作。热释电红外传感器探测 比较远的距离,当人体进入到传感器的控测范围内且光强较弱时,信号检测电 路处理信号,并向单片机发送个中断,启动灯光控制电路,使灯慢慢变 热释电红外传感器 热释电红外传感器 光敏电阻 信号 处理 电路 提醒电路 灯光控制电路 亮。当环境光比校弱时,且人体过于靠近桌面,热释电红外传感器检测到信号, 同时了在热释电红外传感器的控测范围内,信号处理电路同时向发送信 号,处理信号根据优先级顺序,屏蔽掉热释电红外传感器的信号,启动 延时电路,发出警报使人离开......”。
3、“.....则启动灯光控制 电路,使灯慢慢熄灭。当人体离开热释电红外传感器的控测范围且在热释电红 外传感器的控测范围内时,灯光又慢慢变亮。 电路设计部分 传感器组成的信号检测及处理部分 在电路设计部分中,单片机在本次智能节能台灯设计中的主要控制单元,主要控 制电路灯光,控制电路是在单片机的控制下工作。传感器在设计者起着重要的作 用,传感器组成的信号检测及处理部分电路原理如图所示。 图传感器组成的信号检测及处理部分 图二是由红热释电红外传感器光敏电阻组成的信号检测及处理 电路。红热释电红外传感器只对波长为人体辐射红外线波长左右的红 外辐射敏感,所以除人体以外的其他物体不会引发探头动作。探头内包含两个互 相串联或并联的热释电元,而且制成的两个电极化方向正好相反,环境背景辐射 对两个热释元件几乎具有相同的作用,使其产生释电效应相互抵消,于是探测器 无信号输出。旦人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦......”。
4、“.....但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同,不能抵消, 于是输出检测信号。是由运算放大器电压比较器状态控制器延迟 时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路。当外界光强 较强时,光敏电阻阻值很小,检测到低电平,从而封锁脚,禁止传 感器的信号。当外界光强较弱时,光敏电阻阻值很大,检测到低 电平,开启脚检测到人体信号时,产生微弱的信号输出,经 组成的信号放大滤波电路。和组 成的延时电路。信号经处理后从脚输出。 单片机灯光控制电路如图所示。 图单片机灯光控制电路 图三是由单片机组成的报警及灯光控制电路。当外部无任何中断时, 控制的使能控制端,使后面电路不工作。当有中断产生时,启 动,向脚低位发送信号,控制灯慢慢亮。当中断和中断同时产 生时,屏蔽掉中断,启动向脚低四位发送数据,使灯光慢慢 变暗。这里采用控制可以节省的管脚,有利于扩展,以便 于控制多盏灯。由于采有可以有效地使灯实现阶梯形的变化......”。
5、“.....其实有源无增大光照强度,则电阻值变化减小,然后逐渐趋向平缓。 在大多数情况下,该特性为非线性。 伏安特性曲线。伏安特性曲线用来描述光敏电阻的外加电压与光电流的 关系,对于光敏器件来说,其光电流随外加电压的增大而增大。 温度系数。光敏电阻的光电效应受温度影响较大,部分光敏电阻在低温 下的光电灵敏较高,而在高温下的灵敏度则较低。 额定功率。额定功率是指光敏电阻用于种线路中所允许消耗的功率,当温 度升高时,其消耗的功率就降低。 第四章软件程序设计 总体程序框图 总个系统程序框图如下图所示。 图总系统程序框图 主程序流程图 程序框图如图所示,程序开始后,对程序进行初始化。向脚写入低 电平,开启所有中断,启动计数器。当中断来时,进入中断,设置为, 调用延时程序延时,判断是否等于,若不是,则加,继续发 送数据进入循环,直至,即实现的是灯慢慢变亮的个过程......”。
6、“.....根据优先级,屏蔽掉中断,开启中断。调用延时程序延 时分钟,查询中断控制位防止人体不小心到达热释电探测器的探测范围内, 采用延时程序来排除干扰,防止误判。若为,则返回主程序若为,则向 高四位发送数据,使灯保持原来最亮状态,调用延时程序,判断是否等 于,若是则中断返回,若不是,则减,继续循环,直至等到于,此程 序的目的是实现灯慢慢变暗。 开始 程序初始化 开启所有中断 中断返回入口 结束 总系统程序流程图如图所示。 图程序框图 程序设计 本系统的主要技术难点在于对人体红外信号的采集及处理。由于采用的是热释 电红外传感器,当人体进入其感应范围时,传感器就会产生几信号,然后通 过以为中心的信号处理电路,对信号进行二次放大,并滤波,以防止外 界的信号产生干扰。信号经过后从而转化为数字信号输出,便于用单片 机进处理。具体程序参见于附件......”。
7、“.....台灯是般家庭的生活必需品,但由于 经常忘记关灯而造成巨大的能源浪费。全球这么多台灯,估算下,消耗能源可 观。另个是作为个必需品,当然要使生活变得更方便,省去了黑暗中开灯的 麻烦,并且可以纠正坐姿。本系统在实验室进行了实物实验。热释电红外探测器 的距离是左右距离可调,主要是因为般来说是门离书桌的距离以便黑暗中 时人到门口则启动,省去了开灯的麻烦,用户可以根据自己的实际情况进行距 离调节。热释电红外探测器的距离是左右距离可调,主要考虑是当学 习时,有时坐姿不正,引起身体离桌面太近,容易引起近视,此时台灯发出警告, 提醒注意,若在设定的时间内未离开,则强制熄灭。有时人学习累了,趴在桌子 上睡觉,而忘了关灯,这时系统就会检测到,从而启动延时程序,段时间过后......”。
8、“..... 本系统的主要技术难点在于对人体红外信号的采集及处理。由于采用的是热 释电红外传感器,当人体进入其感应范围时,传感器就会产生几信号,然后通 过以为中心的信号处理电路,对信号进行二次放大,并滤波,以防止外 界的信号产生干扰。信号经过后从而转化为数字信号输出,便于用单 片机进处理。 本系统制作的主要设计源泉来源于生活,因此创新之处也在于处理生活中些 比较常见的问题。以专门感应人体红外信号的热释电红外传感器为基础,以 信号处理电路,利用单片机进行处理,以达到便于控制的目的。当房间 亮度不够时,且有人在附近时,台灯便会自动点亮,省去了黑暗中摸开关的麻烦 当学习时由于靠桌面太近,造成坐姿不正,系统就会提示,以纠正坐姿,防止近 视当学习太累了时,趴在桌子上睡会儿时,台灯就会自动熄灭当无人在时, 系统也会使台灯自动熄灭,以达到节省能源的目的。除了硬件部分采用防干扰技 术外,在软件中也采用了防干扰技术,当中断产生时,并不立即执行......”。
9、“.....防止由于不小心而进入到探测器的范围内,以免产生误判。 虽然本系统以达到了使生活方便的目的,但是电路还是不够简单。因为当有多 个热释电红外传感器时,就需要相应的信号检测电路。改进之处在于用个信号 处理电路同时控制多个传感器。还有个不足之处在台灯开启时,产生的光强容 易干扰光敏电阻对环境光强的判别,引起误判,现在的处理方法是传感器部分与 控制部分单独分开放置。 参考文献 赵国强,智能台灯,科学启蒙第期 赵继文,传感器与应用电路设计,北京,北京科学出版社 黄继昌,电子元器件应用手册,北京,北京人民邮电出版社,年, 赵辉,电子线路,北京,北京邮电大学出版社, 毕淑娥,电工与电子技术基础,哈尔滨,哈尔滨工业大学出版社, 李全利,单片机原理及应用,北京,清华大学出版社, 黄长艺,机械工程测试技术基础,北京机械工业出版社 金发庆,传感器技术与应用,北京机械工业出版社 王港元,电子技能基础,成都,成都科技大学出版社......”。
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