智能照明系统原理分析

目前照明设备一般采用传统的定时控制和人工控制两种方式。这两种控制方式效率低下、可靠性低、能源浪费严重。有些地方的照明设施采用声控, 此种方式的缺点是任何的声响都可以使照明设施启动。这在一定程度上也造成了浪费, 同时还减少了灯具的寿命。当人们因公务暂离、开会和休息, 办公室的照明也会造成大量的电力浪费。智能照明系统, 在办公室应用中, 可节能 40 % ~ 60 %; 在大型仓库中, 可节能 70 %。同时, 合适的照度也将提高人员的工作效率。

1、系统组成及工作原理

( 1)系统组成

该系统由两部分组成: 探测系统和控制系统。

探测系统由主动、被动热释电红外探测器和光亮度探测器组成。光亮度探测器由光敏电阻及放大器组成。

系统框图如图 1所示。

图 1 系统组成框图。

( 2)工作原理

光亮度探测器对室内亮度进行检测, 若亮度下降到设定阈值( 300 l x ), 则通知单片机打开红外探测器电源。被动红外探测器若探测到人体进入室内信号,放大并输入到单片机主控电路, 单片机得到有效信号后, 立即发出继电器闭合信号, 接通照明电路, 并且使该信号延迟一段时间 T。同时启动主动红外探测器转动扫描, 扫描周期< T。如果在 T 时间内某区域的主动探测器探测到了人体信号, 放大并输入到单片机, 单片机将触发输出延时 T, 使该区域的继电器保持闭合, 该区域保持照明。无论人是否走动, 主动探测器不断扫描人体信号, 延时不断被触发, 照明保持。当室内无人时, 所有灯关闭。

系统主程序流程如图 2所示。

图 2 主程序流程图。[page]

2、光照度的检测

光照度是指落在表面单位面积上的光照总量或光通量。它由符号 E 表示。计量单位是勒克斯 ( 1x )。

1 1x= 1流明 /平方米( l m /m2) , 光照度是对被照地点而言的, 但又与被照射物体无关。一个流明的光, 均匀射到 1 m2的物体上, 照度就是 1 1x。

照度检测电路如图 3所示。

图 3 照度检测电路图。

采用光敏电阻对室内光强进行检测如图 3所示,由 R 22与 RW 7的分压值确定光照强度的阈值, 送入比较器 LM339同相输入端, 将光敏电阻的分压值接入LM339的反相输入端, 当光照强度逐渐减弱时, 光敏电阻阻值增大, 输入比较器反相端的电压随之增加, 若超过所设阈值则比较器输出低电平通知单片机。

3、结束语

本文提出了智能照明的应用。虽然智能照明还没有普及, 但对智能照明技术的研究已很普遍。相信, 随着科学技术的快速发展, 照明技术的进一步成熟, 该照明设施的成本会降低, 具有较好的应用价值。