基于光电传感器声控传感器的楼道声控灯调研的

.,基于光电传感器、声音传感器的楼道声控灯调研,项目背景,材料选择,收获体会,实现方案,.,项目背景,声光控楼道灯是一种智能灯具，既满足夜晚楼道照明的需要，又能最大限度地节约电能。用声光控延时开关代替住宅小区的楼道上的开关，只有在天黑以后，当有人走过楼梯通道，发出脚步声或其它声音时，楼道灯会自动点亮，提供照明，当人们进入家门或走出公寓，楼道灯延时几分钟后会自动熄灭。在白天，即使有声音，楼道灯也不会亮，从而实现了“人来灯亮，人去灯熄”，杜绝了长明灯，使得LED声光控灯低能耗、长寿命。可以达到节能的目的。声光控延时开关不仅适用于住宅区的楼道，而且也适用于工厂、办公楼、教学楼等公共场所，它具有体积小、外形美观、制作容易、工作可靠等优点，适合于各种楼房走廊的照明设备。,.,实现方案,*方案一：设计了以NE555定时器和74HC123单稳态触发器组成集成单稳态触发电路，用电容、电阻来控制延时，用LM358运算放大器及光电传感器实现光控电路的比较作用和用三极管及声音传感器实现声控电路的放大作用。*方案二：设计了以STC89C52单片机为核心来实现楼道声控灯的功能。通过单元电路设计、电路调试与选择以及数据与分析等方面的研究，实现在白天不工作，晚上突发声响信号时自动开灯，并亮灯后延时60S后自动熄灭的控制要求,.,方案一,用LM358组成声控放大电路，当声控传感器检测到声音时，驻极体话筒接收信号经过电容隔直通交作用后经LM358运算放大器放大。声控电路如下：,.,用LM358接成电压跟随器。当有光时，光感电阻阻值减小运算放大器的2脚电压小于3脚电压，1脚输出高电平；当无光时，光感电阻阻值增大运算放大器的2脚电压大于3脚电压，1脚电压输出低电平。光控电路如下：,方案一,用NE555定时器构成的施密特触发电路。电路图如下：,.,方案一,施密特触发器可以对输入波形进行整形，最重要的特点是能够把变化缓慢的输入波形整形成边沿陡峭的矩形脉冲，他的传输是一条带有滞回特性的曲线，及触发器输出由低电平到高电平和由高电平变为低电平所对应的阈值电压是不同的。其波形如下图所示：,74HC123单稳态触发器组成单稳态延时电路，延时控制根据电容C1和电阻R6控制，其延时时间。电路图为如下：,.,总电路图的设计是将声控放大电路、光控电路、NE555定时器构成的施密特触发器和74HC123构成的单稳态触发器组合起来，这样就能实现声控、光控、波形整形和延时的功能。其整体电路图如下所示：,方案一,.,方案二,用两个与非门将声控传感器电路与光控传感器电路组合成声、光控电路。当同时满足无光和有声音时，驻极体话筒接收信号经过电容隔直通交作用后经三极管放大LJ1脚输出高电平，光敏电阻阻值增大LJ2脚输出高电平，经过第一次次与非门后输出低电平，在经过一次与非门由P20脚输出高电平。声、光控电路如下所示：,.,方案二,用STC89C52单片机接成控制延时电路。当运算放大器的1脚和7脚输出的都是高电平经单片机处理后使LED灯发光并延时60S后熄灭。其控制电如下所示：,.,方案二,总电路图的设计是将声控放大电路、光控电路和单片机的控制电路组合起来，这样就实现声控、光控和延时的功能。其整体电路图如下所示：,.,方案二,#includesbitP2.1=P21;sbitP2.0=P20;intx;inty;voiddelay(intx)for(y=110;y0;y-);for(x;x0;x-);voidmain()intm;P2.1=0;/不能同满足无光和有声的时候，while(1)if(P2.0=1)/如果同时满足无光和有声音产生时P2.1=1;/就送一个高电频让灯发for(m=0;m60;m+)/循环60次delay(1000);/延时1SP2.1=0;/60S后灯就灭了,使用Keil对单片机控制程序进行调试。其程序如下：,.,选用材料及优点,、白天自动熄灭.天黑后灯就处于等待状态,一有响动,灯就亮，延时约12分钟,灯自动熄灭。、耗电很小。以50支5mm的LED灯测试，耗电约3W，不到40W白炽灯的十分之一.而亮度是很接近的.、寿命极长。以LED灯每天点亮12小时算，可使用20年。、以相同7层楼的不同单元做对比测试得出数据：采用40W白炽灯声光控开关的每月电费是5元，一层楼约0.71元；而采用LED灯的每月约0.8元、一层楼不到0.11元.一年仅节省的电费就有50多元，还节省了大量维修费用。、LED灯工作在小电流低电压的状态,所以对控制器的器件要求就要低些,与白炽灯泡控制器相比较其工作寿命就要长得多。、我们建议国家建设部制定新的建筑标准,凡楼道供电均采用24V直流供电,因为使用安全电压,就是有人不小心接触也没事.其次是LED灯直接就可以使用,不用做任何的转换,成本最低效率最高.,采用高亮的白色LED发光管，其优点是,.,通过长时间的设计，从理论到实践，不仅巩固了大学以来所学的知识，而且学到了一些相关软件（Proteus、AltiumDesigner）的使用。经过此次基于光电传感器、声音传感器的楼道声控灯智能开关设计了解到了NE555定时器如何构建施密特触发电路和用LM358运算放大器实现电压比较器作用，以及使用电阻和电容来控制的延时电路。在此次调研中还了解了声控传感器、光电传感器的运行特性和工作原理。在此次设计中，再次让我们熟悉制作电子产品的一般过程。首