单片机光控人体感应灯的制作方法

本实用新型涉及智能照明技术，尤其是一种单片机光控人体感应灯。

背景技术：

随着新世界社会的信息化与家庭生活的智能化，实现家中电器进行智能有序的自动控制，达到电能的合理利用，节能减排，提高生活舒适度，对人们来说，是心之所向，是未来发展趋势。大到全球，小到我们每个人的生活，难免会出现人离开了房间，但是忘记关灯情况，有的人会这样想“我只是忘记了一会儿，就浪费一点，问题不大，没关系”，但久而久之，这种“忘记”成了一种习惯，倘若全球百分之一的人有这样的习惯，那么做消耗的能源将是无法估量的。

现有技术中，一些公共场所走廊中装有的灯大部分是声控的，当人走近时拍手或发出其他声响，就能控制灯点亮，点亮延时一段时间后熄灭，起到了控制方便、节能的作用，但是，这种灯存在着一些问题，例如晚上夜深人静时，外部的声音比较大，比如车子喇叭的声音，打雷的声音，就算没有人走过，灯也会在这种声音的影响下点亮，这属于误动作，造成了不必要的浪费，而且，这种灯应用在公共场所，例如学校、医院、办公楼等比较合适，但是应用在家庭中就不合适了，晚上起夜时，通过声音控制灯亮，会影响到家庭中其他人员休息，而为了方便起夜，一些家庭中安装了一晚上长亮的小夜灯，十分浪费电能，频繁使用导致灯更容易损坏。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种单片机光控人体感应灯，它结构简单，成本低，在不同光照强度下能够自动调节亮度，只有在感应到人体信号时感应到才会发光，最大化节约电能，使用时间延长，实用性强，运用范围广。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种单片机光控人体感应灯，包括电源、单片机、人体感应电路、光控电路、倒计时延时电路和感应灯，其特征是：所述电源分别与单片机、人体感应电路、光控电路电连接，所述单片机分别与人体感应电路、光控电路、倒计时延时电路电连接；所述电源为单片机、人体感应电路和光控电路提供电能，所述人体感应电路通过红外线感应外界人体散发的热量并输出人体信号，所述光控电路感应光照强度并输出光照信号，所述单片机接收人体信号和光照信号处理后发出感应灯控制信号，所述倒计时延时电路接收感应灯控制信号并延迟预定时间驱动感应灯。

上述结构中根据人体感应和环境光线来控制，自动实现人来灯亮，人走灯灭的功能，将单片机的实际运用与节能减排相结合，从而体现绿色出行的真正含义。人体感应模块具有全自动感应、光敏控制、感应封锁时间的功能，同时还具有工作电压范围宽、低功耗、输出高电平信号的特点。倒计时延时电路是为了降低感应灯的自我误操作，它能保证在检测失误的时候能够有一段缓冲时间，避免了人还在感应灯附近，但是灯却自动熄灭的情况。

作为本实用新型的优选方案，所述单片机采用STC89C52RC芯片。STC89C52RC芯片具有高速、低功耗和超强抗干扰性能，其指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。

作为本实用新型的优选方案，所述人体感应电路采用BISS0001红外热释电处理芯片。BISS0001红外热释电处理芯片包括运算放大器、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，相互连接组成电路。这种BISS0001红外热释电处理芯片具有独立的高输入阻抗运算放大器，可与多种传感器匹配，进行信号预处理；电压比较器可有效抑制干扰；延迟时间定时器和封锁时间定时器，结构新颖、稳定可靠，调节范围宽。

作为本实用新型的优选方案，所述光控电路设有光敏电阻，所述光敏电阻感应光照强度并把光信号转换为电信号。

作为本实用新型进一步的优选方案，所述单片机光控人体感应灯还包括LM393双电压比较器。LM393双电压比较器调节人体感应电路的光照灵敏度。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：

这种单片机光控人体感应灯的结构简单，成本低，在不同光照强度下能够自动调节亮度，光照灵敏度高，只有在感应到人体信号时感应到才会发光，最大化节约电能，能够避免误触导致感应灯发光，最大限度延长感应灯的使用寿命；人体感应模块具有全自动感应、光敏控制、感应封锁时间的功能，同时还具有工作电压范围宽、低功耗、输出高电平信号的特点；倒计时延时电路是为了降低感应灯的自我误操作，它能保证在检测失误的时候能够有一段缓冲时间，避免了人还在感应灯附近，但是灯却自动熄灭的情况。

附图说明

图1是本实用新型具体实施例的电路方框图；

图2是本实用新型具体实施例的工作电路图；

图3是本实用新型具体实施例人体感应电路的电路图；

图4是本实用新型具体实施例LM393双电压比较器的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行具体描述。

如图1-2所示，本实施例中的单片机光控人体感应灯，包括电源1、单片机2、人体感应电路3、光控电路4、倒计时延时电路5和感应灯6，电源1分别与单片机2、人体感应电路3、光控电路4电连接，单片机2分别与人体感应电路3、光控电路4、倒计时延时电路5电连接；电源1为单片机2、人体感应电路3和光控电路4提供电能，人体感应电路3通过红外线自动感应外界人体散发的热量并输出人体信号，光控电路4感应光照强度并输出光照信号，单片机2接收人体信号和光照信号处理后发出感应灯控制信号，倒计时延时电路6接收感应灯控制信号并延迟预定时间驱动感应灯6。

当白天光照强度很强，感应灯6的自控开关会一直处于敞开状态，感应灯6关闭；当晚上光照强度较弱，人体感应电路3会通过红外线感应人体信号，感应灯6就会自动点亮。人要离开的时候，可以通过人体感应电路3上的旋钮来设置感应灯6在自动熄灭时的延迟时间，这样在人离开以后，感应灯6会根据人体信号的消失，在特定时间过后会自动熄灭，以此来达到节能的目的。

单片机2采用STC89C52RC芯片。STC89C52RC芯片具有高速、低功耗和超强抗干扰性能，其指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。STC89C52RC芯片的引脚功能说明：

VCC（40引脚）：电源电压；

VSS（20引脚）：接地；

RST（9引脚）：复位输入；

XTAL1（19引脚）：振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端；

XTAL2（18引脚）：振荡器反相放大器的输入端；

EA/VPP（31引脚）：访问外部程序存储器控制信号；

ALE（30引脚）：地址锁存控制信号（ ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲；

：片外程序存储器读选通信号输出端。

如图3所示，人体感应电路3采用BISS0001红外热释电处理芯片。BISS0001红外热释电处理芯片包括运算放大器、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，相互连接组成电路。这种BISS0001红外热释电处理芯片具有独立的高输入阻抗运算放大器，可与多种传感器匹配，进行信号预处理；电压比较器可有效抑制干扰；延迟时间定时器和封锁时间定时器，结构新颖、稳定可靠，调节范围宽。

人体感应电路3具有以下六大特点：

1.自动感应：当环境满足人体红外或光源辐射时，则有电流干扰，而当环境无法满足时，电流自动反应，做出关闭电平动作，即输出低电平；

2.光敏控制：可充分分解需求进行设置，并且系统内专门预留了位置，用来判断和区分感应条件，进行合理的光敏控制；两种触发方式：L不可重复，H可重复；可跳线选择，默认为H；

A.不可重复触发方式：当满足电流输出时，则进行设定时间递减，只要到达设定时间，系统则会自动进行高低电平的转换，此过程为不可重复、不可逆的；

B.可重复触发方式：当环境满足高电平接通后，如果一直有信号干扰，则继电器一直保持闭合状态，只有当环境无法满足电路接通条件时，继电器才会安装设置在时间结束后，断开开关；

3.感应封锁时间：感应封锁时间一般设置在高低压电平动作之后，即一个完整的感应过程之后，封锁所有信息感应区域，此时任何信号都无法接通继电器和电源；此应用最大的优势在于，可以在感应时间和封锁区域内进行不同工作设置，既可研发间隔探测技术，又可减少负载压力，控制整个高低电平转换过程的各种干扰；

4.电压调节范围广：工作电压维持在DC5V至20V之间，可调节范围广；

5.损耗小：一般状态下电流保持在65uA，损耗小，特别适用于干电池供电系统，节约能源；

6.输出高电平信号：有效连接各种类型电路，用途广泛。

光控电路4设有光敏电阻41，光敏电阻41感应光照强度并把光信号转换为电信号。光敏电阻41又被称为光导管，是一种均质半导体；它具有灵敏度高、光谱响应范围广、体积小、质量轻、机械强度高、耐冲击、耐振动、抗过载能力强和寿命长等特点；它工作的主要原理就是自身有内光电效应。基于不同半导体导电能力的差异性出发，可有效根据载流子数目加以判定，因为载流子是半导体的核心部件。当光敏电阻41接受光照刺激时，半导体内电子趋于活跃状态，从而释放自身能量，这时电子会向自由电子装换，过程中伴随着空穴的产生，电子—空穴对就会降低电阻阻值。光照越强，电子—空穴对就越多，阻值越低，形成正比关系。一旦光敏电阻41接通，就会有电流产生，而且电流大小和光照强度是呈正比的，光照强，通过光敏电阻41的电流就越强，反之则相反。如果光照变弱或消失，则电流相应减小，电阻凸显出来。

基于以上光敏电阻41两端电流的变化趋势可知，电流大小和光照强度是呈一定的线性关系，只要有光线存在的地方，就会产生电流，而且随强度不断增大，实现了光电转换的功能。光敏电阻41就是普通的回路装置，直流电或交流电都可以使用。

单片机光控人体感应灯还包括LM393双电压比较器7。LM393双电压比较器7调节人体感应电路3的光照灵敏度。LM393主要特点如下：

1）工作电源电压范围宽，单电源、双电源均可工作，单电源：2～36V，双电源：±1～±18V；2）消耗电流小，Icc=0.8mA；

3）输入失调电压小，VIO=±2mV；

4）共模输入电压范围宽，Vic=0～Vcc-1.5V；

5）输出与 TTL，DTL，MOS，CMOS等兼容；

6）输出可以用开路集电极连接“或”门。

如图4所示，LM393双电压比较器7采用双列直插8脚塑料封装（DIP8）和微形的双列8脚塑料封装（SOP8）。LM393双电压比较器7是高增益,宽频带器件。将光敏二极管接收光照时产生的电阻值变化变成电压信号传递给电压比较器的同相输入端IN+(1)，把这个变化的电压信号与电压比较器的反相输入端 IN-(1)端的基准电压相比较，当同相端IN(1)+电压大于反相端 IN(1)-端电压时，电压比较器的输出端 OUT1 输出高电平电压，反之输出低电平。LM393双电压比较器7的所有没有用的引脚必须接地；它偏置网络确立了其静态电流与电源电压范围2.0-30V无关，通常电源不需要加旁路电容，差分输入电压可以大于Vcc 并不损坏器件；保护部分必须能阻止输入电压向负端超过-0.3V。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。