畢業(yè)論文---人體感應(yīng)自動(dòng)節(jié)能燈電路設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）</p><p>　　題 目： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)：

2、 </p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　

3、　年 月 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　摘要及關(guān)鍵詞................................................................................................ 1</p><p>　　第一章、前言...

4、............................................................................................ 2</p><p>　　第二章、工作原理..................................................................................... 4</p&g

5、t;<p>　　第一節(jié)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)......................................................................... 4</p><p>　　第二節(jié)、引腳功能......................................................................... 4</p><

6、p>　　第三節(jié)、工作原理.......................................................................... 5</p><p>　　3.１、輸入放大濾波和比較電路......................... 5</p><p>　　3.２、工作模式的選擇.............................

7、.................... 6</p><p>　　第四節(jié)、應(yīng)用........................................................................................ 7</p><p>　　第三章、感應(yīng)范圍...............................................

8、....................................... 8</p><p>　　第四章、產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)及安裝..................................................................... 9</p><p>　　第一節(jié)、產(chǎn)品類型及安裝........................................

9、................. 9</p><p>　　第二節(jié)、產(chǎn)品分類及范圍......................................................... 10</p><p>　　第五章、結(jié)束語(yǔ).............................................................................

10、................ 12</p><p>　　參考文獻(xiàn)............................................................................................................... 13</p><p><b>　　摘要</b></p><

11、p>　　現(xiàn)階段最為緊迫的問(wèn)題就是能源問(wèn)題，要從根本上解決能源問(wèn)題，除了尋找新的能源，節(jié)能是關(guān)鍵的也是目前最直接有效的重要措施 ，在最近幾年,通過(guò)努力，人們?cè)诠?jié)能技術(shù)的研究和產(chǎn)品開發(fā)上都取得了巨大的成果。</p><p>　　人體感應(yīng)自動(dòng)節(jié)能燈電路設(shè)計(jì)，是在節(jié)能的基礎(chǔ)上，合理節(jié)約資源，依據(jù)接收人體紅外光譜而工作，當(dāng)人體在其接收范圍內(nèi)活動(dòng)，自動(dòng)開啟負(fù)載，人不離開且在活動(dòng)，負(fù)載持續(xù)工作，直至人離開后延時(shí)關(guān)閉負(fù)載。

12、適合走廊、消防通道、車庫(kù)、倉(cāng)庫(kù)、地下室等照明環(huán)境，尤其適應(yīng)常忘關(guān)燈，關(guān)抽風(fēng)機(jī)的家庭和賓館浴室。人到燈先亮，人離后燈滅，不需觸摸，無(wú)須喊叫。</p><p>　　關(guān)鍵詞：紅外線，感應(yīng)開關(guān)，紅外輻射，探測(cè)區(qū)域</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　At present the most pressing prob

13、lem is the energy issue, to fundamentally resolve the energy problems, in addition to looking for new sources of energy, energy efficiency is critical and is the most direct and effective measures, in the last few years,

14、 through the efforts of the people in power-saving technology research and product development are made great achievements. Human body sensors automatically saving lamp circuit design, is on the basis of energy efficienc

15、y, conserve resources, base</p><p>　　Keywords: Infrared, Sensor switch, Infrared radiation, Detection of regional</p><p>　　人體感應(yīng)自動(dòng)節(jié)能燈電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　第一章、前言</b></p>

16、<p>　　隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在人們?cè)絹?lái)越關(guān)心我們賴以生存的地球，世界上大多數(shù)國(guó)家也充分認(rèn)識(shí)到了環(huán)境對(duì)我們?nèi)祟惏l(fā)展的重要性。各國(guó)都在采取積極有效的措施改善環(huán)境，減少污染。這其中最為重要也是最為緊迫的問(wèn)題就是能源問(wèn)題，要從根本上解決能源問(wèn)題，除了尋找新的能源，節(jié)能是關(guān)鍵的也是目前最直接有效的重要措施 ，在最近幾年,通過(guò)努力，人們?cè)诠?jié)能技術(shù)的研究和產(chǎn)品開發(fā)上都取得了巨大的成果。</p>&

17、lt;p>　　照明行業(yè)也不例外，國(guó)內(nèi)很多廠家打出了“節(jié)能，環(huán)保，綠色，省電”等等宣傳標(biāo)語(yǔ)，去令消費(fèi)者注目，其中，用得最多的，便是電子式自鎮(zhèn)流熒光燈(即我們俗稱的節(jié)能燈)。</p><p>　　確實(shí)，節(jié)能燈與白熾燈對(duì)比，其優(yōu)點(diǎn)是非常突出的.例如光效，節(jié)能燈為50-60流明/瓦，有的甚至高達(dá)68流明/瓦，而白熾燈的光效只有10流明/瓦左右。所以,同樣瓦數(shù)的節(jié)能燈和白熾燈，在轉(zhuǎn)換效率方面，節(jié)能燈是非常出色的。也就

18、是說(shuō)，從省電的角度來(lái)分析：例如你的一間房子里需要一盞發(fā)光總光通量為1200流明的光源，選用白熾燈，以白熾燈光效10流明/瓦來(lái)算，則需要120瓦，而選用節(jié)能燈，以光效為60流明/瓦來(lái)算，只需20瓦就夠了。再如色溫，節(jié)能燈有2700K，4000K，6400K，或者其它單一色溫選擇。而白熾燈只有2500K-3000K范圍內(nèi)選擇（視功率而定）。</p><p>　　但是，因國(guó)內(nèi)生產(chǎn)節(jié)能燈的廠家比較多,大部分廠家的技術(shù)水平

19、，研發(fā)設(shè)備,生產(chǎn)設(shè)備相對(duì)較單薄。另一方面,某些廠家為了降低成本，選用次品零部件。使質(zhì)量難以保證.特別是功率稍大，用于需大面積照明的節(jié)能燈。因此，”節(jié)能燈節(jié)電不節(jié)錢”的觀念在消費(fèi)者的心目中已根深蒂固。其實(shí)，節(jié)能燈是可以省電又可以省錢的，一個(gè)優(yōu)秀的節(jié)能燈，壽命可達(dá)到5000小時(shí)以上。如加裝了預(yù)熱啟動(dòng)裝置，還可達(dá)10000小時(shí)以上。</p><p>　　而人體感應(yīng)自動(dòng)節(jié)能燈電路設(shè)計(jì)，是在節(jié)能的基礎(chǔ)上，合理節(jié)約資源，依據(jù)

20、接收人體紅外光譜而工作，當(dāng)人體在其接收范圍內(nèi)活動(dòng)，自動(dòng)開啟負(fù)載，人不離開且在活動(dòng)，負(fù)載持續(xù)工作，直至人離開后延時(shí)關(guān)閉負(fù)載。</p><p>　　按86標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，將開關(guān)直接裝入開關(guān)盒底座。適合：走廊、消防通道、車庫(kù)、倉(cāng)庫(kù)、地下室等照明環(huán)境，尤其適應(yīng)常忘關(guān)燈，關(guān)抽風(fēng)機(jī)的家庭和賓館浴室。用于走廊：人到燈先亮，人離后燈滅，不需觸摸，無(wú)須喊叫。且于浴室：人進(jìn)燈亮，抽風(fēng)機(jī)工作。人離后待水蒸氣、臭氣抽干凈后停止工作。適合世界各

21、地地供電標(biāo)準(zhǔn)，并采用過(guò)零技術(shù)，既能節(jié)電方便，又能延長(zhǎng)負(fù)載使用壽命。</p><p>　　第二章、芯片工作原理</p><p><b>　　第一節(jié)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)</b></p><p>　?。校裕福粒玻叮玻笔牵校怨旧a(chǎn)的一種采用ＣＭＯＳ技術(shù)制作的大規(guī)模集成電路芯片ＬＳＩ，主要用于紅外感應(yīng)式運(yùn)動(dòng)人體的燈控方面。其輸出采用繼電器控制方式，可廣泛用于走廊

22、、櫥房、庭院、會(huì)議室、倉(cāng)庫(kù)、貨棧的節(jié)能照明以及其它應(yīng)用領(lǐng)域。ＰＴ８Ａ２６２１的主要特點(diǎn)如下： ●內(nèi)含兩級(jí)運(yùn)算放大器，可用于放大信號(hào)和濾除噪聲干擾； ●片內(nèi)具有穩(wěn)壓電源，可輸出３．６Ｖ電壓； ●有三種可控工作模式：ＯＮ／ＡＵＴＯ／ＯＦＦ； ●輸出電平適于繼電器控制方式； ●可采用越權(quán)ｏｖｅｒｒｉｄｅ控制功能； ●當(dāng)過(guò)零檢測(cè)ＺＣ端信號(hào)消失超過(guò)３秒時(shí)，芯片自動(dòng)復(fù)位；ＰＴ８Ａ２６２１芯片有１６腳ＤＩＰ或ＳＯＰ兩種封裝形式。</p&

23、gt;<p><b>　　圖2.1</b></p><p><b>　　第二節(jié)、引腳功能</b></p><p>　?。校裕福粒玻叮玻钡囊_功能如表１所列。</p><p>　　表一 PT8A2621的引腳功能</p><p><b>　　第三節(jié)、工作原理</b>

24、</p><p>　　ＰＴ８Ａ２６２１的內(nèi)部電路框圖如圖2.1所示，各部分電路的功能如下：</p><p>　　3.１、輸入放大濾波和比較電路</p><p>　　該器件中的ＰＩＲ傳感器可將檢測(cè)到的、由人體運(yùn)動(dòng)引起的功率變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷鹤兓?。該電壓?jīng)運(yùn)放ＯＰ１和ＯＰ２放大濾波后進(jìn)入比較器電路，和設(shè)置的閥值?ＶＴＨ＝２．０５Ｖ?ＶＴＬ＝１．５５Ｖ?進(jìn)行比較，比較器的輸入

25、輸出波形關(guān)系如圖２所示。</p><p>　?。校桑覀鞲衅鞯碾娫从尚酒瑑?nèi)部的一個(gè)穩(wěn)壓器供給，ＶＥＥ端的電壓為３．６Ｖ，具有４ｍＡ的負(fù)載能力。另外，芯片內(nèi)部穩(wěn)壓器還可為運(yùn)放ＯＰ２同相端提供１．８Ｖ的電壓。</p><p>　　3.２、工作模式的選擇</p><p>　?。校裕福粒玻叮玻庇校希?、ＡＵＴＯ和ＯＦＦ三種工作模式可供選擇</p><p>

26、;<b>　　圖2.2</b></p><p>　　在ＯＮ模式，輸出端ＲＥＬＡＹ引腳一直為高，從而為繼電器提供驅(qū)動(dòng)電壓。在ＯＦＦ模式，ＲＥＬＡＹ引腳一直為低電平。在ＡＵＴＯ模式，ＲＥＬＡＹ引腳輸出通常為低，只有當(dāng)ＰＩＲ輸入信號(hào)為有效觸發(fā)時(shí)，才在一定時(shí)間內(nèi)，由ＯＳＣＤ引腳外接的ＲＣ值確定，輸出高電平，然后返回ＯＦＦ模式。</p><p>　?。校桑业挠行в|發(fā)包含下面三種

27、情況：第一是在兩秒內(nèi)多于３次觸發(fā)時(shí)；第二是有一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，但脈寬大于３４０ｍｓ時(shí)；第三是在２ｓ內(nèi)有２次觸發(fā)，其中一個(gè)脈寬大于１６０ｍｓ時(shí)。但ＰＩＲ的有效觸發(fā)能否使引腳ＲＥＬＡＹ輸出為高，還得受諸如ＣＤＳ引腳電平等控制條件的限制（圖2.2）。</p><p>　　芯片的三種工作模式可通過(guò)改變ＭＯＤＥ引腳的接法來(lái)實(shí)現(xiàn)。表２給出了相應(yīng)的接法。</p><p>　　表2 MODE引腳的接法<

28、/p><p><b>　　第四節(jié)、應(yīng)用</b></p><p>　?。校裕福粒玻叮玻钡牡湫蛻?yīng)用電路（圖2.3）所示。圖中，Ｓ１開關(guān)可以用作越權(quán)控制，芯片的ＶＣＣ電壓通過(guò)整流穩(wěn)壓電路提供，繼電器Ｊ１用于燈控，電路的其它部分功能前面已經(jīng)說(shuō)明，這里不再贅述。</p><p>　　由于ＰＴ８Ａ２６２１芯片的控制功能較多，除圖３所示的節(jié)能燈控外，也可以用來(lái)設(shè)

29、計(jì)一個(gè)紅外報(bào)警器。此外，工作在ＡＵＴＯ模式時(shí)，也可以用越權(quán)控制功能對(duì)多個(gè)燈進(jìn)行同開同關(guān)的控制。</p><p>　　圖2.3 PT8A2621的典型應(yīng)用電路</p><p><b>　　第三章、感應(yīng)范圍</b></p><p>　　人體感應(yīng)自動(dòng)節(jié)能燈電路設(shè)計(jì)，需利用紅外線感應(yīng)人體是一特定波長(zhǎng)紅外線的發(fā)射體，由紅外傳感器檢測(cè)到這種紅外線的變化并予

30、以放大選頻處理后，可以推動(dòng)適當(dāng)?shù)呢?fù)載，此乃人體紅外自動(dòng)開關(guān)。這一檢測(cè)技術(shù)較之超聲、啞聲、微波方式更為靈敏與準(zhǔn)確。它要求PIR熱釋電人體紅外傳感器的信號(hào)放大處理電路有很高的靈敏度并要能準(zhǔn)確鑒別生物體與非生物體的運(yùn)動(dòng)，使誤動(dòng)作率降到最低。且體積小，自耗電微少。采用熱釋電紅外傳感器及專用單片集成電路構(gòu)成的這種開關(guān)能成為人到燈亮、人走燈滅。它安裝方便，可直接替換86型面板式開關(guān)，無(wú)需改動(dòng)市電線路。</p><p>　　熱

31、釋電紅外傳感器的輸出信號(hào)幅度較?。ㄐ∮?mV），頻率低（約0.1～0.8Hz)，檢測(cè)距離短，為此在PIR前加用一塊半球面菲涅爾透鏡，使范圍擴(kuò)展成90度圓錐型距離大于5米的檢測(cè)面。集成電路內(nèi)部含有二級(jí)運(yùn)放、比較器、延時(shí)定時(shí)器、過(guò)零檢測(cè)、控制電路、系統(tǒng)時(shí)鐘等電路。PIR傳感器檢測(cè)到人體移動(dòng)引起的紅外熱能之變化并將它轉(zhuǎn)換為電壓量，通過(guò)二級(jí)選頻放大比較輸入到控制電路中，由控制電路輸出過(guò)零脈沖觸發(fā)雙向可控硅導(dǎo)通。采用交流過(guò)零觸發(fā)能消除可控硅導(dǎo)通時(shí)

32、浪涌電流，延長(zhǎng)燈具的使用壽命。同時(shí)控制電路啟動(dòng)了延時(shí)定時(shí)器，直至PIR傳感器在接收到信號(hào)后，觸發(fā)可控硅的信號(hào)延時(shí)到設(shè)定的時(shí)間后關(guān)斷可控硅，做到自動(dòng)關(guān)閉。改變R5阻值或C4容量可控制延時(shí)定時(shí)器的時(shí)間。IC電路的9腳為光控輸入端，由光敏電阻串聯(lián)R8接地，白天亮阻小9腳為低電平，封鎖控制電路輸出，待天暗時(shí)亮阻增大9腳轉(zhuǎn)為高電平，并解除控制電路，因此能自動(dòng)做到天暗時(shí)自動(dòng)開關(guān)進(jìn)入工作。調(diào)整R8電阻可適應(yīng)不同的感光度。要將其改為日夜均能工作時(shí)，只需

33、將光敏電阻或R8拆下即可。探測(cè)靈敏度的調(diào)整也十分方便，增大R9電阻阻值提高放大器的增益，它能使檢測(cè)距離加遠(yuǎn)，反之則可縮</p><p>　　第四章、產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)及安裝</p><p>　　第一節(jié)、產(chǎn)品類型及安裝</p><p>　　A型是兩線的可控硅控制，一進(jìn)一出，負(fù)載25W-150W</p><p>　　B型是三線的繼電器控制，一個(gè)火線，一個(gè)零

34、線，一個(gè)燈線，負(fù)載0-300W</p><p>　　C型是兩線的可控硅控制，一進(jìn)一出，負(fù)載8W-150W</p><p><b>　　產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　　安裝方便 ------ 單線制AC型直接替換原來(lái)的機(jī)械開關(guān)使用</p><p>　　單線控制 ------ 單線制AC型為單進(jìn)單出，無(wú)需接零線<

35、;/p><p>　　無(wú)電火花 ------ 單線制AC型采用可控硅控制，工作中不會(huì)產(chǎn)生電火花</p><p>　　適合燈具 ------ 可控制日光燈、節(jié)能燈、白熾燈、射燈、鹵素?zé)舻?lt;/p><p>　　安全設(shè)計(jì) ------ 內(nèi)部有保險(xiǎn)管，可有效防止燈具短路引發(fā)火災(zāi)或人體觸電等</p><p>　　來(lái)電自息 ------ 電網(wǎng)停電后再來(lái)電，開關(guān)

36、處于自動(dòng)關(guān)閉狀態(tài)，避免浪費(fèi)電能</p><p>　　不傷燈具 ------ 開關(guān)控制采用過(guò)零觸發(fā)技術(shù)，對(duì)燈具無(wú)損傷</p><p>　　超低功耗 ------ 待機(jī)耗電極低，按照1度電=1千瓦時(shí)計(jì)算：全年耗電=（0.01W×24h×365）/1000Wh=0.088度電（10年不足1度電）</p><p>　　上電快速 ------ 開關(guān)上電初始

37、化時(shí)間小于2秒</p><p><b>　　使用說(shuō)明：</b></p><p>　　1．警告：請(qǐng)勿帶電操作，操作規(guī)程按照電工規(guī)范進(jìn)線</p><p>　　2．按照接線圖將感應(yīng)開關(guān)接入控制線路中，兩根紅線不分進(jìn)出順序</p><p>　　3．檢查無(wú)誤后通電，負(fù)載應(yīng)處于斷電狀態(tài)</p><p>　　4

38、．用手捂住感應(yīng)探頭，測(cè)試開關(guān)正常；如果異常，請(qǐng)斷電檢查后重試</p><p>　　接線示意圖（圖4.1）</p><p><b>　　圖4.1</b></p><p>　　安裝示意圖（圖4.2）</p><p><b>　　圖4.2</b></p><p>　　第二節(jié)、產(chǎn)品分

39、類及范圍</p><p>　　人體熱釋紅外線檢測(cè)部分，主要由菲涅耳透鏡和紅外接收傳感器RH構(gòu)成。菲涅耳透鏡實(shí)際上就是一片可以透過(guò)紅外線的表面有一些特殊波紋的薄塑料片，當(dāng)有人在它前面走過(guò)時(shí)，它會(huì)把人體釋放的連續(xù)的且位置移動(dòng)的紅外線“聚焦”成一種能量強(qiáng)度變化的紅外線落在它后面的紅外接收傳感器RH上。它利用的主要是“干涉”的原理。紅外接收傳感器RH就可以把這種強(qiáng)度變化的紅外線信號(hào)變成低頻交流電信號(hào)，完成了由紅外線信號(hào)到

40、交流電信號(hào)的轉(zhuǎn)變。這個(gè)低頻交流電信號(hào)的頻率取決于菲涅耳透鏡前紅外源的移動(dòng)速度，一般在幾到幾十赫芝，當(dāng)紅外源靜止時(shí)，也就是當(dāng)人站在菲涅耳透鏡前不動(dòng)時(shí)，它是偵測(cè)不到的1.單極性設(shè)計(jì):同普通墻壁開關(guān)(二線接駁),可接各類阻性負(fù)載(無(wú)需任何配件).      2.全自動(dòng)感應(yīng):人來(lái)開關(guān)立即接通,人離開后延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉.     

41、60;3.無(wú)觸點(diǎn)電子開關(guān):接通負(fù)載的瞬間無(wú)大的沖擊電流,延長(zhǎng)負(fù)載使用壽命.      4.自動(dòng)測(cè)光:光線強(qiáng)時(shí)不感應(yīng)(出廠設(shè)置),帶感光調(diào)節(jié)(也可調(diào)節(jié)在任意光線下感應(yīng)或全天侯感應(yīng)).      5.自動(dòng)隨機(jī)延時(shí)(可連續(xù)延時(shí)方式):人在感應(yīng)范圍活動(dòng),開關(guān)始終接通,直到人離開后才自動(dòng)關(guān)閉，(可選</p>&

42、lt;p>　　走廊、樓道、衛(wèi)生間、地下室、倉(cāng)庫(kù)、車庫(kù)等場(chǎng)所的自動(dòng)照明、排氣扇的自動(dòng)抽風(fēng)以及其它電器的自動(dòng)控制等功能，同時(shí)可用于防盜等用途。 </p><p><b>　　第五章、結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我了解了人體感應(yīng)燈的原理和應(yīng)用，熟悉了設(shè)計(jì)步驟，鍛煉了設(shè)計(jì)實(shí)踐能力，培養(yǎng)了自己的設(shè)計(jì)能力。對(duì)自己的專業(yè)知識(shí)的進(jìn)行了考察，為

43、以后的學(xué)習(xí)和就業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p>　　本篇論文是在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下完成的。在研究分析的過(guò)程中，老師給予了指導(dǎo)，并提供了很多與該課題相關(guān)的重要信息，培養(yǎng)了我對(duì)事情研究分析的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和創(chuàng)新精神，很大程度上提高了我分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，這非常有利于我現(xiàn)在和今后的學(xué)習(xí)和工作。在此表示衷心的感謝！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p&

44、gt;<p>　　1、波利索夫，《紅外線的應(yīng)用》，國(guó)防工業(yè)出版社，1981年</p><p>　　2、沈梁鋒，《紅外線感應(yīng)燈的應(yīng)用及相關(guān)問(wèn)題的解決》，《科技信息》，山東科學(xué)技術(shù)廳，2006年</p><p>　　3、陳永甫主編，《紅外線探測(cè)和控制電路》，人民郵電出版社，2004年</p><p>　　4、華中理工單子教研室編，康華光主編，《電子技術(shù)基礎(chǔ)