智能節(jié)能燈系統(tǒng)設(shè)計

1、 智能節(jié)能燈系統(tǒng)設(shè)計 毛敏摘要：為了提高照明用燈的節(jié)能性，本文本文來自于www.zz-news.com設(shè)計了智能節(jié)能燈系統(tǒng)，利用熱釋電紅外傳感器采集人體熱釋電信號來控制照明電路的開關(guān)，利用光照傳感器采集室內(nèi)亮度，并由arduino uno微處理器對所采集的信號進(jìn)行實時處理，實現(xiàn)節(jié)能目的。實驗證明，該系統(tǒng)性能穩(wěn)定、靈敏度高、調(diào)試方便、性價比高。關(guān)鍵詞：節(jié)能；傳感器；arduino中圖分類號：tp391.48 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a 文章編號：1009-3044（2018）22-0159-02abstract： in order to improve the energy saving of lighti

2、ng the lamp， this paper designs the intelligent energy-saving light system， using the pyroelectric infrared sensor to collect body heat release signals to control the lighting circuit switch， using light sensor to collect the indoor brightness， and by the arduino uno microprocessor for collection of

3、 real-time signal processing， achieve energy saving purpose. the experiment shows that the system has stable performance， high sensitivity， convenient debugging and high cost performance.key words： energy saving； sensor； arduino隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對照明的要求越來越高，照明耗能所占的比重也越來越大，為了節(jié)約照明的能源消耗量，本文利用熱釋電紅外傳感

4、器、光強度傳感器和arduino uno微處理器相結(jié)合設(shè)計出智能節(jié)能燈系統(tǒng)。arduino uno微處理器便捷靈活，具有豐富的接口，編程簡單；熱釋電紅外傳感器是一種能以非接觸形式檢測人發(fā)射出的紅外線，并輸出電壓信號的傳感器；光照傳感器可對廣泛的亮度進(jìn)行高精度測定。1 系統(tǒng)設(shè)計在系統(tǒng)中，熱釋電紅外傳感器采集人發(fā)射出的紅外線信息，光照傳感器采集室內(nèi)亮度，arduino uno微處理器根據(jù)傳感器采集的信息進(jìn)行處理，當(dāng)室內(nèi)有人并且光照度比較低時，打開燈，并根據(jù)當(dāng)前環(huán)境照度自動調(diào)節(jié)燈的亮度。系統(tǒng)框圖如圖1所示：1.1硬件設(shè)計1.1.1 熱釋電紅外傳感器37度體溫的人體會發(fā)出特定波長10um左右的紅外線，

5、熱釋電紅外傳感器能檢測人發(fā)射出的紅外線，并輸出電壓信號，可用于人體檢測。hc-sr501人體紅外感應(yīng)模塊是一種熱釋電紅外傳感器，可以探測人體輻射，對波長為10um左右的紅外輻射很敏感。1.1.2 光照傳感器bh1750fvi光照傳感器bh1750fvi是一個數(shù)字環(huán)境光傳感器，不區(qū)分環(huán)境光源，接近于視覺靈敏度的分光特性，可對廣泛的亮度進(jìn)行1勒克斯的高精度測定，模塊內(nèi)部包含通信電平轉(zhuǎn)換，與微處理器直接連接。1.1.3 arduino uno微處理器arduino uno微處理器是一個開放原始代碼的軟硬件平臺，體積小巧，功能強大，適合讀取傳感器信號，包括硬件（arduino開發(fā)板） 和軟件（ardu

6、ino ide）兩部分，硬件部分是可以用來做電路連接的arduino電路板，arduino ide是計算機中的程序開發(fā)環(huán)境。1.1.4 繼電器繼電器是電控制開關(guān)，當(dāng)輸入電流達(dá)到規(guī)定要求時，內(nèi)部線圈產(chǎn)生電磁感應(yīng)，吸引內(nèi)部觸點開關(guān)從常閉端打向另一端，使其連接的電路閉合導(dǎo)通；當(dāng)輸入電流小于規(guī)定要求時，內(nèi)部線圈電磁感應(yīng)消失，內(nèi)部觸點開關(guān)打向常閉端，使其連接的電路斷開。繼電器常用于控制電路中，可用小電流去控制大電流工作。1.1.5 電路設(shè)計hc-sr501人體紅外感應(yīng)模塊有三個引腳vcc、gnd、out。信號引腳out，輸出高低電平，即數(shù)字信號，連接到arduino uno板的數(shù)字端口2中；電源vcc接

7、入arduino uno板上的+5v電壓端口；gnd接入arduino uno板上的gnd端口。bh1750fvi的數(shù)據(jù)端sda端接入arduino uno板的模擬端口a4中，時鐘端scl端接入arduino uno板的模擬端口a5中，電源線接入arduino uno板上的+5v電壓端口，地線接入arduino uno板上的gnd端口。當(dāng)有人時，人體紅外感應(yīng)模塊感知到人體發(fā)射的紅外線，輸出電壓信號，光照傳感器采集室內(nèi)亮度，arduino uno微處理器對采集到的信號進(jìn)行處理，當(dāng)有人并且亮度比較低時，arduino uno微處理器數(shù)字端口d7輸出高電平信號，三極管導(dǎo)通，繼電器工作，從而驅(qū)動照明電

8、路，當(dāng)人離開或亮度足夠高時，數(shù)字端口d7輸出低電平信號，三極管截止，繼電器斷開，照明電路關(guān)閉。1.2 軟件設(shè)計2 測試過程為了驗證系統(tǒng)的實時性，啟動電路，可以看到arduino uno的txd、rxd指示燈不斷閃爍，連續(xù)采集紅外線和光照數(shù)據(jù)，當(dāng)有人并且亮度比較低時，照明電路工作；當(dāng)人離開或亮度足夠高時，照明電路關(guān)閉。3 結(jié)論本文采用熱釋電紅外傳感器、光強度傳感器和arduino uno控制器設(shè)計了智能節(jié)能燈系統(tǒng)，可以用小電流去控制大功率照明電路工作，具有結(jié)構(gòu)簡單、反應(yīng)快和精度高的優(yōu)點。參考文獻(xiàn)：1 李東蛟.基于單片機的室內(nèi)節(jié)能燈的設(shè)計j.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2017（10）：8-9.2 李小鵬.一種校園用自適應(yīng)節(jié)能燈設(shè)計j.科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018（08）：179-180.3 左義海，石振東，王博等.創(chuàng)客從0到1-基于arduino設(shè)計m.北京：北京航空航天大學(xué)出版社