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智能燈光節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，人們對能源的需求不斷增大，不可再生能源正逐步枯竭，但在日常生活中，人們對電能的浪費(fèi)十分嚴(yán)重。在室內(nèi)或走廊光線充足時燈光無法自行調(diào)節(jié)亮度，在白天或無人時電源也無法自行關(guān)閉，導(dǎo)致電能浪費(fèi)嚴(yán)重，進(jìn)一步加重了能源負(fù)擔(dān)。針對傳統(tǒng)燈光系統(tǒng)的不足，本文設(shè)計了一套根據(jù)室內(nèi)或走廊光線強(qiáng)弱自動調(diào)節(jié)燈光亮度，在白天或無人時自動斷電的智能燈光節(jié)能系統(tǒng)，本系統(tǒng)通過對燈光系統(tǒng)的智能化控制來達(dá)到節(jié)能的目的，旨在為人們提供更為高效，人性化的現(xiàn)實需求。
一、智能燈光節(jié)能系統(tǒng)簡介
（1）系統(tǒng)組成部分：智能燈光節(jié)能系統(tǒng)由中樞控制系統(tǒng)和外圍執(zhí)行系統(tǒng)組成，中樞控制系統(tǒng)采用8位單片機(jī)，該型號的單片機(jī)具有穩(wěn)定性強(qiáng)，處理數(shù)據(jù)速度快，價格相對低廉等優(yōu)點(diǎn)，十分適合應(yīng)用到本系統(tǒng)中。外圍執(zhí)行系統(tǒng)由ADC0832模塊、光敏傳感器、熱釋電紅外傳感器、繼電器、新型節(jié)能燈等構(gòu)成。兩大系統(tǒng)間緊密配合，各模塊間相輔相成，使其更好地實現(xiàn)根據(jù)周圍環(huán)境的光線強(qiáng)弱及人員信息，實時智能調(diào)節(jié)燈光亮度及開閉的功能，減少對電能的浪費(fèi)，減輕能源負(fù)擔(dān)。
2）ADC0832模塊：ADC0832模塊采用8位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換芯片，其輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容，當(dāng)使用5V電源供電時可使輸入電壓在0~5V之間，符合單片機(jī)和智能燈光節(jié)能系統(tǒng)對電壓的要求。該模塊的芯片轉(zhuǎn)換時間僅為32μs，具有雙數(shù)據(jù)輸出功能，此功能可作為該模塊的數(shù)據(jù)校驗，能有效減少數(shù)據(jù)誤差。該模塊還具備體積小，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)等特點(diǎn)，是智能燈光節(jié)能系統(tǒng)的重要組成部分。
3）光敏傳感器：本系統(tǒng)采用靈敏型光敏電阻傳感器，此傳感器具有波形好，驅(qū)動能力強(qiáng)，對光線敏感度高的優(yōu)點(diǎn)，并配有可調(diào)電位器能調(diào)節(jié)檢測光線的亮度。當(dāng)環(huán)境光線亮度達(dá)不到設(shè)定值時，DO端輸出高電平，若超過設(shè)定值，則輸出低電平，且DO輸出端與單片機(jī)直接相連，通過單片機(jī)來實時檢測光線亮度，驅(qū)動繼電器模塊，形成一個實時智能調(diào)節(jié)燈光亮度的光控開關(guān)。
4）人體紅外感應(yīng)模塊：本系統(tǒng)采用的D-SUN PIR人體紅外感應(yīng)模塊具有靈敏度高、可靠性強(qiáng)、超低功耗，超低電壓工作模式的特點(diǎn)。該模塊可全自動感應(yīng)人體信息，當(dāng)人進(jìn)入其感應(yīng)范圍則輸出高電平，人離開感應(yīng)范圍則自動延時關(guān)閉高電平，輸出低電平，方便與各類電路實現(xiàn)對接，其高低電平信號傳至單片機(jī)，可使單片機(jī)實施智能檢測周圍人體信息。可設(shè)置光敏控制，使模塊在白天或光線強(qiáng)時不感應(yīng)人體信息，避免了電能的浪費(fèi)，是外圍執(zhí)行系統(tǒng)的核心構(gòu)成模塊。
二、智能燈光節(jié)能系統(tǒng)工作原理及性能分析
該智能燈光節(jié)能系統(tǒng)由8位單片機(jī)作為主控系統(tǒng)，外圍系統(tǒng)由ADC0832模塊、光敏傳感器、D-SUN PIR人體紅外感應(yīng)模塊、繼電器、新型節(jié)能燈等構(gòu)成。燈座周圍裝有光敏傳感器和熱釋電紅外傳感器，可檢測周圍環(huán)境的光照以及人員信息，光敏傳感器和熱釋電紅外傳感器將信號傳至單片機(jī)，經(jīng)由單片機(jī)STC12C5A60S2加工處理，實現(xiàn)實時調(diào)節(jié)燈光亮度及開閉。當(dāng)室內(nèi)光線變?nèi)鯐r，將引起光敏電阻的阻值增加，ADC0832采集模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并把信號傳至單片機(jī)STC12C5A60S2控制系統(tǒng)，單片機(jī)通過檢測信號數(shù)值的高低自動調(diào)節(jié)外圍繼電器的工作，繼電器控制輸出電壓的大小，從而智能調(diào)節(jié)燈光的亮度。另外熱釋電紅外傳感器檢測室內(nèi)人體發(fā)出的紅外線，當(dāng)檢測不到信號時，單片機(jī)判斷為無人狀態(tài)，控制繼電器自動關(guān)閉節(jié)能燈的開關(guān)，從而實現(xiàn)智能控制燈的開閉。而且本產(chǎn)品能實現(xiàn)斷電自鎖功能，防止停電后突然來電對節(jié)能燈造成損害。
三、智能燈光節(jié)能系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)與前景價值
本產(chǎn)品能實現(xiàn)燈光的智能控制，在節(jié)約能源的同時實現(xiàn)低排放，符合當(dāng)今社會對綠色、節(jié)能、低碳生活的新要求?？蓪崿F(xiàn)全自動智能感應(yīng)人體及周圍環(huán)境的信息，當(dāng)人進(jìn)入其感應(yīng)范圍則輸出高電平，人離開感應(yīng)范圍則自動延時關(guān)閉高電平，輸出低電平。可設(shè)置光敏控制，使模塊在白天或光線強(qiáng)時不感應(yīng)人體信息，減弱了環(huán)境對本產(chǎn)品的影響。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，容易操作，是一款高效節(jié)能、人性化的智能燈光節(jié)能系統(tǒng)。
本系統(tǒng)采用單片機(jī)智能控制，使產(chǎn)品更加智能化和高效一體化，目前市場上的同類產(chǎn)品智能化程度不高且產(chǎn)品制作成本高，本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、容易操作，能為用戶提供更為高效，人性化的現(xiàn)實需求，同時這款智能燈光節(jié)能系統(tǒng)所需材料價格低廉，產(chǎn)品制作成本不高，可以廣泛的應(yīng)用在學(xué)校、商場、工廠等用電量大的地方，可實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的功能，因此擁有廣泛的市場應(yīng)用前景，潛力巨大。
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