基于熱釋人體紅外和溫度傳感系統(tǒng)的智能溫控風扇及照明控制系統(tǒng)

　　摘要：采用單片機為控制器。以熱釋人體紅外和溫度傳感系統(tǒng)來檢測室內有無人員以及室內溫度，設計了一個智能溫控風扇及照明控制系統(tǒng)，可以實時調節(jié)和控制室內的風扇和燈管的照明，達到了智能控制和節(jié)能的目的。

　　關鍵詞：熱釋人體紅外;智能控制;單片機;風扇;照明控制

　　O 引言

　　目前絕大多數(shù)樓宇風扇和電燈在使用時都是由人員手動操作，當天氣悶熱時由樓宇內的人員手動開啟風扇和選調風速，當燈光不足或在上樓梯時手動開啟電燈，常常會由于人員的疏忽在人離開之后忘記關閉設備而導致用電的浪費。在本系統(tǒng)設計中，考慮采用單片機為控制器，以熱釋人體紅外和溫度傳感系統(tǒng)來檢測室內有無人員以及室內溫度，設計一個智能溫控風扇及照明控制系統(tǒng)，可以實時調節(jié)和控制室內的風扇和燈光的照明，從而達到智能控制和節(jié)能的目的。

　　1 系統(tǒng)總體設計

　　系統(tǒng)方框圖如圖l所示。通過51單片機和熱釋人體紅外來檢測區(qū)域內是否有人，如有人再檢測其溫度和光度是否需開啟風扇和燈光并且實現(xiàn)該調在哪個檔位，并由指示燈顯示檔位。用數(shù)碼管顯示室溫。最后用蜂鳴器作為報警源，如果啟動報警模式，當檢測到其區(qū)域內有人就會發(fā)出報警信號，當溫度超過一定范圍內也啟動長鳴報警聲。

　　2 系統(tǒng)硬件設計

　　2.1 熱釋人體紅外模塊

　　人體紅外感應模塊電路主要由人體被動紅外探頭、菲涅爾透鏡、專用芯片BISS0001組成。當有人出現(xiàn)在它的探測區(qū)，傳感器便能探測到信號并把信號傳給單片機，單片機再根據實際情況是否該開啟器件設備或讓房間的電器設備處于一種可開啟狀態(tài)。關于走廊及洗手問用燈情況，當晚上有人經過時，人體紅外感應到人便開啟走廊用燈或者洗手間用燈。熱釋人體紅外模塊電路如圖2所示。

　　電路中運用了熱釋紅外專用芯片BISS0001。BISS0001是由運算放大器、電壓比較器、狀態(tài)控制器、延遲時間定時器以及封鎖時間定時器等構成的數(shù)模混合專用集成電路。如圖2所示，當人體輻射的紅外線通過菲涅爾透鏡被聚焦在熱釋電紅外傳感器的探測元上時，電路中的傳感器將輸出電壓信號，然后使該信號先通過一個由C1、C2、R1、R2組成的帶通濾波器，該濾波器的上限截止頻率為16 Hz，下限截止頻率為O.16 Hz。

　　由于熱釋電紅外傳感器輸出的探測信號電壓十分微弱(通常僅有1 mV左右)，而且是一個變化的信號，同時菲涅爾透鏡的作用又使輸出信號電壓呈脈沖形式(脈沖電壓的頻率由被測物體的移動速度決定，通常為O.1 Hz～10 Hz左右)，所以應對熱釋紅外傳感器輸出的電壓信號通過運算放大器OP1和OP2進行二級放大。再經由電壓比較器COP1和COP2構成的雙向鑒幅器處理后，檢出有效觸發(fā)信號Vs去啟動延遲時間定時器。