引言

當(dāng)今社會人們更加注重節(jié)能環(huán)保,，照明這一領(lǐng)域，特別是在公共場所也發(fā)生了很大的變化?，F(xiàn)在的聲光控制燈屬于新型建筑照明系統(tǒng),，這種系統(tǒng)應(yīng)用在樓道上還比較實用，但現(xiàn)在我們學(xué)校將該系統(tǒng)應(yīng)用在洗手間里,，我們體驗到它給我們帶來的不便,。由于每個人上洗手間的時間長短不一樣，而且不會一直會有大的聲音,，該系統(tǒng)如果控制著燈一直亮著或者亮的時間太長,，這樣就達(dá)不到節(jié)能的效果，但如果亮的時間太短,，還在洗衣手間的人就會產(chǎn)生恐懼心理,，因而，若該系統(tǒng)用于洗手間,，很有必要進(jìn)行改進(jìn),。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計

本設(shè)計的改進(jìn)之處是設(shè)計一個具有計數(shù)功能的模塊，我們可以使用對射型光電傳感器,，如圖1所示在洗手間的進(jìn)口處設(shè)置兩個發(fā)射源和兩個接收源,，當(dāng)有人進(jìn)或者出洗手問的門時，會阻擋光線,，如圖2所示,，接收處就接收不到設(shè)置光源發(fā)出的光信號，這時接收處的輸出端會發(fā)出一個信號,，計數(shù)器就可以通過此信號進(jìn)行計數(shù),。只要計數(shù)器里存儲數(shù)等于一時，系統(tǒng)控制燈亮,，大于零時,，該系統(tǒng)就會控制燈一直亮著，一旦為零,，系統(tǒng)會控制燈延時一小段時間后自動熄滅,。由于整個系統(tǒng)初啟動時無法判斷室內(nèi)是否有人，因而我們還會設(shè)置一個簡易開關(guān),，供使用者進(jìn)行手控,，且為方便使用者能在夜間看到開關(guān)的位置，我們可以采用表面具有夜光性能的材料來做按鍵,。光電檢測系統(tǒng)的啟動由光敏傳感器控制,。



本系統(tǒng)中設(shè)計了兩個對射型光電傳感器，當(dāng)有人通過時,，若是光路（1）先檢測到信號,，則表明此人是進(jìn)洗手間,，計數(shù)器加1，若是光路（2）先檢測到信號,，則表明此人是出洗手間,，計數(shù)器減1，即兩個對射型光電傳感器是用來檢測和判斷是否有人進(jìn)出洗手間,。

2 硬件部分

2.1 光敏傳感器電路

光敏器件是指能將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕脑?。與發(fā)光管配合，可以實現(xiàn)電→光,、光→電的相互轉(zhuǎn)換。常見的光敏元件有光敏電阻,、光電二極管,、光電三極管，本系統(tǒng)使用了光敏電阻,。光敏電阻是利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器,；入射光強，電阻減小,，入射光弱,，電阻增大。光敏電阻器一般用于光的測量,、光的控制和光電轉(zhuǎn)換（將光的變化轉(zhuǎn)換為電的變化）,。

單向可控硅是一種可控整流電子元件，能在外部控制信號作用下由關(guān)斷變?yōu)閷?dǎo)通,，但一旦導(dǎo)通,，外部信號就無法使其關(guān)斷，只能靠去除負(fù)載或降低其兩端電壓使其關(guān)斷,。單向可控硅正向?qū)ㄊ芸刂茦O電流控制,，根據(jù)此特性，在光敏電阻的作用下,，利用單向可控硅作為檢測系統(tǒng)的啟動開關(guān),。

本系統(tǒng)中將光敏電阻與單向可控硅配合使用，組成檢測電路的啟動開關(guān)電路,。其原理圖如圖3所示,。



白天，環(huán)境自然光線較強,，RL呈低阻值（≤2kΩ,，RL兩端交流電壓小于Q控制極的導(dǎo)通電壓（約0.65V+0.65V=1.3V），Q處于阻斷狀態(tài),，檢測系統(tǒng)電源未啟動,；夜晚,，環(huán)境自然光線變暗，RL呈高阻值（>1MΩ）,，Q從RL兩端獲得足夠觸發(fā)電壓而導(dǎo)通,，檢測系統(tǒng)電源啟動。

2.2 光電傳感器

本系統(tǒng)使用的光電傳感器是對射型光電傳感器,，兩組光電傳感器輸出端的信號經(jīng)過處理后分別送入單片機(jī)內(nèi),，由單片機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的處理后再發(fā)出信號。原理圖如圖1,、2所示,。

2.3 燈控

本系統(tǒng)由光電傳感器檢測洗手間內(nèi)是否有人，單片機(jī)進(jìn)行計數(shù),，當(dāng)N不為零時,，單片機(jī)會向與MOC3061芯片引腳相連的端口輸送信號，然后通過可控硅來控制燈的開,、關(guān),。其中R3是雙向可控硅的門極電阻，當(dāng)可控硅靈敏度較高時,，門極阻抗也很高,，并上R3可提高抗干擾能力。39Ω電阻和0.01μF電容組成浪涌吸收電路,，防止浪涌電壓損壞雙向可控硅,。其電路圖如圖4所示。



3 軟件部分

系統(tǒng)流程圖如圖5所示,。其中N表示洗手間內(nèi)現(xiàn)有的人數(shù),，當(dāng)檢測系統(tǒng)電源連上后，光電傳感器開始檢測,，但系統(tǒng)不知道洗手間內(nèi)此時是否有人,，默認(rèn)是無人，因而燈是不會亮的,，這時按鍵可以用來對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整,。當(dāng)光強增大到一定值時，檢測系統(tǒng)自動停止工作,。



4 結(jié)束語

本系統(tǒng)解決了原有聲光控制系統(tǒng)中延長時間的長短問題,，也達(dá)到了智能、節(jié)能的目的,，但本系統(tǒng)是專門針對像洗手間這樣入口與出口在同一處的情況而設(shè)計的,，應(yīng)用有一定的局限性，所以還需要進(jìn)一步地改進(jìn),，來擴(kuò)展其應(yīng)用范圍,。