0 引言
當(dāng)今社會(huì)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(chǎng)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(shí)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(yàn)到它給我們帶來(lái)的不便。由于每個(gè)人上洗手間的時(shí)間長(zhǎng)短不一樣,，而且不會(huì)一直會(huì)有大的聲音,，該系統(tǒng)如果控制著燈一直亮著或者亮的時(shí)間太長(zhǎng)，這樣就達(dá)不到節(jié)能的效果,，但如果亮的時(shí)間太短,，還在洗衣手間的人就會(huì)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(jì)
本設(shè)計(jì)的改進(jìn)之處是設(shè)計(jì)一個(gè)具有計(jì)數(shù)功能的模塊,，我們可以使用對(duì)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(gè)發(fā)射源和兩個(gè)接收源，當(dāng)有人進(jìn)或者出洗手問(wèn)的門(mén)時(shí),，會(huì)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(hào),，這時(shí)接收處的輸出端會(huì)發(fā)出一個(gè)信號(hào),，計(jì)數(shù)器就可以通過(guò)此信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。只要計(jì)數(shù)器里存儲(chǔ)數(shù)等于一時(shí),，系統(tǒng)控制燈亮,，大于零時(shí)，該系統(tǒng)就會(huì)控制燈一直亮著,，一旦為零,，系統(tǒng)會(huì)控制燈延時(shí)一小段時(shí)間后自動(dòng)熄滅。由于整個(gè)系統(tǒng)初啟動(dòng)時(shí)無(wú)法判斷室內(nèi)是否有人,，因而我們還會(huì)設(shè)置一個(gè)簡(jiǎn)易開(kāi)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(kāi)關(guān)的位置，我們可以采用表面具有夜光性能的材料來(lái)做按鍵,。光電檢測(cè)系統(tǒng)的啟動(dòng)由光敏傳感器控制,。
本系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了兩個(gè)對(duì)射型光電傳感器，當(dāng)有人通過(guò)時(shí),，若是光路(1)先檢測(cè)到信號(hào),，則表明此人是進(jìn)洗手間，計(jì)數(shù)器加1,，若是光路(2)先檢測(cè)到信號(hào),，則表明此人是出洗手間，計(jì)數(shù)器減1,，即兩個(gè)對(duì)射型光電傳感器是用來(lái)檢測(cè)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(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的元件。與發(fā)光管配合,，可以實(shí)現(xiàn)電→光、光→電的相互轉(zhuǎn)換,。常見(jiàn)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(qiáng)弱而改變的電阻器；入射光強(qiáng),，電阻減小,，入射光弱，電阻增大,。光敏電阻器一般用于光的測(cè)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(hào)作用下由關(guān)斷變?yōu)閷?dǎo)通,，但一旦導(dǎo)通，外部信號(hào)就無(wú)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(cè)系統(tǒng)的啟動(dòng)開(kāi)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(cè)電路的啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路,。其原理圖如圖3所示,。
白天，環(huán)境自然光線較強(qiáng),，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(cè)系統(tǒng)電源未啟動(dòng),；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(cè)系統(tǒng)電源啟動(dòng),。
2.2 光電傳感器
本系統(tǒng)使用的光電傳感器是對(duì)射型光電傳感器,，兩組光電傳感器輸出端的信號(hào)經(jīng)過(guò)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(hào),。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(cè)洗手間內(nèi)是否有人,，單片機(jī)進(jìn)行計(jì)數(shù),，當(dāng)N不為零時(shí)，單片機(jī)會(huì)向與MOC3061芯片引腳相連的端口輸送信號(hào),，然后通過(guò)可控硅來(lái)控制燈的開(kāi),、關(guān)。其中R3是雙向可控硅的門(mén)極電阻,，當(dāng)可控硅靈敏度較高時(shí),，門(mén)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(cè)系統(tǒng)電源連上后,，光電傳感器開(kāi)始檢測(cè),，但系統(tǒng)不知道洗手間內(nèi)此時(shí)是否有人，默認(rèn)是無(wú)人,，因而燈是不會(huì)亮的,，這時(shí)按鍵可以用來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)光強(qiáng)增大到一定值時(shí)，檢測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)停止工作,。
4 結(jié)束語(yǔ)
本系統(tǒng)解決了原有聲光控制系統(tǒng)中延長(zhǎng)時(shí)間的長(zhǎng)短問(wèn)題,，也達(dá)到了智能、節(jié)能的目的,，但本系統(tǒng)是專門(mén)針對(duì)像洗手間這樣入口與出口在同一處的情況而設(shè)計(jì)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(lái)擴(kuò)展其應(yīng)用范圍,。