TOP5 全自動(dòng)多用途智能照明電路

　　本文介紹的應(yīng)急燈平時(shí)接通市電，處于充足電備用狀態(tài)，只有當(dāng)市電突然停電而且周?chē)h(huán)境光線(xiàn)突然由強(qiáng)變?nèi)鯐r(shí)，能智能判斷出這是由于斷電引起的黑暗，及時(shí)點(diǎn)亮應(yīng)急燈。經(jīng)過(guò)10分鐘后自動(dòng)關(guān)閉，這時(shí)人員一般已經(jīng)撤離到安全地點(diǎn)，無(wú)需再提供照明，關(guān)閉應(yīng)急燈還可以防止過(guò)度放電損壞鉛酸蓄電池。

　　工作原理：全自動(dòng)應(yīng)急燈電路由蓄電池恒壓限流浮充回路和光控延時(shí)回路兩部分組成。交流電壓通過(guò)變壓器降壓，整流濾波后得到18V的直流電壓，由D2、 R4、12V/1.2Ah的鉛酸蓄電池和LM317組成恒壓、限流浮充電不間斷電源，可以確保蓄電池隨時(shí)處于充足電狀態(tài)，12V鉛酸蓄電池的浮充電壓為 14.4V。LM317接成恒壓源，W為精密多圈可調(diào)電位器，通過(guò)調(diào)整W可以使輸出端A點(diǎn)輸出穩(wěn)定的15.1V直流電壓。電阻R4可以限制充電電流大小，D2可以防止市電停電后蓄電池反向放電。 R1、R2、C1、D1、F1組成交流電壓檢測(cè)電路，當(dāng)交流電壓正常時(shí)B點(diǎn)經(jīng)過(guò)分壓后電壓為8伏左右，經(jīng)過(guò)F1反相后輸出低電平。當(dāng)交流電壓停電時(shí)，因?yàn)橛蠨1隔離，所以B點(diǎn)電壓迅速跌至0伏，經(jīng)F1反相后輸出高電平。 CD4011BP是COMS型四與非門(mén)集成電路，與非門(mén)工作的邏輯關(guān)系是：只有兩個(gè)輸入端都輸入高電平時(shí)輸出端才輸出低電平；只要其中一個(gè)輸入端輸入低電平時(shí)就輸出高電平。如果將兩個(gè)輸入端并聯(lián)成一個(gè)輸入端那么這個(gè)與非門(mén)等效成一個(gè)非門(mén)。門(mén)電路輸入特性為：輸入電壓小于40％電源電壓時(shí)為輸入低電平；輸入電壓大于60％電源電壓時(shí)為輸入高電平。

　　采用單片機(jī)的智能照明控制器電路

　　電路原理：路由二極管VD1～VD4組成橋式整流電路，再經(jīng)R1限流，C1濾波，VD6穩(wěn)壓獲得10V直流電壓，為7555定時(shí)器提供電源。7555定時(shí)器和R4、C2構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時(shí)間T=1.1R4C2=50。VS是晶閘管，控制燈的亮、滅。其工作原理是：白天當(dāng)光線(xiàn)照射到光敏電阻RG時(shí)，其阻值變得很小，按動(dòng)按鈕SB，7555的2端不能產(chǎn)生幅度低于VCC／3的觸發(fā)負(fù)脈沖，故不能使 7555的3端輸出高電平來(lái)觸發(fā)VS使它導(dǎo)通，電燈HL不亮。晚上：RG阻值變大，當(dāng)按按鈕SB時(shí)，7555的2端產(chǎn)生了低于VCC／3的低電平脈沖，從而使7555定時(shí)器的3‘端輸出約50s的高電平，它觸發(fā)VS的控制端，使VS導(dǎo)通，電燈亮。50s過(guò)后，7555定時(shí)器的3端恢復(fù)到低電平“O”，晶閘管截止，燈滅。實(shí)現(xiàn)了只有夜間按動(dòng)按鈕SB才能使燈亮，而白天按也不亮的智能。既滿(mǎn)足了人們照明的需要，又減少了電能的浪費(fèi)，從而更加有效地節(jié)約了電能。

　　光敏電阻RG選GM3516，7555定時(shí)器選CB7555，晶閘管VS選MCR100-8小型塑封單向晶閘管，其他器件按圖中標(biāo)注選擇即可參數(shù)焊接安裝，讓光敏電阻朝向明亮處，稍加調(diào)試即可使用。此電路由于將市電交流220V直接引入電路板，一不小心易發(fā)生觸電危險(xiǎn)。制作時(shí)，請(qǐng)將元件焊接好，并反復(fù)檢查確認(rèn)無(wú)誤后再通電試驗(yàn)，為保證安全，最好將此電路封裝在一個(gè)小塑料盒內(nèi)進(jìn)行操作。

　　繼電器控制燈光智能照明系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)

　　傳統(tǒng)室內(nèi)燈光控制為墻壁開(kāi)關(guān)的簡(jiǎn)單控制模式，完全由人操控，因?yàn)檫M(jìn)入室內(nèi)人員的節(jié)能意識(shí)不足，隨意將所有燈打開(kāi)，造成能源的浪費(fèi)。本裝置經(jīng)過(guò)智能處理器分析處理再?zèng)Q定燈開(kāi)關(guān)電源最終打開(kāi)與否，有效地避免了實(shí)際教室內(nèi)部的通電即亮的情況的發(fā)生。本設(shè)計(jì)主要是完成室內(nèi)燈光的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。由光敏電阻進(jìn)行光線(xiàn)強(qiáng)度的采集，并由光敏電阻的特性得到相應(yīng)的模擬信號(hào)量，交由MSC51單片機(jī)，MSC51單片機(jī)在接收到信號(hào)之后做出相應(yīng)的處理，給出控制信號(hào)，控制繼電器的接通與否，從而實(shí)現(xiàn)燈光的智能控制。此設(shè)計(jì)在保證有效照明強(qiáng)度的調(diào)解下，合理的控制燈管的數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的目的。

　　解決室內(nèi)公共照明的電能浪費(fèi)問(wèn)題。由光敏電阻采集光強(qiáng)信號(hào)，經(jīng)轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號(hào)交單片機(jī)分析判斷處理，再由繼電器控制燈光照明電路，最終決定燈光電源開(kāi)與否，從而節(jié)約電能。創(chuàng)新方面，光敏電阻對(duì)室內(nèi)光線(xiàn)感光結(jié)合單片機(jī)綜合控制，改變傳統(tǒng)的控制模式，合理控制照明燈的數(shù)量。關(guān)鍵點(diǎn)在于信號(hào)的采集及 MCS-51邏輯判定部分。本裝置由智能處理器進(jìn)行分析給出控制信號(hào)，有別于 傳統(tǒng)燈光控制模式。傳統(tǒng)室內(nèi)燈光控制為墻壁開(kāi)關(guān)的簡(jiǎn)單 控制模式，完全由人操控，因?yàn)檫M(jìn)入室內(nèi)人員的節(jié)能意識(shí)不足，隨意將所有燈打開(kāi)，造成能源的浪費(fèi)。此外利用光敏電阻進(jìn)行實(shí)時(shí)的光強(qiáng)信號(hào)的采集，得出實(shí)時(shí)的光照強(qiáng)度。裝置的使用者僅僅需要按照平時(shí)的習(xí)慣接通電源即可，最終能否打開(kāi)燈的電源，還得依賴(lài)于智能處理器給出的控制信號(hào)，整個(gè)過(guò)程由智能控制器自動(dòng)完成。最大的三個(gè)優(yōu)勢(shì) 1、節(jié)能 2、造價(jià)低廉 3、自動(dòng)完成燈線(xiàn)強(qiáng)度的調(diào)節(jié) 本裝置適用于類(lèi)似于學(xué)校教室的室內(nèi)照明環(huán)境。目前教室的燈光控制完全由人的意念決定，導(dǎo)致電能的嚴(yán)重浪費(fèi)。由于此設(shè)備造價(jià)低廉，線(xiàn)路連接和改造簡(jiǎn)單，易推廣應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

　　控制部分單片機(jī)C51及相關(guān)外圍電路構(gòu)成。16字×2行的HD44780LCD作為顯示器與51相連，實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)狀態(tài)。當(dāng)某照明單元出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)蜂鳴器發(fā)出警報(bào)，提示工作人員。DS1302及相關(guān)外圍電路構(gòu)成外部定時(shí)電路，優(yōu)點(diǎn)是DS1302有兩個(gè)供電方式，當(dāng)使用環(huán)境中有電時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)電源獲得電能。設(shè)施停電時(shí)，則通過(guò)1 000μF的低壓大電容供電，且該芯片功耗低，足以滿(mǎn)足該芯片正常工作約72 h，這樣就保證了系統(tǒng)不用在每次停電來(lái)電后都要重置時(shí)間。主機(jī)整體電路如圖3所示。

　　APFC整流濾波器

　　利用L6561芯片設(shè)計(jì)的高頻主電源如圖4所示。L6561是ST公司生產(chǎn)的有源功率因數(shù)校正專(zhuān)用芯片，能方便的構(gòu)成寬電壓輸入（AC 85～265 V），低諧波含量的PFC電源，能直接驅(qū)動(dòng)IGBT管，且集成了各種保護(hù)功能。由于集成度很高，減少了構(gòu)成系統(tǒng)所需的元器件，降低了損耗，提高了效率。