2 硬件總體電路

　　系統(tǒng)總體硬件電路主要包括以下幾個(gè)部分： 光強(qiáng)檢測(cè)、計(jì)數(shù)、紅外信號(hào)檢測(cè)、光電隔離部分、輸出驅(qū)動(dòng)部分、顯示輸出部分。總體電路如圖4 所示。

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圖4 系統(tǒng)總體電路

　　單片機(jī)的選擇要根據(jù)所控制的對(duì)象來(lái)進(jìn)行，由于控制日光燈不會(huì)占用太多的輸入輸出口，程序占用的空間也不大，所以選擇51系列單片機(jī)已經(jīng)能夠滿足要求。單片機(jī)和電腦之間的串行通信采用了MAX232 芯片，該芯片是一款專門(mén)為電腦的RS-232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的低功耗電平轉(zhuǎn)換芯片。

　　隔離對(duì)于工作在強(qiáng)電周?chē)膯纹瑱C(jī)來(lái)說(shuō)是十分必要的，可以減少?gòu)?qiáng)電的變化對(duì)單片機(jī)的干擾。光電隔離芯片TLP521-4 是一種可以實(shí)現(xiàn)前端和負(fù)載端的信號(hào)隔離的光電耦合器件，可以增強(qiáng)電路的安全性，降低干擾。

　　輸出驅(qū)動(dòng)部分采用了74HC244 芯片和ULN2003 芯片。

　　這兩款芯片都有增強(qiáng)單片機(jī)帶載能力的作用。

　　顯示部分由兩個(gè)8 段LED 數(shù)碼顯示管組成，顯示教室當(dāng)中實(shí)時(shí)的人數(shù)。

　　3 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

　　從節(jié)能角度出發(fā)，系統(tǒng)可以根據(jù)光照強(qiáng)度、教室人數(shù)以及人所在位置對(duì)教室亮燈情況進(jìn)行控制。

　　以教室中有三盞燈為例，沒(méi)有外部強(qiáng)制條件中斷時(shí)，光照強(qiáng)度為暗并且紅外傳感器檢測(cè)到有人進(jìn)入教室就可以亮燈。起初教室中沒(méi)有人時(shí)，所有的燈都不會(huì)點(diǎn)亮。人數(shù)大于0 小于5 時(shí)二號(hào)區(qū)域的燈被強(qiáng)制點(diǎn)亮。人數(shù)大于等于5 小于9 時(shí)，根據(jù)紅外傳感器檢測(cè)到的人的位置來(lái)確定點(diǎn)亮哪個(gè)區(qū)域的燈。當(dāng)人數(shù)大于等于9 時(shí)，全部點(diǎn)亮所有燈。人數(shù)減少到小于9 大于等于5 時(shí)，三號(hào)區(qū)域紅外檢測(cè)一段時(shí)間是否有人，沒(méi)人的話將三號(hào)區(qū)域的燈熄滅，有人的話將一號(hào)區(qū)域的燈熄滅。當(dāng)人數(shù)小于5 時(shí)，將除二號(hào)燈以外的燈全部熄滅。

　　人數(shù)為零時(shí)所有燈熄滅。

　　有外部中斷時(shí)，一次中斷將所有燈點(diǎn)亮，再一次中斷將恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。程序流程圖如圖5 所示。

圖5 程序流程圖
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　　4 結(jié)束語(yǔ)

　　該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)最終測(cè)試能夠滿足設(shè)計(jì)要求，有著廣闊的應(yīng)用前景。不僅僅適用于教室，會(huì)場(chǎng)、候車(chē)室等一些人員比較集中的地方，還可以作為樓宇照明控制系統(tǒng)使用。只要稍加改變就可以適應(yīng)許多場(chǎng)合的照明控制。將來(lái)可以將多個(gè)該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上位機(jī)集中控制，加入電能協(xié)調(diào)分配功能，更好地達(dá)到節(jié)約電能的目的。

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