家庭智能照明控制系统的设计与实现

　　家庭智能照明控制系统，用被动式热释电红外传感器、硅光电池探测器来采集房间内是否有人以及房间内的光线强度。利用单片机控制灯的开与关，人进入房间，光线强度比设定值低，灯全部自动打开，人离开，灯会延迟几秒关闭。房间内的光线强度比设定值高，灯则不开。

　　1 硬件设计

　　硬件框图：

　　1.1 数据采集系统

　　(1) 被动式热释电红外传感器价格低廉、技术性能稳定。人体恒定体温一般在37度左右，会发出特定波长10μm左右的红外线，被动式热释电红外传感器通过检测人体发射的10μm左右的红外辐射进行工作。为对人体的红外辐射敏感，在传感器的前面覆盖菲涅尔滤光片，抑制周围环境的干扰。10μm左右的红外线通过菲涅尔滤光片增强后聚集到被动式热释电红外传感器中的热释电元件上，使传感器输出电压信号。由于此信号非常微弱，所以，必须经过放大电路放大。

　　(2)测光部分。根据设计要求，本装置的工作方法是房间无人时，关闭电源，所有照明灯具均熄灭;房间有人时分成两种情况：

　　①若室内光强E≤E1时，灯全部打开;②若室内光强E>E1 时，所有灯均不开。

　　E1是根据实际设定的可见光强度值，用单片机的键盘来改变E1的可见光强度值。

　　采用硅光电池探测器检测周围环境光线的强弱。硅光电池是性能较好的测光元件，体积非常小巧，对暗弱光线的反应非常灵敏，而且没有记忆效应。硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件，结构很简单，核心部分是一个大面积PN结。硅光电池受到光照时，所在回路里会有电流，利用的是光生伏特效应。硅光电池探测器，低价格，极好的光电流线性，快速响应时间，可探测可见光。下图是硅光电池探测器光信号接收端的工作原理框图

　　硅光电池探测器把接收到的光信号转变为与之成正比的电流信号，再经I/V变换器把光电流信号转换成与之成正比的电压信号，再用V/F变换器把模拟电压信号变换为频率与输入电压成比例的脉冲信号。