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基于IAP15F单片机的节能照明系统

高工
2014-03-02 19:29:32    评分

作者:王长远,丁磊,张雅楠

指导教师:周斌

作品简介

  开发背景:

  如今,绿色环保已成为社会共识,LED灯以其节能、环保、寿命长的特点正在引领一场新的照明革命。我组成员经过商讨,以节能高效和按需照明为理念设计出了这一款智能照明系统。

      主要功能:

  1、单片机通过光照强度检测模块对外界光照信息进行采集,然后根据相应的信息智能调节LED驱动模块的PWM,以实现灯光亮度的精确控制。

  2、人体红外检测模块可使该系统实现人(车)来灯亮,人(车)走灯暗的智能化按需照明。

平台选型说明

  产品结构:

  该系统以IAP15F2K61S2最小系统为控制核心。添加了人体红外检测模块,光照强度检测模块,LED驱动模块,电源模块等。

  IAP15F2K61S2最小系统:


设计说明

模块一:人体红外检测模块


  HC-SR501是基于红外线技术的自动控制模块,具有灵敏度高,可靠性强,超低功耗工作模式等优点,广泛应用于自动感应电气设备。其探测角度约100度锥角,感应距离3~7米,可设置0.5~200s延时,可重复触发等特点。

  工作原理为利用菲涅尔透镜将热释的红外信号折射在PIR(热释电红外传感器)上,探测警戒区内红外线能量的变化。通过热释电红外传感器(PIR)将透过滤光晶片的红外辐射能量的变化转换成电信号,单片机通过检测电信号的变化,控制该系统实现人(车)来灯亮,人(车)走灯暗的智能化按需照明。

模块二:光照强度检测模块


光照强度检测模块用来检测环境的亮度和光强,对环境光线很敏感,输出形式为模拟量电压输出或数字量TTL电平输出,灵敏度和阀值电压可调整。

本设计中,利用IAP15单片机内部的10A/D对光照强度检测模块的电压值进行精确测量,从而获知准确的光照强度信息。




  模块三:LED驱动模块

     LED驱动模块用于点亮LED点阵,输出电压12-24V,最大输出电流500mA,可脉冲宽度调制,利用单片机内部的8PWM,可以实现灯光亮度的多级智能化调整。

     模块四:电源模块

     LM29596开关电压调节器是降压型电源管理单片集成电路,最大能够输出3A的驱动电流,同时具有很好的线性和负载调节特性,可调节输出1.25~37V电压,同时具有降频限流保护和过温保护功能,其特点是驱动能力强,效率高。


作品特点

  1: 本设计中所使用的是节能环保的LED新型光源,相同关照亮度下比传统白炽灯节能60%以上。寿命为传统灯具的10倍以上。

  2:通过单片机内部10位A/D准确测量环境光照,并根据相应信息调整8位PWM。可智能化自动控制,分级调整灯光亮度。

  3: 搭配人体红外检测模块,无人(车)经过时为低亮度照明,在有人(车)经过时智能变为高亮度照明。可实现按需照明,节能高效。

  4:结构简单,功能实用,维护方便,性价比高。

发展前景


  1:LED灯具有亮度高、节能环保、寿命长,易于控制等优点。必将代替传统光源。

  2:通过相应传感器的控制,可实现自动控制,按需照明。使设备更加人性化。

  3:该产品可广泛应用于地下停车场、楼道、走廊、仓库,卫生间等场所的照明。

此文档的视频来自:http://v.eepw.com.cn/video/play/id/13368




关键词: IAP15F     LED     节能     照明    

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