人体感应智能开关的设计方法

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1、科学之友FriendofScienceAmateurs2010年08月人体感应智能开关的设计方法谭斌兵(广东锦力电器有限公司，广东佛山528000)摘要：人体感应智能控制器用途广泛，具有节省电能、使用寿命长等优点。文章针对一种无论人体活动与否，都能准确地检测出人体信息并实施自动控制的智能控制器，阐述了该控制器的工作原理及系统软、硬件的设计方法。关键词：电传感器；智能开关；设计中图分类号：TM564文献标识码：A文章编号：1000—8136(2010)24—0124—02随着城市建设的迅速发展，传统的人工操作和维护控制手源电路产生几种直流电压为整机供电。段已不能适应现代化城市发展的需

2、求。当前，以人体信息为控2．2热释电传感器电路制源的控制电路，在采集人体信息时，或直接使用热释电传感热释电传感器电路由远红外探头、放大器、比较器、控制器被动远红外探测功能，或将传感器置于不断转动的云台上，器和延时器等电路组成，该电路可用运放LM324或热释电传感使被动探测变成主动探测。本文介绍的人体感应智能控制器(开器专用模块设计，使用SN9201专用模块设计的电路。SN9201关)则同时采用热释电传感器的被动探测与主动探测功能，并专用模块结构完整、功能齐全，所需的外围元件少，可完成信由单片机控制，云台电动机无需连续运转，人体无论活动与否，号的高倍率线性放大、双向鉴幅、信号处理、延

3、迟定时和封锁都能准确地检测出人体信息，实现人来、人在开关接通，人离定时等功能。当人体进入探测电路感应区，红外探头PIR将菲后延时数分钟(可预设)断开的自动控制作用。该控制器用途涅尔透镜聚焦的人体远红外信号转换成电信号送入SN9201的广泛，节省电能，使用寿命长，具有其它同类控制器无法相比14脚，经SN9201内部电路处理后得到标准信号，从2脚输出。的优点和作用。调节R5或R7的比值可分别改变内部两级放大器的增益，即改1热释电传感器的被动特性和相对主动探测变信号的感应强度；R10、C7构成延时电路，调节R10可改变输出脉冲宽度，即改变工作延时，因本系统的延时由单片机控热释电传感器又称

4、远红外探头(PIR)，它通过感应人体的制，故此处延时应尽量缩短；9脚是触发禁止端或功能扩展端，远红外辐射产生电信号，且其输出信号的大小与入射远红外线在A、B间接人不同的元器件可增加不同的附加控制功能。的变化频率成比例，即人体处于运动状态时，远红外幅射发生2．3单片机控制电路急剧变化，传感器有信号输出，人体静止时，则无信号输出，单片机控制电路。单片机选用美国Atmel公司生产的这种依赖于人体的活动才能探测人体信息的性能称为被动特AT89C51，其基本电路有晶体振荡电路(由X、C1、C2构成)、性，采用被动特性探测人体信息称为被动探测。被动探测可直上电自动复位电路(由C3、RI构成)。

5、热释电传感器电路的输接用于仅需探测活动人体信息的电路中，而对于活动和静止的出脉冲经反相后送至AT89C51的12脚。二极管D、继电器l(1、人体信息均需探测的电路却不适应。在后一种情况，可增设电三极管T和电阻R2组成开关驱动电路，当红外探头探测到人动机和传动机构，让传感器旋转或平移，这样远红外探头与人体信号，l2脚变为低电平时，单片机P2．7送出低电平，驱动继体间产生了相对运动，人体即使静止，传感器也有信号输出，电器使开关—I闭合。在需要主动探测时，单片机从P2．0和被动探测变成了相对主动探测。很明显，主动探测能准确地检P'．1两个I／O口输出信号控制主动探测电路工作。测出人体信息

6、，但由于电动机必须做长时间不停的运转，造成了电能及设备的损耗。人体感应智能控制器采用热释电传感器的被动探测与主动探测兼用技术，较好地解决了这一问题。所谓兼用，即在人体活动相对频繁时，采用被动探测，否则使用主动探测。设智能开关在人离开后延迟断开的延时为T，人体相邻两次活动的间隔时间为t，当t

7、动探测驱动电路由电动机及其驱动电路组成，见图1。片机电路。为增强信号感应灵敏度和扩大感测范围，必须在探红外探头通过减速装置或平移架与电动机转轴联动，主动头前加装菲涅尔透镜，为克服远红外探头的被动特性，拟为探探测时可作18O。来回旋转或来回平移，驱动信号输入端接单片头安装电动机和传动机构。单片机电路是本机的控制核心，它机的P2．0和P2．1脚，当单片机P2．0为高电平，而P2．1为低电平首先对热释电传感器电路输出的信号进行处理判断，然后根据时，T】、T4导通，T2、T3