基于K60单片机控制红外线感应光能公共照明系统

基于 K60单片机控制红外线感应光能公共照明系统

张超艺、 李梦颖、 孙海霞、 王新宇

山东英才学院工学院 山东 济南 250104

摘要：节约用电是生产生活中的重要部分,针对传统的照明调控技术的缺陷以及公共场所用电浪费现象提出一种用热释电红外传感器和光照检测相结合的智能照明控制系统,通过对光线的强弱和车内是否有人的判断自动实现开关灯，达到智能控制和节能的目的.

本设计主要包括硬件和软件设计两个部分硬件部分包括单片机控制电路、光照检测电路、红外探头电路、继电器等部分组成.整个系统是在系统软件控制下工作的，软件部分可以划分为以下几个模块:数据采集、数据分析、控制开关等.

关键词:单片机;红外传感器;控制开关；光线强弱

引言：随着人类生活水平的不断提高，也对地球的能源消耗过大，很多能源是不可生的，由于不节能不环保，导致大气层污染、臭氧空洞等环境污染。所以为了人类能继续生活在赖以生存的地球上，我们每个人都应该保护地球环境，维护人类的生活环境。本项目从节约能源和智能控制出发，针对于小区活着村庄的路灯，（1）在白天时，光伏发电板通过太阳光把太阳能转化为电能进行储存（2）在夜晚没人经过时，能储存电能，经红外线感应系统感应是否有人经过，有人经过时则会经过传感器—控制器—执行器，三个部分实现路灯工作。这样能有效的节省电能，还大传统小区路灯的设计。

因此，随着社会的进一步发展，路灯控制技术将进一步沿着节能环保，智能化，大功率方向进行演变和研究开发。节能与减排已成为当今世界的一个重要措施，随着技术的进步，以及矿物能源资源的耗竭，以及存在的诸多限制因在诸多领域，这包括城市照明，路灯照明上都要充分的考虑照明和节能的效果。因此在路灯驱动器中实现智能控制是实现路灯节能的一种有效的方式。

研究内容：

(1)光伏发电与红外线感应技术相结合，利用现有技术将两者合二为一，分别起到不一样的作用，光伏发电发挥利用太阳能转化为电能的作用，作为本项目的能源系统，其次是利用红外线将人的通过信息进行反馈，在本项目中起到传感器的作用；

(2)使用K60单片机进行控制，单片机也称微型电脑，在本项目中主要承担接收信号和发出指令的工作，识别红外线传来的信号，将信号进行分析计算后传输给执行器（本项目中执行器是电灯），它在项目中起到了关键性的作用，对于本项目研究主要针对其进行研究和设计；

（
3）工作原理：通过红外线反射原理和人体感应自动控制原理,当人走进照明范围可自动开启照明,人离开后可自动延时关闭照明。普通人体会发射10um左右的特定波长红外线，用专门设计的传感器就可以针对性的检测这种红外线的存在与否，当人体红外线照射到传感器上后，因热释电效应将向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能产生控制信号。这种专门设计的探头只对波长为10μm左右的红外辐射敏感，所以除人体以外的其他物体不会引发探头动作。当人体的手或身体的某一部分在红外线区域内，红外线发射管发出的红外线由于人体手或身体摭挡反射到红外线接收管，通过集成线路内的微电脑处理后的信号发送给脉冲电磁阀，电磁阀接受信号后按指定的指令打开阀芯来控制头出水；当人体的手或身体离开红外线感应范围，电磁阀没有接受信号，电磁阀阀芯则通过内部的弹簧进行复位来控制。

(4)使用再生能源（太阳能），本项目主要目的就是从节约能源发展可再生能源出发，太阳能则是可再生能源，它在本项目中作为最初能源；

结论：本课题研究设计了一种基于单片机技术的红外感应控制照明系统.该设计以k60单片机为工作处理器核心，外接热释电红外传感器，以非接触方式探测出人体发出的红外辐射,并将其转化为相应的电信号输出，同时能有效的抑制人体辐射波长以外的红外光线与可见光的干扰.工作时，光照检测电路和热释电红外线传感器采集光照强弱、是否有人等信息送到单片机，单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作，从而实现自动照明控制.

本次设计的智能照明控制系统,可以有效地对照明设备进行自动控制，为我们的生活带来方便，能够达到智能控制和节能的目的，尤其适用于学校教室，小区，楼道照明等场所.由于该系统采用了单片机控制，所以具有较高的性能价格比和柔性，即可以根据实际情况进行变更和扩展，提高了系统灵活性和适应性，有利于应用和推广.

智能照明系统的广泛应用已经成为了照明系统的发展趋势,这种技术不仅可以实现灯自动照明，而且还可以根据不同的场合进行相应的设计等优势,是一种值得推广的新技术.

创新点：(1)光伏发电与红外线感应技术相结合，利用现有技术将两者合二为一，分别起到不一样的作用，光伏发电发挥利用太阳能转化为电能的作用，作为本项目的能源系统，其次是利用红外线将人的通过信息进行反馈，在本项目中起到传感器的作用；

(2)使用K60单片机进行控制，单片机也称微型电脑，在本项目中主要承担接收信号和发出指令的工作，识别红外线传来的信号，将信号进行分析计算后传输给执行器（本项目中执行器是电灯），它在项目中起到了关键性的作用，对于本项目研究主要针对其进行研究和设计；

(3)使用再生能源（太阳能），本项目主要目的就是从节约能源发展可再生能源出发，太阳能则是可再生能源，它在本项目中作为最初能源；