LED智能照明控制系统的设计

　　热红外传感器

　　热红外传感器有三个关键性的元件：菲涅尔滤光透镜，热释电红外传感器(PIR)，匹配低噪放大器。菲涅尔透镜一是聚焦作用，即将热红外信号折射在PIR(热释电红外传感器)上，第二个作用是探测警戒区内红外线能量的变化，并由系统内固化软件对所采集的数据进行运算加工，由控制系统内的控制软件通过控制逻辑来决定是否发出开灯信号。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，即热电转换。因此在被动红外探测器的警戒区内，当无人体移动时，热释电红外感应器感应到的只是背景温度，当人体进人警戒区，通过菲涅尔透镜，热释电红外感应器感应到的是人体温度与背景温度的差异，信号被采集到伺服系统以后，由软件对该新采集的数据与系统内存中已经存在的前期探测数据进行延时比较，以判断是否真的有人等红外线源进入警戒区，还是只是环境波动，甚至是元件自身内部噪声的影响，以免发生误判断。 匹配低噪放大器的作用是当探测器上的环境温度上升，尤其是接近人体正常体温(37℃)时，传感器的灵敏度下降，经由它对放大器的增益进行补偿，增加其灵敏度。另外由于距离等衰减因素的存在，温度传感器和内部软件的初始数据并不需要定在37℃这个点上，而是要综合环境因素，元件灵敏度、最近线性区段来定初始值。环境噪声探测，主要是通过探测环境中人类日常活动所产生的噪声，并与红外线部分的数据在系统内部进行或运算，以补偿在环境温度非常接近人体时红外探测不敏感而无法判定是否有人进入需要照明的区域。

　　强光传感器

　　光敏电阻的光谱响应峰值比较接近人视觉敏感区的波长。并且当光照强度减弱时，它的响应时间相对增加，装置在光照强度变化时，输出状态保持相对稳定。所以在多种光电探测器中选择了光敏电阻。考虑到光敏电阻对温度变化较为敏感，偏置电路中的电阻可以采用与探测元件温变系数相近的光敏电阻，以防止工作点漂移。

　　声控传感器

　　声控传感器部分由声控传感器、音频放大器、选频电路、延时开启电路和可控硅电路组成。利用声音的相对比较，判断是否启动控制电路的开启，使用调节器可以调节给定声控传感器的初始值，声控传感器不断地把外界声音的强度与给定强度比较，超过给定的强度时，向主机发送“有声音”信号，否则发送“没有声音”的信号。

　　控制单元

　　控制单元采用单片机作为照明系统的控制核心，选用日本NEC公司的μPD78F0034芯片作为主控模块，该芯片具有8位无符号乘法指令及16位除法指令，给软件编程带来了很大的方便。

　　根据国家标准民用建筑照明设计标准(GBJl33-90)，我们控制室内亮度在2001x左右。

　　本控制器设置了3套传感系统和严密的软件控制，其工作方法如下所述。

　　首先通过被动热释电红外探测器和环境噪声探测是否有人，并探测环境亮度。如果没人，所有LED灯均不开。如果有人，分成两种情况：

　　·若需要照明的环境的照度X>200 lx时，LED照明灯具处于关闭状态;

　　·若需要照明的环境的照度X<200 lx时，LED照明灯具处于开启状态，并且随着环境照度调节LED灯具的照度。

　　根据声音的大小判断是否需要启动驱动电路。