基于人体感应智能型楼梯通道灯开关设计

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1、基于人体感应智能型楼梯通道灯开关设计　　摘要：楼梯通道的声控开关是通过检测声音来判断是否有人通过楼梯，经常存在因干扰声音而使声控开关产生误判而亮灯情况，因此提出一种基于人体感应的智能型楼梯通道灯开关的设计。智能楼梯通道灯开关是通过红外传感器在黑夜中能及时感应到几米开外在楼梯通道中走动人体来进行自动控制，具有高效、节能和实用性。关键词：智能开关人体感应红外传感器P2288中图分类号：TM564文献标识码：A文章编号：1672-3791（2013）01（b）-0017-026当有人在楼梯通道走动时，楼梯通道上的声控开关能自动检测到脚步声音或伴随的其它声音，在黑夜中能自动点亮楼梯

2、通道灯，并适当的延迟一段时间后才会自动熄灭，方便人们黑夜中安全通过楼梯通道。这种只有在黑夜并有声音时才会自动点亮楼梯通道灯的声控开关使用方便，可以达到节能的目的，在住宅小区或办公楼等建筑群楼梯通道中得到了广泛的应用。但是这种声控开关只是检测楼梯通道中的声音来判断是否有人通过楼梯，有时难免因楼梯通道外面的干扰声音传入到楼梯通道使声控开关产生误判而亮灯，并不能很好的实现节能的目的。针对这种使用功能上设计的缺陷，提出一种基于人体感应的智能型楼梯通道灯开关的实现方法。智能楼梯通道灯开关以单片机为控制核心，结合红外传感器P2288和光敏电阻，在黑夜中能及时准确的检测到几米开外在楼梯通

3、道中走动人体，并自动点亮楼梯通道灯为其照明，直到检测不到人体移动为止而自动熄灭，实现节能更加高效，具有较高的实用性。1智能开关控制原理红外传感器P2288是一种被动式红外传感器，所谓的被动式红外传感器是指传感器本身并不能发送红外线，而是利用红外热释电效应能将收集的外部红外线转换成电信号。智能楼梯通道开关正是应用此原理来检测通过楼梯通道的人体。当有人通过楼梯通道并进入到红外传感器P2288能感应的距离范围时，红外传感器P2288产生相应的电信号，这种微弱的电信号经过信号处理电路进行滤波、放大和比较整形之后，作为检测信号直接输入到单片机进行处理。单片机收到感应的检测信号后再通过

4、光敏电阻检测当前周围环境的夜晚状态，如当前周围环境正处在夜晚状态则满足亮灯条件，单片机立即点亮楼梯通道灯，然后作适当的延时维持亮灯状态并不断继续检测人体感应信号和当前周围环境的夜晚状态，直到检测不到人体感应信号或当前周围环境不在夜晚状态才自动熄灭。由于人体在楼梯通道内移动时所发出的红外线极其微弱，为防止其它热源的红外辐射光（红外线的波长小于7.56m或大于14m）干扰智能楼梯通道开关内的红外传感器工作，防止智能楼梯通道开关误判断而亮灯，需要在红外传感器P2288顶部盖上一块方形的干涉滤光片。干涉滤光片只让人体移动时特有的红外光谱（红外线的波长在7.0～14m之间）能顺利进入

5、到红外传感器，保证智能楼梯通道开关准确检测到在楼梯通道移动的人体。同时为能将收集的红外线最大限度的聚集于干涉滤光片，扩大红外传感器在楼梯通道的感应范围，还需要在干涉滤光片前端再配上菲涅尔透镜。2智能开关硬件设计智能楼梯通道开关的硬件电路由主控制电路、人体感应检测电路、夜晚状态检测电路和控制灯亮灭电路等四个部分组成。设计方案的硬件电路结构简单，检测在楼梯通道移动的人体准确可靠，较之声控开关控制楼梯通道灯的亮灭更加及时，实现节能更加高效，具有明显的技术优势。其中主控制电路器选用在系统可编程的STC12C2052单片机，此外单片机内部还具有256个字节片内RAM数据存储器，2K个

6、字节片内FLASH程序存储器，完全能够满足系统程序运行和数据临时存储的需要。2.1人体感应检测电路6人体感应检测电路是智能楼梯通道开关能否及时准确有效检测有无人体通过楼梯通道的关键。电路选用的P2288红外传感器只对移动人体发出的红外线具有高度敏感性，对静止或移动缓慢的人体不敏感，同时可抑制可见光或其它大部分红外线对传感器的干扰，具有良好的抗干扰能力，工作性能稳定。人体感应检测电路如图1所示，当有人体通过楼梯通道并进入到红外传感器P2288的感应范围时，红外传感器P2288能及时得到响应并产生微弱的电信号。这种微弱的电信号经三极管放大后送比较器进行整形后，可作为人体感应检测

7、信号输入到单片机处理。调节电阻R5在适当的阻值，可以调节电路人体感应的灵敏度，调节电阻R1在适当的阻值，可以调节电路人体感应的距离。2.2夜晚状态检测电路夜晚状态检测电路选用光敏电阻为传感器0。光敏电阻在光亮的环境状态下电阻值很小，相当于短路；在夜晚天黑的环境状态下电阻值很大，相当于开路。夜晚状态检测电路如图2所示，夜晚状态下输入单片机的检测信号为低电平，光亮状态下输入单片机的检测信号为高电平，调节电阻R8和R9阻值的适当比例，可以调节夜晚状态天黑程度的亮灯条件。2.3控制灯亮灭电路6控制楼梯通道灯亮灭电路如图3所