TOP5 全自動多用途智能照明電路

　　本文介紹的應急燈平時接通市電，處于充足電備用狀態(tài)，只有當市電突然停電而且周圍環(huán)境光線突然由強變弱時，能智能判斷出這是由于斷電引起的黑暗，及時點亮應急燈。經(jīng)過10分鐘后自動關閉，這時人員一般已經(jīng)撤離到安全地點，無需再提供照明，關閉應急燈還可以防止過度放電損壞鉛酸蓄電池。

　　工作原理：全自動應急燈電路由蓄電池恒壓限流浮充回路和光控延時回路兩部分組成。交流電壓通過變壓器降壓，整流濾波后得到18V的直流電壓，由D2、 R4、12V/1.2Ah的鉛酸蓄電池和LM317組成恒壓、限流浮充電不間斷電源，可以確保蓄電池隨時處于充足電狀態(tài)，12V鉛酸蓄電池的浮充電壓為 14.4V。LM317接成恒壓源，W為精密多圈可調電位器，通過調整W可以使輸出端A點輸出穩(wěn)定的15.1V直流電壓。電阻R4可以限制充電電流大小，D2可以防止市電停電后蓄電池反向放電。 R1、R2、C1、D1、F1組成交流電壓檢測電路，當交流電壓正常時B點經(jīng)過分壓后電壓為8伏左右，經(jīng)過F1反相后輸出低電平。當交流電壓停電時，因為有D1隔離，所以B點電壓迅速跌至0伏，經(jīng)F1反相后輸出高電平。 CD4011BP是COMS型四與非門集成電路，與非門工作的邏輯關系是：只有兩個輸入端都輸入高電平時輸出端才輸出低電平；只要其中一個輸入端輸入低電平時就輸出高電平。如果將兩個輸入端并聯(lián)成一個輸入端那么這個與非門等效成一個非門。門電路輸入特性為：輸入電壓小于40％電源電壓時為輸入低電平；輸入電壓大于60％電源電壓時為輸入高電平。

　　采用單片機的智能照明控制器電路

　　電路原理：路由二極管VD1～VD4組成橋式整流電路，再經(jīng)R1限流，C1濾波，VD6穩(wěn)壓獲得10V直流電壓，為7555定時器提供電源。7555定時器和R4、C2構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時間T=1.1R4C2=50。VS是晶閘管，控制燈的亮、滅。其工作原理是：白天當光線照射到光敏電阻RG時，其阻值變得很小，按動按鈕SB，7555的2端不能產生幅度低于VCC／3的觸發(fā)負脈沖，故不能使 7555的3端輸出高電平來觸發(fā)VS使它導通，電燈HL不亮。晚上：RG阻值變大，當按按鈕SB時，7555的2端產生了低于VCC／3的低電平脈沖，從而使7555定時器的3‘端輸出約50s的高電平，它觸發(fā)VS的控制端，使VS導通，電燈亮。50s過后，7555定時器的3端恢復到低電平“O”，晶閘管截止，燈滅。實現(xiàn)了只有夜間按動按鈕SB才能使燈亮，而白天按也不亮的智能。既滿足了人們照明的需要，又減少了電能的浪費，從而更加有效地節(jié)約了電能。

　　光敏電阻RG選GM3516，7555定時器選CB7555，晶閘管VS選MCR100-8小型塑封單向晶閘管，其他器件按圖中標注選擇即可參數(shù)焊接安裝，讓光敏電阻朝向明亮處，稍加調試即可使用。此電路由于將市電交流220V直接引入電路板，一不小心易發(fā)生觸電危險。制作時，請將元件焊接好，并反復檢查確認無誤后再通電試驗，為保證安全，最好將此電路封裝在一個小塑料盒內進行操作。

　　繼電器控制燈光智能照明系統(tǒng)電路設計

　　傳統(tǒng)室內燈光控制為墻壁開關的簡單控制模式，完全由人操控，因為進入室內人員的節(jié)能意識不足，隨意將所有燈打開，造成能源的浪費。本裝置經(jīng)過智能處理器分析處理再決定燈開關電源最終打開與否，有效地避免了實際教室內部的通電即亮的情況的發(fā)生。本設計主要是完成室內燈光的自動調節(jié)功能。由光敏電阻進行光線強度的采集，并由光敏電阻的特性得到相應的模擬信號量，交由MSC51單片機，MSC51單片機在接收到信號之后做出相應的處理，給出控制信號，控制繼電器的接通與否，從而實現(xiàn)燈光的智能控制。此設計在保證有效照明強度的調解下，合理的控制燈管的數(shù)量，從而實現(xiàn)了節(jié)能的目的。

　　解決室內公共照明的電能浪費問題。由光敏電阻采集光強信號，經(jīng)轉換得到數(shù)字信號交單片機分析判斷處理，再由繼電器控制燈光照明電路，最終決定燈光電源開與否，從而節(jié)約電能。創(chuàng)新方面，光敏電阻對室內光線感光結合單片機綜合控制，改變傳統(tǒng)的控制模式，合理控制照明燈的數(shù)量。關鍵點在于信號的采集及 MCS-51邏輯判定部分。本裝置由智能處理器進行分析給出控制信號，有別于 傳統(tǒng)燈光控制模式。傳統(tǒng)室內燈光控制為墻壁開關的簡單 控制模式，完全由人操控，因為進入室內人員的節(jié)能意識不足，隨意將所有燈打開，造成能源的浪費。此外利用光敏電阻進行實時的光強信號的采集，得出實時的光照強度。裝置的使用者僅僅需要按照平時的習慣接通電源即可，最終能否打開燈的電源，還得依賴于智能處理器給出的控制信號，整個過程由智能控制器自動完成。最大的三個優(yōu)勢 1、節(jié)能 2、造價低廉 3、自動完成燈線強度的調節(jié) 本裝置適用于類似于學校教室的室內照明環(huán)境。目前教室的燈光控制完全由人的意念決定，導致電能的嚴重浪費。由于此設備造價低廉，線路連接和改造簡單，易推廣應用，經(jīng)濟效益可觀。

　　控制部分單片機C51及相關外圍電路構成。16字×2行的HD44780LCD作為顯示器與51相連，實時顯示系統(tǒng)狀態(tài)。當某照明單元出現(xiàn)故障時，通過蜂鳴器發(fā)出警報，提示工作人員。DS1302及相關外圍電路構成外部定時電路，優(yōu)點是DS1302有兩個供電方式，當使用環(huán)境中有電時，通過系統(tǒng)電源獲得電能。設施停電時，則通過1 000μF的低壓大電容供電，且該芯片功耗低，足以滿足該芯片正常工作約72 h，這樣就保證了系統(tǒng)不用在每次停電來電后都要重置時間。主機整體電路如圖3所示。

　　APFC整流濾波器

　　利用L6561芯片設計的高頻主電源如圖4所示。L6561是ST公司生產的有源功率因數(shù)校正專用芯片，能方便的構成寬電壓輸入（AC 85～265 V），低諧波含量的PFC電源，能直接驅動IGBT管，且集成了各種保護功能。由于集成度很高，減少了構成系統(tǒng)所需的元器件，降低了損耗，提高了效率。