3 基于紅外傳感器的計數(shù)系統(tǒng)設(shè)計

　　用紅外傳感器感應(yīng)人體，當有人通過大門時，輸出一次低電平觸發(fā)計數(shù)器計數(shù)，計數(shù)器記錄進入圖書館的人數(shù)，當計數(shù)器數(shù)值達預(yù)設(shè)值時，計數(shù)器輸出低電平。

　　通過一個非門74LS04，將輸出低電平轉(zhuǎn)為高電平輸出，為了便于辨別，在輸出端加一LED燈，燈亮則表示有高電平輸出。整個電路主要有三部分組成：穩(wěn)壓電路、紅外傳感器、計數(shù)顯示系統(tǒng)。紅外傳感器電路的工作電壓為3~12V，本設(shè)計選擇5V電壓，當有人體通過感應(yīng)頭時，OUT端輸出一個低電平，約為0.16V。CL102是計數(shù)、鎖存、七段譯碼、驅(qū)動顯示四合一的組合集成電路。

　　由于該集成電路集成度高，邏輯功能強，顯示裝置減少了連線，不但使電路結(jié)構(gòu)簡化，使用更加方便，還可提高抗震性能。電源部分使用變壓器降壓、集成穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，可確保電路工作更穩(wěn)定，使用更安全。工作電壓也為5V，當觸發(fā)端有低平電壓輸入，觸發(fā)計數(shù)器計數(shù)，直至設(shè)定預(yù)設(shè)值，由CP端輸出低電平。整體電路圖如圖5所示。

　　如圖5所示，紅外傳感器的工作電壓為5V，作用距離為0~2m。將紅外傳感器安裝在閱覽自習(xí)室的門口位置。電源打開后，當有人體通過大門，紅外傳感器感應(yīng)由OUT端輸出一個低電平，由此通過低電平觸發(fā)端觸發(fā)計數(shù)器開始計數(shù)。并在顯示屏中顯示目前位置的數(shù)值。

　　如此重復(fù)，直至數(shù)值到達預(yù)設(shè)的值，計數(shù)器端口5信號輸出端輸出一個低電平，經(jīng)過非門74LS04變?yōu)楦唠娖?，輸出電壓值?.16V變?yōu)?.79V，同時LED燈亮。

　　4 部件連接

　　為了實現(xiàn)當光控繼電器感光度達到一定值以下的同時計數(shù)器達到一定值才觸發(fā)總開關(guān)，需要一個與門將兩個電路相與，將紅外計數(shù)器電路與光感控制器電路輸出端分別連接到與門芯片CD4081的兩個輸入端，CD4081的輸出端即為最終的電源控制輸出。見圖6。

　　這是其中一組的設(shè)計，實際電路中需要兩組，將兩組電路再次經(jīng)過一個與門，即可實現(xiàn)全過程。窗口的光線一定比室內(nèi)光線亮。定義窗口照度為L1，室內(nèi)中央照度為L2，光感器觸發(fā)照度為L3。光線較亮?xí)r，L1≥L2≥L3，無論是窗口還是室內(nèi)光感都不會被觸發(fā)，燈不開；光線一般時，L1≥L3≥L2，室內(nèi)光感器觸發(fā)，燈即亮；光線較暗時，L3≥L1≥L2窗口光感器觸發(fā)，燈即亮。

　　5 結(jié)語

　　本文以學(xué)校圖書館借閱室的照明燈為例，結(jié)合電子專業(yè)的技術(shù)知識，通過設(shè)計電路圖以及對電路圖的仿真，并應(yīng)用相關(guān)電子元器件，設(shè)計出一個節(jié)能控制電路，根據(jù)當日的光照水平和閱覽室內(nèi)學(xué)生人數(shù)，決定照明燈的開關(guān)，實物運行效果良好，不僅節(jié)省了很多不必要的電力資源浪費，還使得能源能夠合理節(jié)約。這項設(shè)計響應(yīng)“節(jié)能減排”的要求，有一定的實際意義。