節約能源的低功耗占有傳感器
1 前言
本文引用地址:http://www.j9360.com/article/163954.htm能源危機和環境污染是我們經常談論的兩大話題,也是我們必須要解決的兩個問題。技術的進步將有助于我們節約能源和保護環境。
隨著各項事業的發展,用于照明的電能消耗越來越大,節約照明用電的問題倍受關注。除改進照明燈具外,開發照明控制器,根據人們在生產、生活、學習、工作中對照明的實際需要自動的開、閉照明燈,杜絕不必要的浪費,是降低照明能耗的重要途徑。目前,對街道路燈和樓道路燈的自動控制技術已趨于成熟,但用于學習、工作和公共場所的照明控制技術卻嫌薄弱。在這些場所,人的活動情況比較復雜,對照明的控制技術要求較高,路燈控制中的單純的時控、聲控、光控和一般意義上的人體感應控制都難于滿足要求。
本文介紹一種具有全數碼、微處理器線路,可連續分析被控對象的實時占有模式、持續調整最大性能設置的多技術傳感器――占有傳感器。占有傳感器,也稱為動作傳感器,為我們提供了一種價廉、有效地節約能源的方法。這是由于當房間或某一工作場所沒有被占有時,它可以自動切斷電源,在商用、學校及一些公共場所,由于照明用電的損耗占了整個耗電量的40%左右,所以占有傳感器對于減少能量損耗起了非常重要的作用。并且這類傳感器采用被動式紅外線、超聲波感應或其它技術,也可將多種技術集成于同一設備,以達到最佳的運動探測性能,能夠消除由于氣流等單調運動導致的錯誤觸發。所以該傳感器可提供無故障、“裝后無憂”的照明控制方案。
2占有傳感器
2.1 定義及組成
占有傳感器是一種具有控制功能的電傳感器,它可以根據所感應的空間是否被占有或根據預先設定的光照值來控制電源,以控制照明系統或采暖與通風及制冷系統。占有傳感器主要有紅外、超聲、聲敏、混合等幾種類型。
占有傳感器實質上是一種智能式的微控制器,主要有敏感元件、微處理器、信號接收與處理電路、開關及發光LED等部分組成。其中微處理器或稱作微控制器是采用美國Atmel公司生產的低電壓、高性能的AVR 8-bit RISC微控制器,又稱作Atmega88。此微控制器屬于片上型微處理器,以CIP-51為內核,它本身集成了許多外圍設備,如A/D和D/A轉換器、1kB 的SRAM、可編程的8kB的 FLASH存儲器、512字節的EEPROM、一個內部RC振蕩器等。所有的I/O端口的每一個引腳都置上拉電阻,根據要求可獨立地通與斷。片上定時器/計數器具有定時、捕獲、比較和PWM輸出等功能。Atmega88結構框圖如圖1所示。
圖1 Atmega88結構組成
如上圖所示,在占有傳感器裝置內裝有閃爍LED及開關S,與微控制器的I/O端口相連。由于微控制器的I/O引腳可以產生幅值為20mA的高電平,所以閃爍LED及開關S可以與微控制器直接相接而不必外接其它電路或電阻。通過紅外、超聲波、光學等傳感技術采集被占有區域相關的人的活動及光照等情況,通過A/D轉換器,并將轉換結果儲存在SRAM中,微控制器經過分析并與保存在Flash存儲器中的設定值進行比較,以控制占有區域內燈的開、關或發出聲光報警等信號。
2.2 特征
(1)個性化的控制模式
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