感应节能灯电路的设计-

1、感应节能灯的设计2010-2011第二学期学院：应 用 科 技 学 院年级：09级专业：电 子 信 息 工 程姓名：冯 淳学号：120352009013感应节能灯电路的设计一、 设计目的实现感应节能灯功能：（1）电路通电后，当无人进人热释电传感器PIR监控范围时， LED灯不亮。当有人进人热释电传感器PIR监控范围内时， LED灯会亮 。（2）白天LED灯不亮；晚上或光线较暗处，若有人在PIR监控范围内，则LED灯会亮。（3）人未离开感应范围且在活动,延时时间自动叠加功能,开关持续接通,直到人离开后再延时关闭,延时时间可调节二、 设计原理、电路原理图：工作原理 、电路的调节、延迟电路 BISS

2、0001集成块的第2脚输出高电平控制信号的时间等于电路的延迟时间，它由R和C2 的时间常数决定。由于芯片第1引脚接高电平，电路处于允 许重复触发状态，只要人稍微移动一下，电路就重新被触发，第2引脚再输出一个脉宽为可调的高电平信号。所以只要有人在感应范围内，LED灯将始终被点亮。只有人离开后，延时数秒后，电路复位,LED自动熄灭。延时电路由R1、C2决定时间常数=RC，通过改变R1电位器调节延时时间长短。、红外释热传感器 通过调节RP1 电位改变红外释热传感器的灵敏度，从而增加或减少感应距离，获得较好的效果。、光控灵敏度 通过调节RP2电位器来改变光敏电阻传感器的灵敏度，根据不同的光照度来调节光

3、控灵敏度。 、电路重要元件的组成部分、红外延时控制电路由热释电红外传感器PIR、灵敏度电位器RP1、红外传感信号处理集成电路BISS0001及延时元件R1、C2、电位器RP2、光敏电阻RG等外围元件组成。、PIR 选用LHI907型红外传感器，为了提高PIR传感器感受红外线的灵敏度，在传感器前应加装配套的抛物面形或半球形的菲涅耳透镜 、由9013三极管作为开关管，控制LED灯的亮暗、电路的原理 电路通电后，当无人进人热释电传感器PIR监控范围时，热释电红外传感信号处理集成电路BISS0001处于复位状态，控制信号输出端（第2脚）Vo输出低电平，电子开关VT处于截止状态， LED不亮，控制器处于

4、监控状态。当有人进人热释电传感器PIR监控范围并移动时，PIR可将人体散发出的红外线变化转换为电信号输出，输出信号频率为0.110Hz。RP2与RG组成光控电路，白天光敏电阻RG受自然光照射呈现低电阻，当BISS0001第9脚电平Vo0.2VDD时，触发禁止，BISSO00l等后级电路不工作， Led不亮。晚上或环境光线较暗时，RG阻值增大，当BISSOOOI第9脚电平玩Vo02Vpp时，BISSOOOI处于监控状态，输出端 仍为低电平。如果此时有人在PIR监控范围内移动，PIR便输出随人体移动而变化的电信号，通过RP1送人BISS00O1芯片内部独立高输人阻抗运算放大器OP1的输入端11N+

5、（第14脚），经OP1前置放大后，由第16脚输出，经C4耦合到第13脚2IN-端，再经芯片内部第2级运算放大器OP2进行放大，然后经芯片内部双向鉴幅器处理，输出有效触发信号启动芯片内部的延时定时器TX，最后由状态控制器从BISSO001第2脚输出高电平控制信号， LED点亮发光。BISS0001第2脚输出高电平控制信号时间等于电路的延时时间，它由延时元件R1与C2的时间常数决定， 由于芯片第1脚接高电平，电路处于允许重复触发状态，即在延时时间期间，只要人稍微移动一下，电路就重新被触发，第2脚再输出一个脉宽为数秒的高电平信号。所以只要有人在浴室内，LED将始终被点亮。只有人离开后，延时数秒后，电

6、路复位，LED自动熄灭三、 实验原件1、LHI907红外传感器、电阻（2K*2、3K*1、39*1、10K*2、20K*2、1M*4）、电容（103*3、104*3、10uf*1、47uf*2）、光敏电阻*1、发光二极管*1、电位器1M*3、开关管9013*1、BISS0001集成块*12、基于BISS0001的感应节能灯电路的设计BISS0001的功能、参数、用途、工作原理及其引脚图： 功能和用途：BISS0001是采用CMOS数模混合结构、具有DIP-16和SOIC-16两种封装的热释电红外传感信号处理集成电路，芯片内部集成了电压比较器、状态控制器、延时电路定时器、封锁时间定时器以及参考电

7、压源等电路，常用于防盗报警器、自动门等各种自动开关。特 点*CMOS工艺*数模混合*具有独立的高输入阻抗运算放大器*内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰*内设延迟时间定时器和封锁时间定时器*采用16脚DIP封装 BISS0001引脚图、参数、及其内部电路：管脚图 ：BISS0001内部电路：管脚及参数说明：1.可重复触发和不可重复触发选择端。当A为“1”时，允许重复触发；反之，不可重复触发2. 控制信号输出端。由VS的上跳变沿触发，使Vo输出从低电平跳变到高电平时视为有效触发。在输出延迟时间Tx之外和无VS的上跳变时，Vo保持低电平状态。3. 输出延迟时间Tx的调节端4. 输出延迟时间Tx的调节端5

8、. 触发封锁时间Ti的调节端6. 触发封锁时间Ti的调节端7. 工作电源负端8. 参考电压及复位输入端。通常接VDD，当接“0”时可使定时器复位9. 触发禁止端。当Vc 时禁止触发；当 Vc>VR 时允许触发 (VR 0.2VDD 10. 运算放大器偏置电流设置端11. 工作电源正端12. 第二级运算放大器的输出端13. 第二级运算放大器的反相输入端14. 第一级运算放大器的同相输入端15. 第一级运算放大器的反相输入端16. 第一级运算放大器的输出端BISS0001工作原理BISS0001是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电

9、路。以上图所示的不可重复触发工作方式下的波形，来说明其工作过程。 不可重复触发工作方式下的波形。首先，根据实际需要，利用运算放大器OP1组成传感信号预处理电路，将信号放大。然后耦合给运算放大器OP2，再进行第二级放大，同时将直流电位抬高为VM(0.5VDD后，将输出信号V2送到由比较器COP1和COP2组成的双向鉴幅器，检出有效触发信号Vs。由于VH0.7VDD、VL0.3VDD，所以，当VDD=5V时，可有效抑制±1V的噪声干扰，提高系统的可靠性。 COP3是一个条件比较器。当输入电压Vc 0.2VDD 时， COP3 输出为低电平封住了与门 U2, 禁止触发信号 Vs 向下级传递

10、；而当 Vc>VR 时， COP3 输出为高电平，进入延时周期。 当 A 端接“ 0 ”电平时，在 Tx 时间内任何 V2 的变化都被忽略，直至 Tx 时间结束，即所谓不可重复触发工作方式。当 Tx 时间结束时， Vo 下跳回低电平，同时启动封锁时间定时器而进入封锁周期 Ti 。在 Ti 时间内，任何 V2 的变化都不能使 Vo 跳变为有效状态（高电平） , 可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。 以上图所示的可重复触发工作方式下的波形，来说明其工作过程。 可重复触发工作方式下的波形在Vc=“0”、A=“0”期间，信号Vs不能触发Vo为有效状态。在Vc=“1”、A=“1”时，Vs可重复触发Vo为有效状态，并可促使Vo在Tx周期内一直保持有效状态。 在Tx时间内，只要Vs发生上跳变，则Vo将从Vs上跳变时刻起继续延长一个Tx周期；若Vs保持为“1”状态，则Vo一直保持有效状态；若Vs保持为“0”状态，则在Tx周期结束后Vo恢复为无效状态，并且，同样在封锁时间Ti时间内，任何Vs的变化都不能触发Vo为有效状态。二、传感器PIR的结构和用途该传感器采用热释电材料极化随温度变化的特性探测红外辐射，采用双灵敏元互补方法抑制温度变化产生的干扰，提高了传感器的工作稳定性。PIR红外传感器采用LHI 907型号，为了提高PIR传感器的灵敏度，在传感器前加了半球形的菲涅耳透