感应式楼道自动照明灯设计与实现摘要:本文介绍了感应式自动照明灯安装在楼道，为了方便夜晚有人在楼道出行，自动照明灯会自动点亮一段时间，白天照明灯停止工作。

资源不是取之不尽的，节能越来越多的人关注。

本电路可以用于家庭走廊、卫生间照明、贮藏室、学校楼道或者梳妆台前的自动开关，起到了“人来灯亮，人走灯灭”的作用。

只要有人在夜间行走时，走近灯就会亮，离开灯延时一段后自动熄灭，使用十分节能方便。

关键词: 自动照明灯光敏传感器感应开关延时摘要 (1)关键词 (1)引言 (1)一、总体方案论证 (2)1、方案比较 (2)二、系统方案 (2)2.1实现方法: (2)2.1.1红外发射装置 (3)2.1.2、红外接收电路 (3)2.1.3、光控亮灯时间控制电路 (5)三．设计及实现过程 (5)四．系统功能测试 (6)4.1红外发射电路 (6)4.2红外接收电路 (7)4.3光控亮灯时间控制电路 (7)4.4总体测试 (7)五．总结及体会 (8)引言本装置利用微波多普勒效应，在一定的空间内建立为电场，当有人或活动物进入电场时会反射回波，进电子线路混频后检测出极微弱的移频信号，此信号经智能处理后，可输出控制信号，微波感应模块安装方便，模块内部采用专用微处理能够对信号进行脉频和脉宽处理，可以排除小体积动物、远距离晃动的树木、高频通讯信号、闪电、和电器‘开、关时的干扰犷口及艾的输出端采用集成极开路输出，当微波电路检测到有人经过楼道口时，内部三极管导通仓吵，A点为低电平，经F’I反相后为高电平，咫和光敏电阻组成光控电路，白天左电源电压为低电平，与非门F2封锁，输出高电通过州硬已上电压充至电源电压，夜晚劲阻值较大，B点为高电平，此时若有人经过时，灯就会亮一段时间然后熄灭。

一、总体方案论证1、方案比较方案一：利用光敏电阻和红外线人体传感器组成并联开关，本文介绍感应式楼道照明灯，光敏电阻使电路不能在白天触发。

只有在夜间才能被触发，电路采用红外线反射式电路结构，红外发射器与接收器需安装在同一方向的同一平面内，这就需使发射器与接收器成为一体化结构，并使用同一电源供电，这种工作方式正好适应该电路的长期待机，短时间的工作状态。

当有人经过时，红外线人体传感器感应到人辐射的红外线，开关接通，此时整个电路构成通路，系统开始工作，当人离开时，红外线人体传感器检测不到人体辐射的红外线，开关断开，延时一段时间后灯自动熄灭。

这种系统可以有效的区别人体和其他物体，并且当人不再移动时也可以保证自动照明灯不熄灭。

方案二：利用超声波传感器和光敏传感器组成调理电路，当在白天时光敏传感器低阻，在夜晚时光敏传感器高阻，它可以控制一个继电器开关，进而控制整个电路的通断。

超声波检测楼道内有无人通过，若有人通过时打开另一个开关，整个电路接通。

此种方法可以达到自动控制的目的，但超声波传感器无法区别人体和宠物、物体等，并且当人站在楼道不移动时超声波传感器不能检测到人体的存在，自动照明灯会自动熄灭，这样会带来不不必要的麻烦。

本例介绍采用超声波传感器作为探测器件的感应式延时照明灯，在工作状态时不受自身灯光的影响，因此安装比较方便，(使用时，将该开关中继电器的常开触头并接在原照明灯开关两端即可)，它适用于卫生间、贮藏室、楼道、梳妆台前灯等，可做到人来灯亮，人走灯灭的自动控制功能。

二、系统方案2.1实现方法:感应开关是指红外线人体传感器，是一种当有人从红外感应探测区域经过时自动开启的开关，人的体温一般载37度，所以会发出波长为10UM左右的红外线，红外线人体传感器就是一种可以探测波长为10UM左右的红外线的装置，红外线人体传感器通常采用热释电元件，它接收到人体辐射的红外线时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路自动触发开关。

当有人经过探测区域时，红外人体传感器探测到人体红外光谱的变化，开关自动接通，光敏传感器和LED灯驱动电路构成回路。

人不离开探测区域时，开关持续接通，人离开探测区域时开关延时一段时间后自动关闭，整个电路停止工作。

2.1.1红外发射装置电路图如图所示为以555为核心构成的多谐振荡器发生频率为fmax=1/[0.7(R2+2R3)C1]=42.5KHzfmin=1/[0.7(R1+R2+2R3)C1]=36.5KHzD1为红外发射器发射频率通过滑动变阻器R1可改变范围在fmin~fmax2.1.2、红外接收电路系统实现框图电路如图所示是以芯片CX20106为核心通过红外接收管D2为信号接收元件的控制电路实现开关功能。

当D2未接收到信号时芯片引脚1为高电平，芯片输出端7为高电平三极管Q的基极为高电平，三极管截止，输出端A为高电平并保持不变。

当D2管附近时D1发出的红外光经人体反射到D2时D2的电阻变得很小，芯片1脚相当于接地即1脚为低电平，此时经过芯片处理7脚输出一个低电平脉冲即产生一个下降沿。

在此下降沿期间三极管Q基极为低电平三极管导通A端输出一个低电平控制光控亮灯时间控制电路。

2.1.3、光控亮灯时间控制电路电路如图所示为以555为核心的单稳态触发器，为低电平触发。

D4为LED 小灯泡，RL为光敏电阻通过与滑动变阻器R12组合控制555的工作状态并可以改变感应的光亮度，当光强较大时时光敏电阻RL较小555的4脚为低电平555不工作，当光强较小时RL电阻很大，555的4脚为高电平555正常工作。

555正常工作时当A输入低电平时单稳态触发器触发输出端3为高电平灯亮，触发时间T=1.1RC，可以通过改变R11大小改变触发时间长短。

三．设计及实现过程本作品是基于CX20106红外控制器及NE555芯片来设计的。

人体感应部分是利用物体表面能反射红外线的原理，将红外线发射管和接收管并排放置，并将发射管发射的红外线频率与所接收的红外线中心频率调为一致，这样一来，当人走近时会将发射管发出的红外线反射到接收管并触发后续电路工作。

红外线发射器部分我们设计为采用NE555搭接的多谐振荡器连接红外线发射管来产生所需频率的红外线。

多谐振荡器的振荡电阻是可调的，这样有得于得到最合适的振荡频率。

红外线接收器部分的核心芯片我们选用了CX20106，原因有二：第一是CX20106的外围电路极其简单，所需的元件参数基本上都是典型值，因此不容易出错；第二是当接收管未收到红外信号时CX20106的输出端7脚输出高电平，当接收到信号时，输出一个低电平脉冲。

这一输出特性正好满足NE555搭接的单稳态触发器的触发条件。

也就是说接收器电路与延时亮灯电路的连接不需要做电平转换工作，省下了许多麻烦。

延时亮灯电路我们采用NE555搭接的单稳态触发器为核心，输出接LED灯，当CX20106七脚的低脉冲送入单稳态触发器的输入端时，单稳态触发器进入暂稳态，LED亮起并延时熄灭。

定时电阻采用可调电阻，这样使用者可根据需要调节灯亮的持续时间。

同时，我们考虑到本作品通常可用于洗手间夜间照明及床头闹钟的夜间照明，所以又在延时亮灯部分加入了光控部分，利用光敏电阻在不同光强下电阻的巨大差异，使得白天光线充足时单稳态触发器的NE555始终处于复位状态，并且该灵敏度也是通过电位器可调的，以适应不同的应用环境。

如此一来，本作品属于长期待机，短时工作的状态，在白天可大大减少不必要的能源浪费。

四．系统功能测试在进行系统调试时，我们是按照模块分步进行的。

我们是对红外发射电路、红外接收电路、光控亮灯时间控制电路这三部分分别进行调试好用后，进行总体测试的。

印刷电路板4.1红外发射电路红外发射电路主要是通过NE555产生38~42KHz的方波，占空比大小不影响红外发射。

我们首先完成了红外发射电路，但是当测试时发现555并不产生方波，555持续输出高电平，更换了555之后问题并没有解决，我们认为是电路有问题，后来我用面包板将电路重新插了一遍，能够产生所需的方波，这说明电路没有问题。

那就是电路板的问题，后来我用万用表测试发现电路铜线上有一条很小的断线，将该处断线连上后红外发射能够正常工作。

4.2红外接收电路红外接收电路主要是通过红外接收管接收接收信号，芯片CX20106处理信号产生低电平脉冲的电路，电路连接好后输出脚一直为低电平并不是高电平导致三极管持续导通,电路不能正常工作,后来用面包板将该电路查了一遍,用万用表测量输出电压.发现输出电压为高电平,当一脚输入一个有效信号时,电压表示数发生改变说明电路没有问题应该是电路板有问题.后来用万用表测量电路板发现三极管的基极和集电极短路了,后来解决这一问题电路好用了。

4.3光控亮灯时间控制电路该电路为以555为核心的单稳态触发器，为低电平触发。

光敏电阻通过与滑动变阻器组合控制555的工作状态并可以改变感应的光亮度，当光强较大时时光敏电阻较小555的4脚为低电平555不工作，当光强较小时电阻很大，555的4脚为高电平555正常工作。

555正常工作时当输入低电平时单稳态触发器触发输出端3为高电平灯亮，触发时间T=1.1RC，可以通过改变RC大小改变触发时间长短4.4总体测试将红外发射电路、红外接收电路、光控亮灯时间控制电路连接到一起进行总体测试，在光亮处灯不亮，在黑暗处测试时灯可以亮。

调节红外发射管和红外接收管的距离，可以改变电路的灵敏度，将两管距离调近一些灵敏度较高。

五．总结及体会首先，自动照明灯调理电路时基于555集成电路的一种节能照明灯。

555是集模电与数字于一体的集成电路。

按照555集成电路的应用方式分为：多谐振荡器的应用、双稳态电路的应用、电路施密特电路的应用以及特殊引脚的应用。

这次的红外线感应式延时照明灯电路制作我们用到了2个555元件，第一部分的红外发射部分是以555为核心构成的多谐振荡器，第三部分的红外接收灯控亮灯部分是以555为核心的单稳态触发器。

在一个电路中我们用了2个555芯片作为核心器件，构成了多谐振荡器以及单稳态触发器。

其次，在制作的电路中用到了红外接收和发射模块。

在之前的电子制作中从来没有接触过红外接收和发射模块，于是我们认真的学习了有关方面的资料，了解了其工作原理后我们开始分析整个电路图，再次，自动照明灯可以使用于车库、洗手间、读报栏等场所的自动照明，红外触发开关由于不需要人发出任何声音，而是利用经过的人辐射的红外线控制灯具的开启，当人离开时延时一段时间后自动熄灭。

它不需要声音或手动开关的控制，从而避免了声控噪音的侵扰，同时它是感应人体辐射控制开关，可以避免无效电能的损耗，达到了节能、环保的目的。