一種新型開鎖燈控制電路分析

杜雨萱

摘 要：隨著當前社會經(jīng)濟的進步，傳統(tǒng)的燈控照明系統(tǒng)本身無論在操作控制或是節(jié)約能源等功效上，已經(jīng)逐漸無法適應當前可持續(xù)發(fā)展的潮流。因此以簡化控制、節(jié)約能源為根本的，成本較低效率較高的新型開鎖燈應運而生;接下來本將對一種新型開鎖燈控制電路進行全面分析，并結(jié)合實際對其做相應整理和總結(jié)。

關(guān)鍵詞：新型開鎖燈;控制電路;分析總結(jié)

從現(xiàn)實角度出發(fā)，生態(tài)環(huán)保以及可持續(xù)發(fā)展理念已經(jīng)成為當前社會發(fā)展的重要組成內(nèi)容，節(jié)約能源作為生態(tài)環(huán)保以及可持續(xù)發(fā)展的重點環(huán)節(jié)之一，近年來城市化進程的加快，人們生活水平的提升使得電器電耗成直線上升，其中燈控照明系統(tǒng)電耗量增長速度尤其突出。，因此確保電器能夠在完成必要工作情況下使用最少能源的設(shè)計理念，已經(jīng)成為目前燈控照明系統(tǒng)的主要設(shè)計方向。

一、當前開鎖燈所存在缺陷性分析

當前燈控照明系統(tǒng)中的開鎖燈設(shè)計，隨著科技發(fā)展其所暴露出的不足之處更加明顯;比如大部分開鎖燈必須要使用者按下相應按鈕才能正式開啟;即使市面上也有部分聲控型的開鎖燈，但其整體所表現(xiàn)出的延時性相對較高，從聲音發(fā)出到響應整個過程缺乏時效性，且電亮時間往往是固定的;哪怕使用者已經(jīng)開門進屋，其仍然會亮到延時時間結(jié)束為止?？傮w來看當前開鎖燈在操作性以及節(jié)能性上，完全無法滿足當前社會所要求可持續(xù)化發(fā)展理念;因此針對當前開鎖燈設(shè)計的不足之處，進行實時的改進完善設(shè)計，使其能夠達到具備操作智能化、電耗節(jié)能化的目的，與當前社會要求可持續(xù)發(fā)展理念形成同步統(tǒng)一性。[1]

二、新型開鎖燈控制電路系統(tǒng)設(shè)計原理

結(jié)合當前開鎖燈所存在缺陷性分析，進行新型開鎖燈控制電路系統(tǒng)設(shè)計時，先要明確整體設(shè)計目標，以此突出相遇設(shè)計的專業(yè)性和可行性。此期間，先要對其電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架、模塊功能、邏輯反饋等方面做合理劃分;比如在操作控制層面，以人體感應模塊設(shè)置來突出開鎖燈便捷性，使其模塊能夠與整個電路系統(tǒng)形成銜接導通，在輸出端輸出額定電壓啟動電路，使LED燈能夠直接通過人體感應模塊自行觸發(fā)，繼而方便人們開鎖;同時在使用者離開人體感應模塊感應區(qū)域時，整個電路便會及時關(guān)閉，達到人在燈亮，人走燈滅的效果。具體方案設(shè)計要點，即通過只選取一個單片機來實現(xiàn)所有自動控制和手動控制功能，同時保障LED燈亮度以及相應光照強度可以得到具體展現(xiàn);比如使其可以根據(jù)外界光照強度大小，使相應LED燈形成外界光照強度大，燈變暗;外界光照強度小，燈變亮的模式;以此使整個新型開鎖燈控制電路系統(tǒng)設(shè)計原理能夠得以有限展現(xiàn)，繼而使其后續(xù)設(shè)計方案構(gòu)建的專業(yè)性和可靠性得到有效保障。[2]

三、一種新型開鎖燈控制電路設(shè)計實踐

（一）設(shè)計方案的實時構(gòu)建

此新型開鎖燈控制電路主要由整流電路、降壓電路、感應電路以及開鎖燈電路組合而成。相應整流電路主要以220V輸入端、降壓變壓器T1、整流橋、濾波電容C1來展現(xiàn)，此期間對應降壓變壓器T1初級線圈則與220V輸入端做有效連接，相應次級線圈則連接整流橋輸入端;而對其降壓電路中所包含穩(wěn)壓器采取L7805三端穩(wěn)壓器設(shè)置，并將濾波電容C2和紋波電容C3做合理布控;按照將濾波電容C2以及紋波電容C3軍連接L7805三端穩(wěn)壓器輸出端。

Vout和接地端設(shè)置，且此期間L7805三端穩(wěn)壓器輸出端Vout所輸出電壓為5V。次新型開鎖燈控制電路，則以人體接近HC-SR502人體感應模塊感應區(qū)域時展現(xiàn);將HC-SR502人體感應模塊導通，對輸出端輸出額定電壓保障開關(guān)三級管呈導通狀態(tài)，以此使LED燈亮;確保此開鎖燈功能效果能夠完全達到預期要求。此新型開鎖燈控制電路，其電路系統(tǒng)如下圖所示。

（二）模塊設(shè)計內(nèi)容及要點

結(jié)合（上圖）其中整流電路主要包含了220V輸入端、降壓變壓器T1、整流橋和濾波電容C1;降壓變壓器T1初級線圈則連接220輸入端，次級線圈連接整流橋輸入端，設(shè)計期間需要明確其具體結(jié)構(gòu)布控。

降壓電路則包含了L7805三端穩(wěn)壓器、濾波電容C2和紋波電容C3;L7805三端穩(wěn)壓器輸入端連接整流橋的輸出端，濾波電容C2和紋波電容C3均連接L7805三端穩(wěn)壓器的輸出端Vout和接地端;且，L7805三端穩(wěn)壓器輸出端Vout輸出5V電壓。

感應電路包括HC-SR502人體感應模塊、三極管Q3和電阻R5，HC-SR502人體感應模塊輸入端接入5V電壓，輸出端通過電阻R5連接三極管Q3基極，三極管Q3集電極接入5V電壓。

開鎖燈電路包括LED1、LED2、三極管Q1和三極管Q2;所述三極管Q1和三極管Q2的基極分別通過串聯(lián)電阻R4和電阻R3與三級Q3發(fā)射極電氣連接;所述LED1正極通過限流電阻R1接入5V電壓，負極連接三級管Q1集電極;所述LED2正極通過限流電阻R2接入5V電壓，負極連接三級管Q2集電極;三極管Q1和三極管Q2發(fā)射極均接地。

由于L7805輸入端電壓不能高于36V，也不能低于7V，一般優(yōu)選的降壓變壓器T1的輸出端電壓控制在12-36V之間，具體控制方式是通過次級線圈和初級線圈的匝數(shù)比，如何通過變壓器進行降壓屬于常規(guī)技術(shù)手段，在此不再贅述。

所述220V輸入端的火線端安裝有保險絲，一旦溫度過高，保險絲熔斷，起到過載保護的作用。

讓人體接近HC-SR502人體感應模塊感應區(qū)域時，HC-SR502人體感應模塊導通，輸出端輸出額定電壓使開關(guān)三極管導通，從而使LED燈亮，方便用戶開鎖;當人離開HC-SR502人體感應模塊感應區(qū)域時，整個電路能及時關(guān)閉，起到人在燈亮，人走燈滅的效果。

（三）案例應用

新型開鎖燈進行某小區(qū)走廊燈控應用，結(jié)合小區(qū)實際情況將此裝置進行合理嵌入，突出其控制方式主要是以自動化控制和計算機端控制來體現(xiàn)，其中自動化控制即在走廊空無一人時燈則處于關(guān)閉狀態(tài)，一旦有人走入其傳感器終端便會將信息發(fā)送至此電路系統(tǒng)協(xié)調(diào)模塊，通過對此時感應信息進行全面處理分析后，發(fā)出亮燈指令并傳遞至對應通過終端;此時燈光亮度取決于周圍環(huán)境光照強度和具體人數(shù)。而計算機端控制則主要是通過上位機運用串口透傳無線傳輸，對此新型開鎖燈控制線路做實時連接，確保其各終端信息能夠充分得以傳達反饋，電路發(fā)生故障時也可第一時間對其進行實時調(diào)試修正，使此開鎖燈運行狀態(tài)的持續(xù)性和穩(wěn)定性能夠完全得以體現(xiàn)。

與此同時在實踐期間，結(jié)合此電路系統(tǒng)在有人步入走廊時相應傳感器感應范圍模塊便會第一時間對其所獲數(shù)據(jù)進行分析，而此時傳感器只需讀取與之相連的接口電平來判定此時具體人員動態(tài)和光照狀態(tài)，并反饋至協(xié)調(diào)模塊做實時輸出記錄;因此在對其進行范圍設(shè)置時，必須根據(jù)此小區(qū)走廊長度，做好覆蓋區(qū)間劃分，在最大限度發(fā)揮開鎖燈自身性能同時，避免范圍分析不足，導致開鎖燈觸發(fā)點重復的狀況發(fā)生。注重走廊光線強度變化狀態(tài)對應光敏傳感端要對其進行實時記錄，之后將其發(fā)往協(xié)調(diào)模塊達到根據(jù)外界光線變化而自動調(diào)節(jié)光照度的目的。

總體來看此新型開鎖燈應用，有效降低了以往傳統(tǒng)開鎖燈成本，整體便捷性、智能性也更加突出;其可以高度敏銳的捕捉到人員信息，根據(jù)傳感數(shù)據(jù)保障燈控明滅實效性，并從人們的需求角度出發(fā)使燈照時長靈活性得充分展現(xiàn)，通過完全自動化的根據(jù)外部光線信息控制光照強弱，有效節(jié)省了不必要的能耗;同時計算機端可遠程對其燈控電路進行實時監(jiān)控，最大化減少了工作量和人力資源，使其實際運行效益得到前面提升。

四、結(jié)語

綜上所述，通過對一種新型開鎖燈控制電路分析，可以看出此新型開鎖燈其控制電路所具有的功能完善和高效節(jié)能效果較為突出，整體設(shè)計流程部是很復雜，且制作成本也較低，經(jīng)濟性極佳;其完美契合當前我國社會所提倡的節(jié)能生態(tài)可持續(xù)發(fā)展理念，因此注重新型開鎖燈的全面推廣和應用也是極為必要的。

參考文獻：

[1]沈曉波，王留留.基于傳感器矩陣的網(wǎng)絡式智能燈控系統(tǒng)設(shè)計[J].廊坊師范學院學報（自然科學版），2018，18（02）：28-31.

[2]劉峰，胡黃水，常玉琪，等.基于線性規(guī)劃的無線傳感器執(zhí)行器網(wǎng)絡智能燈控系統(tǒng)設(shè)計[J].長春工業(yè)大學學報，2015，36（06）：704-707.