隨著社會經濟的發(fā)展和科學技術的進步，國內外均已在使用智能照明控制裝置。我國的智能照明裝置普遍應用在走廊和樓道領域中。經濟的快速發(fā)展使辦公樓數目增加，導致一些辦公場所在光線足夠強時依然還開著燈工作的現(xiàn)象普遍存在，加之一些員工節(jié)能意識的淡薄，造成了不必要的電能浪費，同時也影響了各種照明燈具的使用壽命。這種浪費現(xiàn)象與當今世界提倡節(jié)約能源的理念是相違背的。因此，基于這樣的現(xiàn)象，設計以單片機為核心，根據室內環(huán)境光亮度和人體存在與否來實現(xiàn)智能控制照明是具有很重要的現(xiàn)實意義。

1系統(tǒng)總體設計

本系統(tǒng)主要以AT89S52單片機為主控核心，其外圍電路由：供電電源電路、照明燈控制電路、看門狗、時鐘電路、傳感器等組成。

其工作原理是：本系統(tǒng)主要是以采集人存在信號和辦公場所室內環(huán)境光強弱信號作為輸入參數，當室內環(huán)境光強度達到一定值時，無論有人存在與否都不開燈，當室內環(huán)境光強度低于某一設定閥值且在有人存在并超過一定時間范圍時才允許開燈，直到人離開后再延時一定時間后才關燈，用這種雙鑒控制方式來對辦公場所照明進行智能控制，可以達到節(jié)能的目的。同時，該系統(tǒng)還可以按上班時間進行控制，當夜晚超過一定時間后，人是否存在都要關閉自動控制器的運行，改由手動控制，以解決因特殊情況下，自動控制器不能人性化工作的原因。

2數據采集電路設計

辦公場所室內環(huán)境光強弱信號和人體存在與否是本系統(tǒng)數據采集的主要對象，也是主要的輸人參數。是決定室內開關燈的重要條件，是對電能的有效節(jié)約。其中對光信號敏感的傳感器主要有光敏電阻和光敏三極管，光敏電阻受溫度的影響大，而光敏三極管受光照溫度影響小，所以根據需求，選用光敏三極管作為室內環(huán)境光采集傳感器，也是室內的探測器。對于檢測人體存在與否的傳感器則需要求靈敏度高、可靠性強的器件，所以采用AS081型號的人體熱釋紅外傳感器。2．1室內環(huán)境光采集電路

室內環(huán)境光采集電路如圖2所示。工作原理為當辦公場所室內自然光光照強度高于一定程度時(即設定參數)，則光敏三極管D5呈現(xiàn)低阻狀態(tài)即小于1kΩ，三極管Q1的基極電壓將增大，使三極管Q1飽和導通，就會使三極管Q1集電極輸出低電平，不參與其工作。當辦公場所室內自然光光照強度小于一定程度時(即設定參數)，則光敏三極管D5呈現(xiàn)高阻狀態(tài)大于100kΩ，使三極管Q1截止，Q1的集電極輸出高電平，參與其電路工作。其中可變電阻R24是作為調節(jié)室內環(huán)境光光照強弱靈敏度參數的器件，其阻值的大小，將會是三極管Q1在不同的室內環(huán)境光照強度參數下導通，而R3、C1組成的電路是防止外界干擾而設計的，具有防干擾的作用。

2．2人體信號采集電路

探測人體是否在辦公場所室內時，探測人體是否存在的熱釋電紅外傳感器要具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、抗干擾性強、具有延時性好的功能，選取時應根據辦公場所的工作時間等因素而定，通常選用HT-208型號的熱釋電紅外傳感器，根據此芯片的功能特點設計的人體信號采集電路如圖3所示。其中的熱釋電紅外傳感器的1號端引腳外接電源信號，2號端引腳外接采集信號，常要接一個電容量為6800pF的電容器與3號端引腳相連接，而3號端引腳是外接地的，所以熱釋電紅外傳感器是用2號端引腳與單片機AT89S52的P3．3引腳端相連接的，而為了增強信號采集的穩(wěn)定性即熱釋電紅外傳感器探測的穩(wěn)定可靠，常在單片機的引腳端口處再接一個100kΩ的上拉電阻。

3看門狗電路

在該電路中有看門狗定時器、自動復位、電壓門限監(jiān)測的功能，在系統(tǒng)上電、掉電和供電電壓不足時，單片機和總線邏輯狀態(tài)是不確定的，會使MAX705芯片的RESET引腳端輸出復位信號給單片機使單片機維持在復位狀態(tài)，以避免控制的錯誤。電路如圖4所示。為了使復位更加可靠，在復位輸出端外接一個10k的上拉電阻，并與AT89C52的復位端相連。所以在VCC端的電壓低于復位電壓時，系統(tǒng)就保持在復位狀態(tài)。為檢測電源電壓將電源Vin與PFI引腳端相連接，在PFI端的電壓低于1．24V時，就由PFO端輸出示警信號，而WDI端是由內部定時器控制，當WDI為低電平時，為該系統(tǒng)提供保護，才可避免因死機、程序跑飛、死鎖等情況的發(fā)生，使系統(tǒng)正常工作。

4系統(tǒng)軟件設計

系統(tǒng)軟件總設計分為主程序和子程序的設計，在各個模塊中運用此設計思路。即在主程序運行任務時滿足設定條件就調用子程序來執(zhí)行，同時一個主程序可以調用多個子程序同時并行執(zhí)行，而對于單片機內的系統(tǒng)資源是有限的，在系統(tǒng)運行時主程序通常是反復調用子程序來執(zhí)行的過程。

而對于子程序主要是分為中斷子程序和功能子程序，它們之間是可以互相嵌套和調用的，以此來實現(xiàn)系統(tǒng)的相應功能，它們總是把每個部分相連接起來構成一個周而復始且有選擇執(zhí)行能力的循環(huán)過程。所以在軟件設計的過程中，盡可能地將各個模塊的功能設計成子程序的形式，方便主程序在執(zhí)行中調用實現(xiàn)該模塊相應的功能。所以系統(tǒng)設計的總框圖為如圖5所示。

5結束語

本系統(tǒng)是以AT89S52單片機為主控核心，以環(huán)境光強弱信號、人體存在狀況為主要的輸入參數，通過相關電路的驅動，實現(xiàn)辦公場所照明日光燈的智能控制，它比傳統(tǒng)人式的人工管理辦公場所的燈光更加合理、更有效地提高了自然光在辦公場所里的利用，避免了電能源浪費；同時本系統(tǒng)加入了時間控制參數，使辦公場所里的燈光控制更加符合工作作息時間。