红外线感应开关

摘

要

采用热释电红外探头

< br>（

PT8A2621

）

将

接收到的微弱信号加以放大，

然后驱动继电器，

制成红外热释电感应开关。

本开

关能探测来自移动人体的红外 辐射，只要人体进入探测区域，开关会自动开启。

该设计可作为企业、宾馆、商场及住宅 的走廊、楼梯、电梯间、卫生间、库房等

处的自动开关，起到“人来灯自亮，人走灯自灭 ”的作用，既新颖方便，又节约

用电，

在某些场所还能起到威慑 盗窃活动的防范作用。

本设计结构简单，

本身不

发任何类型的辐射，器件功耗很小，价格低廉，隐蔽性好，应用范围广，所以可

以通过扩展而达到实际的应用。

并给出了被动式热释电红外探 测器和可见光探

测器探测的数据

并通 过单片机处理后与国家标准设定的数值进行了对比。简述

了输出调节信号、控制

LED

驱动电路和照明系统对室内亮度进行调节的过程。

通过理论分析

提出了合理的稳压电源、连接方式、灯体结构的设计方法

解决

LED

的驱动电源、连接方式和散热三个问题。试安装一年结果表明

照明效果稳

定

节能超过

50

效果明显。

关键词：

LED

；红外线；感应开关；探测区域

AbstractIn this paper a composition by infrared and a new type of

LEDenergy- saving lamps. For general lighting people need more white

lightsources. As a new light source white LED with pollution-free

long-lifevibration

and

shock

resistant

to

the

distinct

characteristics.

Theprinciple of infra-red sensors switches pyroelectric infrared

probePT8A2621 will receive the weak signal to be amplified then drive

relaysmade

of

pyroelectric

infrared

sensor

switch.

The

switch

can

detect

thehuman

body

from

a

mobile

infrared

radiation

as

long

as

the

human

bodyto

enter the detection area switch will automatically open. The designcan

be used as enterprises hotels shopping malls and residentialcorridors

staircases elevator bathroom and the Treasury tic switch play

the

role

of

quotpeople

from

the

bright

lightsthe

lights

go

out sincequot

the role of both the new convenience andthe conservation of electricity

in

some

places

also

act

as

a

deterrentrole

in

theft

prevention

activities.

Simple

structure

of

this

designthe

device

power

consumption

is

very

small

low

cost

covert

and

a

widerange

of

applications

it

can

be

achieved

through

the expansion ds

：

: LED Infrared Sensor

switch Detection of regional

目

录

摘要

< /p>

........................................ ..............Ⅰ

Abstract ... .................................................. .....

Ⅱ

第

1

章

绪论

......................... ................................

1 1.1

课题背景

....................... ............................. 1

1.2

目的意义

....................... ............................. 1

1.3 LED

的介绍

.................................................. 3

1.4 LED

光源的优点

.............................................. 6

1.5 LED

产业发展历程及相关企业背景

............................... 7

1.6

课题研究的主要内容

.......................................... 7

第

2

章

方案选择

....................... ..............................

8 2.1

方案选择

....................... ............................. 8

2.2

单元电路的设计

.............................................. 9

本章小结

....................... ................................ 9

第

3

章

红外线控制系统

.............................................. 10

3.1

红外线接收传感器

........................................... 11

3.2

红外线感应灯控制系统的优点

.................................. 11

3.3

红外线感应开关电路的原理

.................................... 12

3.4

红外线感应灯控制系统的现状及发展趋势

........................ 13

本章小结

....................... ................................

13

第

4

章

整体设计

.................................................. .. 14

4.1

电路基本结构设计

........................................... 14

4.2

系统主控模块功能

........................................... 14

4.3

系统硬件设计

............................................... 14

4.4

元件设计

........ ........................................... 16

本章小结

....................... ................................ 18

结

论

.. .................................................. ...... 19

致

谢

.......................... .................................20

参考文献

...........................................

错误！

未定义书签。

附录

1

译文

........................................

错误！

未定义书签。

附录

2

英文参考资料

............................................ 25

第

1

章

绪论

1.1

课题背景

随着社会的发展和人们对 生态环境的重视，

声光控灯具和开关已慢慢不能满

足人们的需要 ，

这就要求更加节能和环保的自动照明控制产品的出现，

以满足 人

们对高质量生活的需求。

红外智能节电开关是以成熟的红外感应技术为平台，

加入更多的高新 技术元

素而形成的一种具有广阔市场前景的高科技产品，

它的出 现弥补了声光控技术的

缺陷，它的自动控制的实现不需要声音和其他会给环境造成影响的 条件的配合，

而是人走过时身体向外界散发红外热量最终实现它的自动控制功能。

1.2

目的意义

课题目的：

本课题是设计一个红外线感应灯控制系统控制系统，

通过本设计

了解红外线感应灯控制系统的工作原理，

进而研究红外线感应灯控制系统的设 计

方法。

通过已学的模拟电路知识设 计红外线感应灯控制开关电路，再利用由光

敏电阻组成的光感电路来控制感应灯开关的触 发与否，

将控制开关与节能灯组成

家庭照明系统。

课题意义：

现代化家居照明系统要适应网络时代 的发展，

应引入智能化的概

念。在传统的家居照明系统中，一般 都是综合布线，使用刀开关来控制，灯具的

寿命短，较费电。但近年来，随着经济的发展 和科技的进步，人们对照明灯具节

能和科学管理提出了更高的要求，

使得照明控制在智能化领域的地位越来越重要。

而在商品房的建设热潮中，各大楼盘 和房地产商也意识到了智能照明的重要性。

使用智能照明控制系统，

更能体现其在节能与管理方面的优势。

红外智能节电开

关由 于触发的时候不需要人发出任何声音，

而是人走过时身体向外界散发红外热

量最终控制灯具的开启，当人离开后，经过一定时间的延时，自动熄灭。因为不

同于声光控灯，

不需要声音和开关控制，

从而避免了声控噪音 的侵扰，

同时因为

它是感应人体热量控制开关，所以避免了无效 电能的损耗，达到节能效果。

1.3 LED

的介绍

1.3.1 LED

发光机理

PN

结的端电压构成一定势垒，

当加 正向偏置电压时势垒下降，

P

区和

N

区

的多数载流子向对方扩散。

由于 电子迁移率比空穴迁移率大得多，

所以会出现大

量电子向

P

区扩散，

构成对

P

区少数载流子的注入。

这些电子与价带上的空穴

复合， 复合时得到的能量以光能的形式释放出去。这就是

PN

结发光的原理。

1.3.2 LED

发光效率

< /p>

一般称为组件的外部量子效率，

其为组件的内部量子效率与组件的 取出效率

的乘积。

所谓组件的内部量子效率，

< br>其实就是组件本身的电光转换效率，

主要与

组件本身的特 性（如组件材料的能带、缺陷、杂质）、组件的垒晶组成及结构等

相关。

而组件的取出效率则指的是组件内部产生的光子，

在经过组件本身的吸收、

折射、反射后，实际在组件外部可测量到的光子数目。因此，关于取出效率的因

素包括了组件材料本身的吸收、

组件的几何结构、

组 件及封装材料的折射率差及

组件结构的散射特性等。

而组件的内 部量子效率与组件的取出效率的乘积，

就是

整个组件的发光效果 ，

也就是组件的外部量子效率。

早期组件发展集中在提高其

内部量子效率，

主要方法是通过提高垒晶的质量及改变垒晶的结构，

使电能不易

转换成热能，进而间接提高

LED

的发光效率，从而可获得

70

左右的理论内部

量子效率，

但是这样的内部量子效率几乎已经 接近理论上的极限。

在这样的状况

下，

光靠提高组件的内部量子效率是不可能提高组件的总光量的，

因此提高组件

的取出效率便成为重要的研究课题。

目前的方法主要是：

晶粒外型的改变——

TIP

结构，表面粗化技术。

1.3.3 LED

电气特性

电流控制型器件，负载特性类似

PN

结的

UI

曲线，正向导通电压的极 小

变化会引起正向电流的很大变化（指数级别），反向漏电流很小，有反向击穿电

压。在实际使用中，应选择

。

LED

正向电压随温度升高而变小 ，具有负温度系

数。

LED

消耗功率

，一部分转化为光能，这是 我们需要的。剩下的就转化为热

能，使结温升高。

LED

的电流

-

电压特性图

图

1-1

LED

的电流

-

电压特性图

如图

1-1

所示为

LED

工作的电流