强光 传感器

      光敏电阻的光谱响应峰值比较接近人视觉敏感区的波长。并且当光照强度减弱时,它的响应时间相对增加,装置在光照强度变化时,输出状态保持相对稳定。所以在多种光电探测器中选择了光敏电阻。考虑到光敏电阻对温度变化较为敏感,偏置电路中的电阻可以采用与探测元件温变系数相近的光敏电阻,以防止工作点漂移。

声控 传感器

      声控 传感器 部分由声控 传感器 、音频放大器、选频电路、延时开启电路和可控硅电路组成。利用声音的相对比较,判断是否启动控制电路的开启,使用调节器可以调节给定声控 传感器 的初始值,声控 传感器 不断地把外界声音的强度与给定强度比较,超过给定的强度时,向主机发送“有声音”信号,否则发送“没有声音”的信号。

控制单元

       控制单元采用单片机作为照明系统的控制核心,选用日本NEC公司的μPD78F0034芯片作为主控模块,该芯片具有8位无符号乘法指令及16位除法指令,给软件编程带来了很大的方便。

    根据国家标准民用建筑照明设计标准(GBJl33-90),我们控制室内亮度在2001x左右。

   本控制器设置了3套传感系统和严密的软件控制,其工作方法如下所述。

    首先通过被动热释电红外探测器和环境噪声探测是否有人,并探测环境亮度。如果没人,所有 LED 灯均不开。如果有人,分成两种情况：

若需要照明的环境的照度X>200 lx时, LED 照明灯具处于关闭状态;

    若需要照明的环境的照度X<200 lx时, LED 照明灯具处于开启状态,并且随着环境照度调节 LED 灯具的照度。

根据声音的大小判断是否需要启动 驱动电路 。

驱动电路

   我们选用AP-28320发光二极管驱动器,制作一体化半导体灯的专用电源变换器,用于安装在半导体灯内部,串联驱动1串10～40支1瓦大功率发光二极管工作,220V交流市电供电,输出320mA稳定的单向脉动恒定电流。驱动器使用高频脉宽调制开关变换电路实现恒流控制,变换效率高,可达85%以上,工作稳定。驱动器为全密闭模块封装结构,适合在高湿度,高粉尘,强震动,对防爆有一定要求等环境下使用,非常适合室内使用,经过软件升级也可用于建筑物公共区间照明使用。

   目前成熟应用的都是单粒1W的 LED ,很显然,做这样一个半导体灯要用50只发光管。50只 LED 全部串联,或者并联都存在一些问题。如果全部串联连接,如果有一粒 LED 开路损坏,则整灯不亮,而且50支 LED 全部串联,其驱动电压至少要150V,安全性减低。如果全部并联连接,有一路开或短路,则电流不均衡,影响灯具使用寿命。

   从驱动技术和发光管的特性来看,多只发光管组应该优先使用串联方案。这样,只要驱动器给的电流合适,所有发光管的电流都是一样的。发光管串联使用大家常常担心一个问题,就是一个发光管开路整串都不亮了。我们对样灯打过高压,也作了突波实验。从应用实践上看,只要驱动不失控,给发光管的电流合适,发光管很少见到开路的情况,即使发光管本身质量不好出故障,一般就是自己不亮,但还是保持通路,其他管照样亮。而且发光管都有很强的过电流的能力,比如300mA的1 瓦发光管短时间加600mA的电流也不会坏。所以,使用发光管时应以串联为主,这样发光管才有稳定、一致的电流,对提高灯的寿命有利。由于管数太多,全部串联其驱动电压太高,不得不连串带并,混联。专用的 LED 驱动器一般是电流源,既然 LED 驱动器提供的是一个恒定的电流,多串并联时就必须辅以外部均流措施,均衡地把驱动器提供的总电流分配给每一串,最简单的办法就是每一串里串一个电阻均流。多串并联时首先是要使各串发光管的总管压降尽可能地保持一致,然后再串入电阻牵制电流的偏移。电阻上的压降太大功耗增加,压降太小均流效果不好,一般可以取串连管总管压降的5%左右。 驱动电路 如图2所示,C1为平滑电容,R1为电流整定电阻,R2为灵敏度整定电阻,R3为限流电阻;VF为每个 LED 正向压降,ΣVF≤0.9Vin。

显示电路

    我们将400个 LED 分10组,每组40个。每组采用一个AP-28320作为电流源,用单片机控制可控硅的输出来调节 LED 的发光亮度。可在可控硅两端并联阻容吸收回路,用来吸收AP-28320与可控硅产生的谐波干扰。连接方式如图3。我们采用1W的白光 LED ,发光效率601m/W,预计室内亮度在2001x左右。

    考虑到室外亮度越低,对室内亮度的补偿越小,所以我们安装400个 LED ,全部点亮其室内亮度可达2081x。