樓道智能化照明系統(tǒng)電路設(shè)計詳解

　　采用直流400 V母線的供電方式，即輸入的220 V交流電壓先進入APFC方式整流濾波電路輸出直流電，再通過直流母線連到各個照明單元中的DC／DC電子降壓器，最后輸出滿足驅(qū)動大功率射燈及LED燈組需要的直流電壓。這種方法的優(yōu)點是利用一臺高效率的APFC電路對交流220 V電壓進行整流后獲得約400 V直流電壓，因此，在N個照明單元組成的照明系統(tǒng)中只存在1個APFC電路工作頻率，減少了電磁干擾。由于母線上傳輸?shù)氖侵绷麟娏?，因此線路上只存在電阻損耗，克服了線路電感上的壓降，可長距離傳送電能。

　　控制部分單片機C51及相關(guān)外圍電路構(gòu)成。16字×2行的HD44780LCD作為顯示器與51相連，實時顯示系統(tǒng)狀態(tài)。當某照明單元出現(xiàn)故障時，通過蜂鳴器發(fā)出警報，提示工作人員。DS1302(＄1.4933)及相關(guān)外圍電路構(gòu)成外部定時電路，優(yōu)點是DS1302有兩個供電方式，當使用環(huán)境中有電時，通過系統(tǒng)電源獲得電能。設(shè)施停電時，則通過1 000μF的低壓大電容供電，且該芯片功耗低，足以滿足該芯片正常工作約72 h，這樣就保證了系統(tǒng)不用在每次停電來電后都要重置時間。主機整體電路如圖3所示。

　　APFC整流濾波器

　　利用L6561(＄0.4083)芯片設(shè)計的高頻主電源如圖4所示。L6561是ST公司生產(chǎn)的有源功率因數(shù)校正專用芯片，能方便的構(gòu)成寬電壓輸入（AC 85～265 V），低諧波含量的PFC電源，能直接驅(qū)動IGBT管，且集成了各種保護功能。

　　分機（照明單元）部分的設(shè)計

　　分機部分采用以MK7A23P／14P系列單片機為控制核心，該單片機具有較強的抗干擾能力，內(nèi)含RC振蕩器、看門狗及復(fù)位電路，與MCS51系列單片機相比，省去了很多外圍元件，并且內(nèi)有1 kB OTP方式的ROM，非常適合于各種控制器。該部分通過電力線載波與主機進行通信，從主機獲得調(diào)亮控制指令控制燈具的亮度或上傳燈具自檢結(jié)果及燈具工作狀態(tài)等信息。通過熱釋紅外人體檢測部分實時的檢測人體活動，進而控制經(jīng)過電子變壓器降壓后的燈組工作狀態(tài)。通過SB15型電流檢測器將燈具的工作狀態(tài)傳送到MK7A23P／14P，當燈具工作時，即有電流，反之則無。分機主體電路如圖5所示。

　　熱釋紅外人體檢測控制部分的設(shè)計

　　人體檢測模塊由熱釋紅外檢測元件RE200B、紅外熱釋電處理芯片BISS0001以及相關(guān)外圍器件構(gòu)成。RE200B是接收人體發(fā)出紅外線的核心元件，是整個電路的信號接收部分。人體檢測模塊整體設(shè)計如圖6所示。Q5為光敏三極管，用來檢測環(huán)境照度。當作為照明控制時，若環(huán)境較明亮，三極管會導(dǎo)通，使9腳的輸入保持為低電平，從而封鎖觸發(fā)信號Vs。

　　SW1是工作方式選擇開關(guān)，當SW1與1端連通時，芯片處于可重復(fù)觸發(fā)工作方式。當SW1與2端連通時，芯片則處于不可重復(fù)觸發(fā)工作方式。輸出信號Vo進入單片機MK7A23P／14P中進行控制。當檢測有人時Vo輸出高點平，此時MK7A23P／14P的13口將輸出高電平，9口輸出低電平，則Q1導(dǎo)通，Q4關(guān)閉。照明耗電在各國總發(fā)電量中占有很大的比例，對一些照明時間較長、照明場所較多的機構(gòu)，其照明耗電約占本單位所有耗電的40％。