基于LN074B探测器实现电灯节能自动开关的设计
引言
在当前能源紧张、构建绿色环保健康新社会的大环境下，各种新型的节能自动开关产品应运而生。电灯节能自动开关外围器件很少，节约了空间和成本及调试时间，提高整机可靠胜，如图l为整体结构框图。路灯使用这种节能装置后，将会随着周围光线变化自动开关，不会再出现周围可见度较高而路灯依然亮着的情况。而到了夜间，变压器定时开始启用，通过降低电压调暗灯光来节省电能。
当人体从a探测区走向b探测区，热释电元件的ab单元将先后感应到人体，通过特殊电路的处理可以分辨出来，然后在a输出端子上输出高电平信号；反之当人体从b探测区走向a探测区，在b输出端子上输出高电平信号。
1、数据红外采集模块
菲涅尔镜片是根据法国光物理学家fresnel发明的原理采用电镀模具工艺和pe（聚乙烯）材料压制而成，如图2为菲涅尔透镜。它上面的每个单元透镜一般都只有一个不大的视场，而相邻的两个单元透镜的视场既不连续也不重叠，都相隔一个盲区。菲涅尔透镜作用有两个：一是聚焦作用，即将热释红外信号折射（反射）在pir上；第二个作用是将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在pir上产生变化热释红外信号。当人进入感应范围，人体释放的红外光透过镜片被聚集在远距离a区或中距离b区或近距离c区的某个段的同心环上，同心环与红外线探头有一个适当的焦距，红外光正好被探头接收，探头将光信号变成电信号送入电子电路驱动负载工作。整个接收人体红外光的方式也被称为被动式红外活动目标探测器。
如果某人进入或离开探测器覆盖的一个或几个区域，探测器应可以探测到红外辐射能量的变化，a／d转换器将感应器送出的信号数码化后，再用visatec（基于快思逻辑基础上的全数码高智能信号分析技术）信号处理器进行分析。
2、快思逻辑
快思逻辑又称为模糊逻辑。快思逻辑元件除了能够处理一般是true与非false布林值外，它亦可以处理介符是与非，两者间的任何状态即partial truth。快思逻辑主要应用于自动化控制及一般家庭电器电路逻辑控制。
模糊逻辑真值，模糊逻辑公式所具有的一种值，用以描述逻辑公式真的程度（或称真度）。它可在各种不同的真值范围中取值。在最简单的狭义模糊逻辑中，模糊逻辑公式的真度用［0，1］间的实数描述。0表示假，1表示真，大于0小于1的实数表示假与真之间的某种真度。值越大，真度越高。在模糊语言值逻辑中，模糊逻辑公式的真度用诸如“极真、很真、较真、不太真……”中的语言值描述。自然语言的本来语义刻画了这些语言值所表示的真度。此外，模糊逻辑还可取其他集合中的元素为真值，例如可取［0，1］中的模糊区间数和模糊中心数等为真值。
3、信号处理模块设计及整体电路实现
电路采用ln074b作探头。当探头接收到人体释放的热释红外信号后，由控头内部转换成一个频率约0．3hz～3hz微弱的低频信号，经vtl、ic2两级放大器放大后输入电压比较器ic3。两级电压放大采用直流放大器，总增益约70～75分贝。ic3等组成电压比较器，其中rp为参考电压调节电位器，用来调节电路灵敏度，也就是探测范围。平时，参考电压（ic3的（2）脚电压）高于ic2的输入电压（ic3的（3）脚电压），ic3输出低电平。当有人进入探测范围时，探头输出探测电压，经vtl和ic2放大后使信号输出电压高于参考电压，这时ic3的（6）脚输出高电平，三极管vt2导通，继电器儿能电吸合，接通开关。电路中vt3、c7、r8、～r10组成开机延时电路。当开机时，开机人的感应会使ic3输出高电平，造成误触发。开机延时电路在开机的瞬间，由电容c7的充电作用而使vt3导通，这样就使ic3输出的高电平经vt3通地，vat2可以保持截状态，防止了开机误触发。开机延时时间由c7与r8的时间常数决定，约20秒。ic2、ic3选用高输入阻抗的运算放大器ca3140。该电路采用结型场效应管作差分输入级3，输人阻抗高达1．5*10（12）欧，输入失调电流仅0．spa，频带宽达4．5mhz，转换速率为9v／us，是一种性能十分优良的运算放大器，很适合于作微弱信号的放大级。如图3的硬件电路所示。
探头安装在高度距离地面为2米左右。外壳设计时应使透镜对地面呈13度左右的俯角，这样就可以形成一个监视区。由于探测器控制角只有86度左右，所以在安装时应选择最优良角度，使死区尽量减小。
4、结束语
节能自动开关在光照不足需要照明、行人发出的声响的条件下自动开灯；经延时后自动关灯，达到了灭绝长明灯和使用方便的目的，特别适用于楼梯灯开关使用。
创新点：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。
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当人体从a探测区走向b探测区，热释电元件的ab单元将先后感应到人体，通过特殊电路的处理可以分辨出来，然后在a输出端子上输出高电平信号；反之当人体从b探测区走向a探测区，在b输出端子上输出高电平信号。
1、数据红外采集模块
菲涅尔镜片是根据法国光物理学家fresnel发明的原理采用电镀模具工艺和pe（聚乙烯）材料压制而成，如图2为菲涅尔透镜。它上面的每个单元透镜一般都只有一个不大的视场，而相邻的两个单元透镜的视场既不连续也不重叠，都相隔一个盲区。菲涅尔透镜作用有两个：一是聚焦作用，即将热释红外信号折射（反射）在pir上；第二个作用是将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在pir上产生变化热释红外信号。当人进入感应范围，人体释放的红外光透过镜片被聚集在远距离a区或中距离b区或近距离c区的某个段的同心环上，同心环与红外线探头有一个适当的焦距，红外光正好被探头接收，探头将光信号变成电信号送入电子电路驱动负载工作。整个接收人体红外光的方式也被称为被动式红外活动目标探测器。
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2、快思逻辑
快思逻辑又称为模糊逻辑。快思逻辑元件除了能够处理一般是true与非false布林值外，它亦可以处理介符是与非，两者间的任何状态即partial truth。快思逻辑主要应用于自动化控制及一般家庭电器电路逻辑控制。
模糊逻辑真值，模糊逻辑公式所具有的一种值，用以描述逻辑公式真的程度（或称真度）。它可在各种不同的真值范围中取值。在最简单的狭义模糊逻辑中，模糊逻辑公式的真度用［0，1］间的实数描述。0表示假，1表示真，大于0小于1的实数表示假与真之间的某种真度。值越大，真度越高。在模糊语言值逻辑中，模糊逻辑公式的真度用诸如“极真、很真、较真、不太真……”中的语言值描述。自然语言的本来语义刻画了这些语言值所表示的真度。此外，模糊逻辑还可取其他集合中的元素为真值，例如可取［0，1］中的模糊区间数和模糊中心数等为真值。
3、信号处理模块设计及整体电路实现
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探头安装在高度距离地面为2米左右。外壳设计时应使透镜对地面呈13度左右的俯角，这样就可以形成一个监视区。由于探测器控制角只有86度左右，所以在安装时应选择最优良角度，使死区尽量减小。
4、结束语
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创新点：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。
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