智能调控红外感应的LED工矿灯设计
摘要: 本文介绍一个可以满足各类高效节能、智能调控红外感应的LED工矿灯；其关键技术是红外感应技术的感应开关和高效、长寿、低维护的大功率LED灯头的设计。红外感应开关是指人体红外智能感应，是一种当有人从红外感应探测区域通过可以自动启动的开关。 其重要器件为人体热释电红外传感器。即当有人进入到开关感应的范围内时，传感器探测到人体红外光谱的转变，开关主动接通，人不离开感应范围，开关将延续接通；人离开后或在感应地区内无举动，开关延时自动熄灭。人到灯亮，人离灯熄，亲切方便，安全节能，避免了无效电能的损耗，达到节能效果。
关键词：热释电红外传感器；LED技术；智能感应开关；大功率工矿灯；人体红外感应
Based on research and development of high-power infrared sensor LED mining lamp
Abstract: This paper introduces a high efficiency and energy saving, can meet all kinds of intelligent control infrared induction LED mining lamp; key technology in high power LED lamp inductive switch and development of infrared sensing technology, high efficiency, long life and low maintenance. Infrared induction switch is the human intelligent infrared induction switch, is a kind of when someone detection switch region through automatic start from the infrared induction. The main components of human infrared induction switch for human hydroelectric infrared sensor. When a person enters a switch sensing range, special sensors to detect changes in the human body infrared spectroscopy, automatic switch on load, do not leave the sensing range, the switch will continue on; when people leave or in the induction zone without action, switch delay automatic load. People to light, people from the lights out, cordial and convenient, safe and energy saving, avoiding the invalid electric energy loss, energy-saving effect is achieved.
Keywords: Hydroelectric infrared sensor; LED technology; Intelligent inductions witch; Power lamp; Infrared human body induction
第一章 绪论
在社会日益发展和进步的今天，节能与环保已经成为当代产品开发的首要考虑因素。因为我国在新能源研发方面处于落后过时的局势，当前市场上的一般的船型开关、拉线开关占有着灯具开关墟市的主要地位。但是，因为有很多不可预料的因素的呈现及人们平常习性所限，形成了大批电能的浪掷。这类表象在咱们的生活中随处可见。空无一人的教室亮着十多盏日关灯，特别恬静的楼道内灯火通明，洗手间内无人使用灯却亮着，每一年国家因此浪费的电能能够以亿度来计量，同时因灯具使用时间的太长，也缩小了灯具的使用寿命，经常的改换灯具也极度形成了人力、财力的浪费。所以通过这种直接和间接的损耗，每年电能的损失就达到数亿元。近几年来，我国建设体系的不断发展，对照明系统也提出了更高的要求。跟着大批电子技术的家用电器的陆续上市, 住宅电子化也随之呈现。近几年楼宇智能化（智能家居是以家为平台，兼备建设、汇集通讯、信息家电、网络家电、自动化和智能化，集体系、布局、服务、管理、掌管于一体的高效、安逸、安全、便利、节能、康健、环保的家居情况。）又飞速发展起来，其中完成自动照明体系能够缩小电能浪费，成为实现现代化居住地的紧要一笔。本课题从实际出发，筹备对红外感应的大功率LED工矿灯进行摸索，随着现代化的成长,产业,贸易,商业,教学等等行业的用电量都大幅度增长,在这种情况下电能的浪费成为人们广泛关心的话题。
随着科学技术的发展，红外感应技术、光感应技术和LED技术日益发展并渗透到人们的日常生活中。红外传感器的使用很是普遍，例如，家庭楼道、小区、客栈的灯常常用到红外传感器，关于另外一些场所，比如堆栈、储藏室等地方，它不但能够照明，当无人时它会自动熄灭，这样就避免了无人时灯还开着的现象。尽管现在自动化技术已经渗透到人们生活的各个方面，但是在某些场所，人们还是必须手动接通开关以此来提供电源或者是关闭开关来截断电源来事先对电器的功能控制。红外传感器就可以实现其功能。
光感应传感器是指当光照强度弱或是夜晚时，灯会自动开启，当白天光照强度强时，灯则保持熄灭的状态。光感应传感器在某些领域已经有所应用。
LED技术已经渗透到我们生活的方方面面，现在LED照明越来越流行了，因为LED照明相对传统的灯光照明有很多的优点。第一，室内会变得更加干净整齐。因为它不含铅、汞等污染元素，不会对环境产生一些污染同事它耐冲击、抗雷力强，无紫外和红外辐射而且还不会产生噪音。第二，低热电压下工作，安全可靠。它启动快、无闪烁，光线柔和无紫外线能有效的保护眼睛和皮肤。第三，LED灯泡的组装部件可以很是轻易的拆装。LED灯泡不需要厂家回收都能够其他人回收。
现在电子技术的发展和随着人们生活水平的不断提高人们对生活质量的需求也发生了变化，使传统的LED灯受到因产品更新带来的威胁。自从人们发现了无线电波，就开始用无线电来控制了。针对这个问题，市场上的照明开关也是各种各样，主要有声光控开关、触摸式延时开关、感应是开关。经过人们的不断研究和实践表明，从特点，价格、使用效果等方面来看，红外感应开关和光感应开关表现的非常优异。
人体红外感应、光感应开关是以红外感应技术和光感应技术为平台，加入LED元素从而形成一种更具有市场前景的高科技产品，它弥补了声控灯的缺陷。它是通过光线弱时，人体的释放的红外热量从而实现它的自动控制功能。
当前LED工矿灯已经遍及推广应用，然而还有不少厂家在大功率LED工矿灯的散热管理方面尚未找到好的解决方案；跟着LED工矿灯的遍及使用中，客户对LED工矿灯的功率也有了更高的要求；这意味着LED工矿灯的导热是务必处理的问题；当前简单的依赖铝材的导热已经满足了LED工矿灯的热传导要求。热量不能够有用的传导出去也就会影响到灯具使用寿命。与此同时，关于企业来讲节约本钱也就不能很好的完成，LED工矿灯不用多久就因为光衰减的缘故致使达不到一般照明需求，就又要去换灯；如此对与当处思考节能，节约电费成本换灯的企业来讲就是因小失大。现有产品的优势是：
低电力损耗，比拟传统的HID/HPS LED灯可节省60%的动力。
环保无汞。
产物寿命高出50000小时，维持成本低。
可控即时开关。
相比传统的工矿灯，显色指数更高。
每个工矿灯设计都采用集成芯片，这样更能使产品拥有良好的散热管理系统和最低限度地光衰。
独特散热片设计，确保优良的散热。
防震动。它主要应用场所为工厂生产车间、工作坊、仓库、路道收费站、加油站、展览馆等需有高吊顶照明的场所。
本课题设计的是一种运用光感应结合红外感应的大功率LED灯，它与其他的LED灯有所不同，只有当光线弱并且有人时它能感应到人体释放的红外热量， 从而将灯点亮，在一定范围内无论人是运动还是静止它都能感应到人体的信息，实现了光照强度弱时人来灯开，人走灯延时的自动控制作用。这从一定程度上来说不仅节约用电，而且还延长了LED灯的寿命。
目录
第一章 绪论 5
第二章 红外、光感应和LED技术的介绍 8
2.1 红外感应技术介绍 8
2.1.1基本概念和原理 8
2.1.2 红外感应技术的特点 8
2.1.3 红外感应技术的应用 8
2.1.4红外传感器使用中应注意的问题： 9
2.2 光感应技术介绍 10
2.2.1基本概念及原理 10
2.2.2 光感应技术的特点 10
2.2.3 光感应技术的应用 11
2.3 LED技术介绍 11
2.3.1 基本概念及原理 11
2.3.2 LED工矿灯的基本信息介绍 12
2.3.3 LED工矿灯光源的特点 12
2.3.4 LED技术的特点 13
2.3.5 LED技术的应用 13
第三章 总体方案设计 15
3.1 设计基本技术要求 15
3.2 设计指导思想 15
3.3控制芯片的比较与选择 15
3.4延时电路的比较与选择 16
3.5 电源的比较与选择 16
3.6总体设计 17
第四章 硬件电路设计 18
4.1系统框图 18
4.2 电源供电电路设计 18
4.3 继电器驱动电路设计 19
4.4 开关控制电路设计 20
4.5 声控电路设计 20
4.6 感应电路设计 21
4.6.1 光感应电路设计 21
4.6.2 红外感应电路设计 22
4.7 延时电路设计 23
4.7.1 51单片机的介绍 23
第五章、软件设计与实现 25
5.1 主程序流程图 26
5.2延时子程序 27
第六章、调试步骤和方法 33
6.1 用万用表检测运算放大器的方法 33
6.1.1 集成运算放大器常见故障 33
6.2 电路板导通检测 34
6.3常见的硬件故障 34
第七章 结束语 36
小结并致谢 36
参考文献 37
附录 38
参考文献
1.赵负图.光电检测控制电路手册[M]北京：化学工业出版社，2001；
2.陈振翼.电器传动控制系统[M].北京：中国纺织出版社，1998.（5）毛献辉，郭宏，朱昊.一种基于单片机的红外测控系统[J].实验室研究与探索，2005；
3. 李冰，姜波，汪滨瑜，BZSS0001在热释电红外开关上的应用[M]．北京：电子工业出版社，2006；
4.刘良福.人体感应智能控制器的设计.赣南师范学院学报.2004.2（11）：41~42；
5.来清民.传感器与单片机接口及实例.北京航空航天大学出版社，2008；
