基于STM32和HC-SR501智能家居的智能系统设计

2017-12-27 08:25

随着经济的发展和科技的进步,人们对照明器具的节能性和科学管理便捷性提出了更高的要求,使得照明控制在智能家居领域的地位越来越重要。使用智能照明控制系统更能体现节能与管理方面的优势,提高家庭的科学照明水平。普通家庭的照明模式是白天关灯、晚上开灯,而采用智能照明控制系统后,用户可以根据不同场合、不同时间的家庭人数进行智能照明,在需要时自动开启照明系统并调节其亮度;同时,系统还能充分利用自然光,在保证必要照明的同时,有效减少灯具的工作时间,节省不必要的能源开支,延长了灯具的使用寿命。

智能照明控制系统可减少灯具的使用时间,能有效节约能源。粗放型经济增长方式会导致资源匮乏,因此调整产业结构势在必行,在照明行业推广智能照明系统具有重要的意义。本文针对目前只根据室内光照度来调节LED灯亮度的方法存在的缺陷,在照明系统中加入人体红外感应模块和温度检测模块。温度检测模块可实时显示室内温度,人体红外模块可感应室内是否有人。当红外感应模块检测到室内无人时,系统强制断开电源,这样可以避免家庭主人忘记关闭智能照明系统时带来的能源浪费。

1、系统总体介绍

本系统主要由APDS-9008光照度检测传感器、DS18B20温度检测传感器、LCD显示屏、STM32L151、电源模块和人体红外组成。

1.1、MCU介绍

采用ST低功耗L系列单片机—STM32L151作为本系统的主控芯片,其特点如下:

1)工作条件:

工作电源范围:1.65~3.6V或1.8~3.6V

温度范围:-40~85℃

2)低功耗

睡眠模式,低功率运行(在32kHz时仅9μA),低功耗的睡眠(4.4μA)

超低漏每个I/O:50nA

从停止快速唤醒:8μs

1.2、APDS-9008光照度检测传感器模块介绍

APDS-9008提供广泛环境亮度条件下的精确光度检测。它有1个光感应器,其光谱响应接近CIE标准。图1是APDS-9008模块图。

基于STM32和HC-SR501智能家居的智能照明系统设计

图1 APDS-9008模块图

1.3、HC-SR501人体红外模块

HC-SR501是基于红外线技术的自动控制模块,采用LHI778探头设计,具有灵敏度高、可靠性强的特点和超低电压工作模式。技术参数如下:

工作电压:DC5~20V;静态功耗:65μA;电平输出:高3.3V,低0V;延时时间:可调(0.3~18s);封锁时间:0.2s;触发方式:L不可重复,H可重复,默认值为H;感应范围:小于120°锥角,7m以内;工作温度:-15~+70℃;PCB外形尺寸:32mm&TImes;24mm,螺丝孔距28mm,螺丝孔径2mm,感应透镜尺寸:直径:23mm(默认)

基于STM32和HC-SR501智能家居的智能照明系统设计

图2 HC-SR501模块图

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