引言

在當前能源緊張、構建綠色環保健康新社會的大環境下，各種新型的節能自動開關產品應運而生。電燈節能自動開關外圍器件很少，節約了空間和成本及調試時間，提高整機可靠勝，如圖l為整體結構框圖。路燈使用這種節能裝置后，將會隨著周圍光線變化自動開關，不會再出現周圍可見度較高而路燈依然亮著的情況。而到了夜間，變壓器定時開始啟用，通過降低電壓調暗燈光來節省電能。

當人體從A探測區走向B探測區，熱釋電元件的AB單元將先后感應到人體，通過特殊電路的處理可以分辨出來，然后在A輸出端子上輸出高電平信號；反之當人體從B探測區走向A探測區，在B輸出端子上輸出高電平信號。

1、數據紅外采集模塊

菲涅爾鏡片是根據法國光物理學家FRESNEL發明的原理采用電鍍模具工藝和PE（聚乙烯）材料壓制而成，如圖2為菲涅爾透鏡。它上面的每個單元透鏡一般都只有一個不大的視場，而相鄰的兩個單元透鏡的視場既不連續也不重疊，都相隔一個盲區。菲涅爾透鏡作用有兩個：一是聚焦作用，即將熱釋紅外信號折射（反射）在PIR上；第二個作用是將探測區域內分為若干個明區和暗區，使進入探測區域的移動物體能以溫度變化的形式在PIR上產生變化熱釋紅外信號。當人進入感應范圍，人體釋放的紅外光透過鏡片被聚集在遠距離A區或中距離B區或近距離C區的某個段的同心環上，同心環與紅外線探頭有一個適當的焦距，紅外光正好被探頭接收，探頭將光信號變成電信號送入電子電路驅動負載工作。整個接收人體紅外光的方式也被稱為被動式紅外活動目標探測器。

如果某人進入或離開探測器覆蓋的一個或幾個區域，探測器應可以探測到紅外輻射能量的變化，A／D轉換器將感應器送出的信號數碼化后，再用Visatec（基于快思邏輯基礎上的全數碼高智能信號分析技術）信號處理器進行分析。

2、快思邏輯

快思邏輯又稱為模糊邏輯。快思邏輯元件除了能夠處理一般是true與非false布林值外，它亦可以處理介符是與非，兩者間的任何狀態即partial truth。快思邏輯主要應用于自動化控制及一般家庭電器電路邏輯控制。

模糊邏輯真值，模糊邏輯公式所具有的一種值，用以描述邏輯公式真的程度（或稱真度）。它可在各種不同的真值范圍中取值。在最簡單的狹義模糊邏輯中，模糊邏輯公式的真度用［0，1］間的實數描述。0表示假，1表示真，大于0小于1的實數表示假與真之間的某種真度。值越大，真度越高。在模糊語言值邏輯中，模糊邏輯公式的真度用諸如“極真、很真、較真、不太真……”中的語言值描述。自然語言的本來語義刻畫了這些語言值所表示的真度。此外，模糊邏輯還可取其他集合中的元素為真值，例如可取［0，1］中的模糊區間數和模糊中心數等為真值。

3、信號處理模塊設計及整體電路實現

電路采用LN074B作探頭。當探頭接收到人體釋放的熱釋紅外信號后，由控頭內部轉換成一個頻率約0．3Hz～3Hz微弱的低頻信號，經VTl、IC2兩級放大器放大后輸入電壓比較器IC3。兩級電壓放大采用直流放大器，總增益約70～75分貝。IC3等組成電壓比較器，其中RP為參考電壓調節電位器，用來調節電路靈敏度，也就是探測范圍。平時，參考電壓（IC3的（2）腳電壓）高于IC2的輸入電壓（IC3的（3）腳電壓），IC3輸出低電平。當有人進入探測范圍時，探頭輸出探測電壓，經VTl和IC2放大后使信號輸出電壓高于參考電壓，這時IC3的（6）腳輸出高電平，三極管VT2導通，繼電器兒能電吸合，接通開關。電路中VT3、C7、R8、～R10組成開機延時電路。當開機時，開機人的感應會使IC3輸出高電平，造成誤觸發。開機延時電路在開機的瞬間，由電容C7的充電作用而使VT3導通，這樣就使IC3輸出的高電平經VT3通地，VAT2可以保持截狀態，防止了開機誤觸發。開機延時時間由C7與R8的時間常數決定，約20秒。IC2、IC3選用高輸入阻抗的運算放大器CA3140。該電路采用結型場效應管作差分輸入級3，輸人阻抗高達1．5*10（12）歐，輸入失調電流僅0．SpA，頻帶寬達4．5MHz，轉換速率為9V／us，是一種性能十分優良的運算放大器，很適合于作微弱信號的放大級。如圖3的硬件電路所示。

探頭安裝在高度距離地面為2米左右。外殼設計時應使透鏡對地面呈13度左右的俯角，這樣就可以形成一個監視區。由于探測器控制角只有86度左右，所以在安裝時應選擇最優良角度，使死區盡量減小。

4、結束語

節能自動開關在光照不足需要照明、行人發出的聲響的條件下自動開燈；經延時后自動關燈，達到了滅絕長明燈和使用方便的目的，特別適用于樓梯燈開關使用。

創新點：本設計結構簡單，本身不發任何類型的輻射，器件功耗很小，價格低廉，隱蔽性好，應用范圍廣，所以可以通過擴展而達到實際的應用。

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