实用照明节电自控开关设计与实现

肖年顺　卢涵宇　罗一鸣

摘要：随着通信技术的发展，智能家居和智能小区走入千家万户。本系统采用STC89C52单片机，设计了光敏电阻、继电器、指示灯、驻极体话筒、LM393电压比较器等电路模块。实现了自动判断自然光照强度、智能自控，白昼光线充足时断电等功能。本设计价格实惠，布线简易，实物安装方便快捷，实用性强。

关键词：STC89C52 51单片机;声控制;光控制;自动开关

中图分类号： TP208        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）14-0257-02

Abstract： With the development of communication technology， smart home and smart community have entered thousands of households. The system uses STC89C52 single chip computer， and designs circuit modules such as photoresistor， relay， indicator lamp， electret microphone， LM393 voltage comparator， etc. It realizes the functions of automatically judging the intensity of natural light， intelligent self-control and power off when daylight is sufficient. The design is cheap， simple wiring， convenient and fast physical installation， and practical.

Key words： STC89C52 51 Single Chip Microcomputer; Sound Control;Light Control; Automatic Switch

隨着居民生活质量的越来越好，居民对于低碳环保的概念从陌生转变到接受，越来越重视。尤其是电子技术的飞速发展，利用声音和光线的强弱来控制开关的电子产品的诞生，实现了人来灯开，人走灯灭，昼关夜开的功能减少能耗，节约能源，更加贴近人们的生活。

本系统采用STC89C52单片机+光敏电阻+继电器+指示灯+驻极体话筒+LM393电压比较器设计成的小型模拟电路板。其中继电器模拟开关;光敏元件以及电压比较器判断自然光照强度;驻极体话筒判断是否有声音。遮蔽光敏电阻，当收集到声音时，继电器闭合灯亮。若无声音智能延时10秒断开。本设计各传感器配有指示灯，可清晰看清各电路工作状态，采用延时开关环保节约能源。

1 系统整体方案设计

昼断夜通，人来灯亮人走灯灭，不会因为外界噪声太大而灯亮。这是本系统设计的主要目的和功能需求，本次设计重点主要分为三部分：一 接收控制电路，拾音元件以及光敏电阻分别收集声信号，光信号。通过放大输出给单片机;二  STC89C52  51单片机最小电路，输出到微型控制器的信号经处理输送至继电器;三 继电器驱动电路，由STC89C52微控制器控制闭合和断开继电器。系统的整体设计方案如图1所示。

2 硬件设计

2.1电源电路

本次设计使用变压器变压，电压比较器变化220V电压为5V电源。为了达到稳压管±12以及+5的需求，选用LM7815 LM7805 LM7915 稳压管稳压，能够达到目的。电容的选择上，滤波电容选用比较大的更合理，此处大小我们选用1000u，输入端C5 C6大小选用0.33u，可避免干扰;输出端选用值差大的两个电容，此处大小选用0.1u和100u的。

2.2 光控电路

光控电路如图2所示，此电路系统主要由电阻，滑阻，晶体管，放大器组成。

光控电路中的限流电阻可以很好地保证三极管不被损坏，之所以加入滑动变阻器，是为了是的基电极电流可调，调节滑阻基电极电流改变，同时射极电流改变，从而达到控制整个光控制电路灵敏度的目的。

具体功能如2图所示，图中受到光照刺激时光敏电阻电阻值会降低，LM358运算放大器的正向输送成为低电平;同理当光照刺激减弱时光敏电阻电阻值上升，正向输送成为高电平 。电路的输出信号流经时电流对比较弱的信号增强，转化为能够被STC89C52识别的放大过的电流信号，可以通过LM358至STC89C52 I/0端口。

把该电路基极的电流选用0.1毫安，R16设置为五十千欧姆，集电极电阻作限流电阻大小选用22K欧姆，滑动变阻器选用100K欧姆，以此更换50K欧，使得可以调节基极电流。

2.3 声控电路

声控电路分为声音收集电路和两极放大电路两部分，如图3所示。

声音收集电路由话筒收集声音，电源电路将220的电压变化为+5 以次提供电流，此电路主要由驻极体话筒和集成电阻实现功能;后半部分的两级放大电路，前部分为NPN，后部分为PNP的共射单管;首先音收集电路收集外界声音然后通过驻极体话筒转化为微弱电信号。接着两级放大，放大为正常电压，之后经由迟滞比较器，稳压器。成为可以被微控制器识别的信号，之后将该方波信号输送给STC89C52  I/0端口，本电路功能实现。

至于两级放大电路的噪声的问题，能够使用阙值电压来减弱，以免造成噪声对于电信号的干扰，从而保证方波信号不会对STC89C52产生影响，避免误差，提升识别度。

2.4 单片机控制电路