一種基于壓力傳感器的夜間室內照明控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電子技術領域，一種基于壓力傳感器的夜間室內照明控制系統。
【背景技術】
[0002]對于那些經常在夜間起來去衛(wèi)生間的人而言，夜間起床不僅對自己是一種煎熬，同時對和他住在一個公共居室的其他人而言也是一種煎熬。因為身體狀況不一樣，去衛(wèi)生間也不是自己可以控制的。在夜間走動，屋內一片漆黑，給人們帶來很大不便，具體不便之處如下:1、夜間起床去衛(wèi)生間，會因屋內漆黑造成行走困難，這時候行走過程中勢必會產生很大的聲響，對別人的睡眠會有很大的影響；2、夜間漆黑的時候，對于那些夜盲者，更是擔心受怕；3、夜間漆黑觸摸燈的開關，可能會發(fā)生觸電造成對自身的傷害，同時一旦把屋內的照明開關打開，屋內燈火通明，對于那些正在睡夢中的人而言，無疑是一種傷害，因為室內的主控燈，不僅亮度大，而且開關聲響也比較大。
[0003]為了解決夜間有人去衛(wèi)生間但是在不影響其他人休息的前提下的照明問題，人們想出了很多方法。目前人們用的最多的就是在床頭放一個手電筒，等到晚上去衛(wèi)生間的時候，拿起手電筒即可，而且不會吵醒別人，這種方法雖然能達到夜間在房間內方便行走的目的，而且也不會吵醒別人，但是這種方法比較傳統，適用對象是那些老年人，而且手電筒要不就是干電池供電，要不就是蓄電池供電，廢棄干電池對地球的污染越來越嚴重，國家也在大力推廣清潔能源。蓄電池更是麻煩，過段時間就要充電。最主要的就是這種方法太過落后，自動化程度太低，完全跟不上時代潮流，慢慢被現代人遺忘。隨著照明系統的不斷發(fā)展，人們發(fā)明了壁燈，即在床周圍的墻壁上安裝一個手動開關，等到需要開燈的時候，只要人為按下開關即可。但是這種燈的開關開閉聲音大，會影響周圍正在睡覺的室友，而且在工作居室，一般這種開關都很少安裝在床邊或是離睡覺很近的地方，還是很不方便。隨著科學技術的發(fā)展，人們發(fā)明出了一種聲光感應燈，這種燈自動化程度高，而且方便實用，但是用在公共居室人多的地方，有點不切實際。因為他是聲控加光控實現的，要想燈亮，必須要有響聲，但是勢必會影響到室友的睡眠和休息。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種基于壓力傳感器的夜間室內照明控制系統，利用壓力傳感器自動檢測人體對地面的壓力，通過單片機控制壁燈的開啟，從而達到降低對其他室友睡眠造成干擾的目的。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是:一種基于壓力傳感器的夜間室內照明控制系統，包括壓力傳感器、第一 ZigBee通信模塊、第二 ZigBee通信模塊、控制模塊、開關控制模塊，所述壓力傳感器連接信號放大電路，信號放大電路連接A/D轉換電路，A/D轉換電路連接第一 ZigBee通信模塊，第一 ZigBee通信模塊無線連接第二 ZigBee通信模塊，第二 ZigBee通信模塊通過串口通信與控制模塊的輸入端連接，控制模塊的輸出端連接有開關控制模塊。
[0006]所述開關控制模塊包括繼電器和繼電器驅動器，繼電器驅動器連接控制器模塊，然后繼電器驅動器連接繼電器。
[0007]所述信號放大電路包括MAX4196儀表放大器，MAX4196儀表放大器連接壓力傳感器，MAX4196儀表放大器連接MAX6192電壓基準芯片。
[0008]所述A/D轉換電路包括ADC0808模數轉換器。
[0009]所述控制模塊為型號為AT89C2051的單片機。
[0010]所述第一 ZigBee通信模塊和第二 ZigBee通信模塊均為CC2530芯片。
[0011]采用上述結構，本實用新型利用壓力傳感器自動檢測人體對地面的壓力，通過單片機控制壁燈的開啟，從而達到降低對其他室友睡眠造成干擾的目的，在裝置使用的過程中，不會造成很大的噪聲既安全方便，又節(jié)能，同時自動化程度高，實用性很強。
【附圖說明】
[0012]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明:
[0013]圖1為本實用新型的系統框圖；
[0014]圖2為本實用新型控制模塊電路圖；
[0015]圖3為本實用新型開關控制模塊電路圖；
[0016]圖4為本實用新型A/D轉換電路圖；
[0017]圖5為本實用新型信號放大電路圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，一種基于壓力傳感器的夜間室內照明控制系統，包括壓力傳感器、第一 ZigBee通信模塊、第二 ZigBee通信模塊、控制模塊、開關控制模塊，所述壓力傳感器連接信號放大電路，信號放大電路連接A/D轉換電路，A/D轉換電路連接第一 ZigBee通信模塊，第一 ZigBee通信模塊無線連接第二 ZigBee通信模塊，第二 ZigBee通信模塊通過串口通信與控制模塊的輸入端連接，控制模塊的輸出端連接有開關控制模塊。
[0019]所述開關控制模塊包括繼電器和繼電器驅動器，繼電器驅動器連接控制器模塊，然后繼電器驅動器連接繼電器。
[0020]所述信號放大電路包括MAX4196儀表放大器，MAX4196儀表放大器連接壓力傳感器，MAX4196儀表放大器連接MAX6192電壓基準芯片。
[0021 ] 所述A/D轉換電路包括ADC0808模數轉換器。
[0022]所述控制模塊為型號為AT89C2051的單片機。
[0023]所述第一 ZigBee通信模塊和第二 ZigBee通信模塊均為CC2530芯片。
[0024]采用上述結構，本實用新型利用壓力傳感器自動檢測人體對地面的壓力，通過單片機控制壁燈的開啟，從而達到降低對其他室友睡眠造成干擾的目的，在裝置使用的過程中，不會造成很大的噪聲既安全方便，又節(jié)能，同時自動化程度高，實用性很強。
[0025]如圖2所示，為本實用新型控制模塊電路圖，主要功能是用于讀取壓力傳感器傳來的信號，處理檢測數據、向開關控制模塊發(fā)送控制信號。該電路由單片機AT89C2051、電容Cl、C2、C3，晶振Y2組成。AT89C2051單片機是主控芯片，P3.0-P3.5作為檢測模塊信號輸入端口，P1.0-P1.7端輸出控制信號控制開關控制模塊動作響應。
[0026]如圖3所示，為本實用新型控制模塊電路圖，開關控制模塊主要由繼電器驅動器ULN2803和繼電器組成。ULN2803是八路NPN達林頓連接晶體管陣，適用于低邏輯點平數字電路和較高的電流、電壓要求之間的接口。用其驅動5V繼電器，ULN2803輸出端直接接繼電器線圈一端，繼電器線圈的另一端接+5V電源，ULN2803的輸入端直接和單片機I/O 口相連，單片機輸出高電平時就可驅動繼電器動作，進而驅動壁燈的啟動。
[0027]如圖4所示，為本實用新型A/D轉換電路圖，ADC0808是一種較為常用的8路模擬量輸入，8位數字量輸出的逐次比較式ADC芯片。該電路主要功能是讀取壓力傳感器接收電路的值，本實用新型針對需要床邊上或是床上扶梯底下安裝一個溫度傳感器，既方便又實惠。當壓力傳感器檢測到高于系統中設置的壓力參數閾值時，就會及時采集數據并通過ADC0808N將傳感器采集并發(fā)出的模擬信號轉換成8位的數字信號。然后將數字信號通過無線信號傳輸給第一 ZigBee通信模塊。
[0028]如圖5所示，為本實用新型信號放大電路圖，由于壓力傳感器的輸出信號比較小，需要專門的放大電路對電壓信號進行放大，壓力傳感器采用的是3線制輸出，所以在設計放大電路時選擇采用儀表放大器MAX4196，它具有差分輸入和相對參考端單端輸出的閉環(huán)增益，具有差分輸出和相對參考端的單端輸出。即它的兩個差分輸入端施加輸入信號，其增益可由內部預置，也可以由用戶通過引腳內部設置或者通過輸入信號隔離的外部增益電阻設置。在本系統中，測控系統希望壓力傳感器的輸出信號在0-5V之間，所以在使用MAX4196芯片時，需要一個外部的電壓基準，該電壓基準相當于儀表放大器的零位，在本系統中，選擇2.5V的電壓基準。采用MAX頂公司的電壓基準芯片MAX6192為MAX4196提供參考零位。
【主權項】
1.一種基于壓力傳感器的夜間室內照明控制系統，包括壓力傳感器、第一 ZigBee通信模塊、第二 ZigBee通信模塊、控制模塊、開關控制模塊，其特征在于:所述壓力傳感器連接信號放大電路，信號放大電路連接A/D轉換電路，A/D轉換電路連接第一 ZigBee通信模塊，第一 ZigBee通信模塊無線連接第二 ZigBee通信模塊，第二 ZigBee通信模塊通過串口通信與控制模塊的輸入端連接，控制模塊的輸出端連接有開關控制模塊。2.根據權利要求1所述一種基于壓力傳感器的夜間室內照明控制系統，其特征在于:所述開關控制模塊包括繼電器和繼電器驅動器，繼電器驅動器連接控制器模塊，然后繼電器驅動器連接繼電器。3.根據權利要求1所述一種基于壓力傳感器的夜間室內照明控制系統，其特征在于:所述信號放大電路包括MAX4196儀表放大器，MAX4196儀表放大器連接壓力傳感器，MAX4196儀表放大器連接MAX6192電壓基準芯片。4.根據權利要求1所述一種基于壓力傳感器的夜間室內照明控制系統，其特征在于:所述A/D轉換電路包括ADC0808模數轉換器。5.根據權利要求1所述一種基于壓力傳感器的夜間室內照明控制系統，其特征在于:所述控制模塊為型號為AT89C2051的單片機。6.根據權利要求1所述一種基于壓力傳感器的夜間室內照明控制系統，其特征在于:所述第一 ZigBee通信模塊和第二 ZigBee通信模塊均為CC2530芯片。
【專利摘要】一種基于壓力傳感器的夜間室內照明控制系統，包括壓力傳感器、第一ZigBee通信模塊、第二ZigBee通信模塊、控制模塊、開關控制模塊，所述壓力傳感器連接信號放大電路，信號放大電路連接A/D轉換電路，A/D轉換電路連接第一ZigBee通信模塊，第一ZigBee通信模塊無線連接第二ZigBee通信模塊，第二ZigBee通信模塊通過串口通信與控制模塊的輸入端連接，控制模塊的輸出端連接有開關控制模塊。本實用新型提供一種基于壓力傳感器的夜間室內照明控制系統，利用壓力傳感器自動檢測人體對地面的壓力，通過單片機控制壁燈的開啟，從而達到降低對其他室友睡眠造成干擾的目的。
【IPC分類】H05B37/02
【公開號】CN204836713
【申請?zhí)枴緾N201520602313
【發(fā)明人】湯大猷, 方鑫, 程俊翔
【申請人】三峽大學
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月12日