基于Atmega16的室内照明控制系统的设计方案

　　照明是室内环境设计的重要组成部分，光照的作用，对人的视觉功能尤为重要。而长期以来，将自然光与室内智能照明系统相结合的方式一直被设计者忽略，大部分的室内场所仍沿用单一的传统照明方式，在一些公用场所的照明设备长时间打开，不仅导致能源浪费，而且加速了设备老化。

　　1 系统结构和工作原理

　　1. 1 系统结构

　　室内照明控制系统的设计主要采用Atmega16 单片机作为MCU 控制器，与LED 显示技术、光感技术、按键采集与处理技术、红外线传感技术、延时技术等技术相结合，然后实现室内照明设备的智能控制，其系统结构如图1 所示。

　　图1 室内照明控制方案图

　　1. 2 工作原理

　　(1)单片机通过继电器对室内照明设备的开关进行控制。

　　(2)照明设备周围的光照检测电路对设备周边亮度进行检测，信号通过环境亮度传感模块到达单片机，如果亮度能够满足生活需要，单片机则通过继电器保持照明设备的关闭状态，如果亮度不够，则由单片机继续检测是否采集到人体热释电感信号。

　　(3)如果被动式热释电红外传感器检测到人体信号，单片机则立刻控制照明设备，将其打开; 如果没有检测到人体信号，单片机则保持照明设备的关闭状态。

　　(4)在照明设备打开的情况下，如果单片机在某一时刻没有检测到人体信号，则延长一段时间后将照明设备关闭，如果延时期间检测到人体信号则结束延时，照明设备继续打开。

　　(5)可以根据应用照明设备场合以及使用人群的不同，将单片机PA0 ~ PA3引脚设置为不同的延时时间值。

　　(6)在照明电路正常工作时，只要按下强制按钮，就可以对照明设备进行强制控制，通过该按钮也可以使电路切换到自动控制状态。

　　2 系统硬件设计

　　2. 1 传感器部分设计

　　(1)环境亮度传感模块的设计。环境亮度传感模块的主要器件是光敏电阻。光敏电阻的光谱响应峰值比较接近人的视觉敏感区，波长为555 mm,另一方面，光敏电阻利用半导体的光电效应原理，其电阻值会随着入射光强度的不同而发生改变，入射光强时，电阻值较小，入射光弱时，其电阻值增大响应时间相对增加。

　　此传感模块采用环氧树脂封装，具有体积小、灵敏度高、反应速度快、可靠性强等特点，在对环境亮度检测时，当检测到的光照强度大于设定值时，则输出低电平，否则输出高电平。采用光敏电阻的作用就是把环境光亮度转化为模拟电压值，然后通过运放后传给单片机准确数字信号。为了避免光敏电阻受光面小的缺点，探测元件要在建筑周围进行合理布局，以便准确探测自然光的强弱。