家庭安全用電及智能家居設計方案

一、紅外線感應開關電路原理

    功能特點：基于紅外線技術的自動控制產品，當有人進入開關感應范圍時，專用傳感器探測到人體紅外光譜的變化，開關自動接通負載。人不離開且在活動，開關持續導通；人離開后，開關延時自動關閉負載，人到燈亮，人離燈熄，親切方便，安全節能。具有過零檢測功能：無觸點電子開關，延長負載使用壽命。應用光敏控制，開關自動測光，光線強時不感應。安裝調試，因開關左右兩側比上下兩側的感應范圍大，所以安裝開關時，應使其正軸線與人的行走通道方向盡量相垂直，這樣可以達到最佳感應效果。安裝好開關之后加電，當環境光線充足時，開關進入監控狀態，用物體遮住環境光線使開關感應工作，人不離開且在活動，開關經持續工作；人離開后，開關自動延時關閉負載。安裝好開關后加電，當環境光線不足時，開關直接進入監控狀態，人不離開且在活動，開關持續工作。

    紅外光控燈電源開關電路由光敏電阻式光控開關電路，紅外發射電路和紅外接收、控制電路組成。

二、光敏電阻式光控開關的原理及作用

 當照度下降到設定值時由于光敏電阻阻值上升使運放IC的反相端子電位升高，使VT導通，VT的激勵電流使繼電器工作，常開觸點閉合，常開觸點斷開，實現外電路的控制。

       將光控開關應用于紅外線感應燈控制系統中可以提高節能。通過光敏電阻來分析環境的光強度，在光線較強時，不觸發開關電路中的探頭；當光線較弱時，自動觸發開關電路來控制燈具，從而能夠充分利用自然光實現節能目的。光控開關電路和紅外發射電路圖如下：

三、紅外控制和傳統開關控制的比較

 1.傳統開關的缺陷：沒有簡單的方法實現全開全關的操作，離家前開得檢查一遍是否所有的燈已經關閉，非常麻煩。雙控開關布線復雜，更無法實現三控和多控。灌頂原理不合乎節能的要求。沒有調光功能，有的時候燈太亮卻無法調暗，刺激人眼，而且費電，只有更換燈泡才能解決問題。

 2.紅外線感應開關的優勢：集中控制和多種操作功能—在任何一個地方的終端均可控制不同地方的等；或者是在不同地方的終端可以控制同一盞燈。開燈時，燈光又暗逐漸變亮，光燈飾燈光由亮漸漸變暗，避免亮度的突然變化刺激人眼，給人眼一個緩沖，保護眼睛，而且避免大電流和高溫的突變對燈絲的沖擊，保護燈泡，延長使用壽命。

四、方案設計

 1.采用一種單光束、單通道的控制方式，此方式是最簡潔的紅外遙控方式。執行機件可以是繼電器或可控硅器件，達到控制對象開、關的目的。下圖給出了單通道紅外遙控開關電路的組成：

 2.電路框圖及其功能：紅外發射電路和紅外接收、控制電路兩部分組成了紅外光開關電路，紅外發射電路主要是以一只時基集成電路555為核心。紅外接收、控制電路包括紅外電轉換器、施密特觸發器、雙穩態觸發器和可控硅觸發電路；