基于人體感應(yīng)技術(shù)交流電源連接器的設(shè)計(jì)

　　O 引言

　　電力，是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展中最為重要的能源，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)及廣大人民日常生活不可缺少的東西。但能源有限，電來(lái)之不易，2008年冰凍災(zāi)害，更讓人們深切感受到電能在日常生活中所發(fā)揮的巨大作用。在享受電給人們生活帶來(lái)無(wú)限樂(lè)趣和提供巨大方便的同時(shí)，不能忽視由于疏忽大意或使用不當(dāng)而造成的浪費(fèi)和帶來(lái)的災(zāi)難。在倡導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì)的今天，在進(jìn)一步提高人們安全用電知識(shí)、培養(yǎng)人們節(jié)約用電意識(shí)的同時(shí)，研究設(shè)計(jì)用電設(shè)備安全節(jié)能、減少浪費(fèi)等方面的裝置，具有現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)際推廣應(yīng)用的價(jià)值。人們?nèi)粘Ｉ�活中，多種用電設(shè)備要通過(guò)導(dǎo)線、移動(dòng)式插頭、插座與電源延長(zhǎng)連接，有不少用電設(shè)備，如空調(diào)、飲水機(jī)、電暖器具及某些照明場(chǎng)所，沒(méi)有人在的時(shí)候，是不需要連續(xù)供電的。那么，也就可以研究設(shè)計(jì)基于人體感應(yīng)技術(shù)、用于電源與用電設(shè)備之間相連接的裝置，使之具有人離電斷的功能，從而實(shí)現(xiàn)減少用電浪費(fèi)、達(dá)到提高用電安全的目的，也符合當(dāng)今世界倡導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì)的主題。

　　1 基本設(shè)計(jì)要求

　　本設(shè)計(jì)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)以下功能：

　　(1)當(dāng)室內(nèi)有人，且在選定的空間范圍(如辦公室、客廳)內(nèi)間歇地活動(dòng)時(shí)，該裝置能保證正常供電，使用電設(shè)備正常、連續(xù)、穩(wěn)定的工作。
　　(2)當(dāng)人離開(kāi)某些用電空間范圍后，裝置可在一定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)關(guān)閉電源。(如5分鐘、8分鐘、10分鐘等，可以選擇。依據(jù)試驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)和分析可知，大部分用電設(shè)備在無(wú)人狀態(tài)時(shí)，最好能在15分鐘內(nèi)斷電)
　　(3)可作為某些用電設(shè)備的附屬裝置。也可制作成通用型用電設(shè)備連接器，既可連接單相交流電，也可以用于三相交流電源的連接。
　　(4)要有斷電自鎖保護(hù)功能。
　　(5)依據(jù)本設(shè)計(jì)的基本原理，可以設(shè)計(jì)應(yīng)用到大中專院校教室、實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)的總開(kāi)關(guān)接線盒或控制器上。

　　2 總體結(jié)構(gòu)組成

　　系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)組成示意如圖1所示。

　　從圖l可知，系統(tǒng)分成了兩個(gè)彼此獨(dú)立的部分，即感應(yīng)人體信號(hào)、經(jīng)處理后實(shí)現(xiàn)信號(hào)的間隔發(fā)射部分，和接收處理后與插座連接的部分。其中感應(yīng)與間歇發(fā)射部分，可設(shè)計(jì)制作成一個(gè)小巧、且具有一定藝術(shù)造型的裝飾品，放置于室內(nèi)人員相對(duì)固定的場(chǎng)所旁邊，如辦公桌、飲水機(jī)、空調(diào)等處�？紤]到人體紅外感應(yīng)接收人體信號(hào)的范圍和方向性，系統(tǒng)應(yīng)用了雙PIR探頭，同時(shí)運(yùn)用了無(wú)線收發(fā)射技術(shù)。這樣，能在一定的室內(nèi)空間范圍實(shí)現(xiàn)全方位控制。避免出現(xiàn)死角，從而準(zhǔn)確保證只要有人在這樣一個(gè)一定空間范圍內(nèi)，就能保證穩(wěn)定連續(xù)的供電。

　　3 主要電路原理簡(jiǎn)介

　　3．1 感應(yīng)發(fā)射部分

　　該部分由人體紅外感應(yīng)模塊、自鎖延時(shí)電路、無(wú)線發(fā)射電路三部分組成，如圖2所示。

　　人體感應(yīng)與放大電路：采用了深圳拓安達(dá)電子有限公司生產(chǎn)的TAD-838A紅外感應(yīng)模塊，去掉光敏器件后直接使用。

　　自鎖延時(shí)電路：主要運(yùn)用了RC延時(shí)原理。當(dāng)人體紅外接收模塊感應(yīng)到人體信號(hào)后產(chǎn)生高電平信號(hào)輸入繼電器1的4腳。并由常閉端6輸出。經(jīng)三極管放大，帶動(dòng)繼電器2工作，繼電器2左側(cè)的常開(kāi)腳8得電，接通無(wú)線發(fā)射部分發(fā)射信號(hào)；繼電器2右側(cè)的常開(kāi)腳13也得電，使得電容C1迅速充電，并經(jīng)放大三極管放大接通繼電器1，從而又?jǐn)嚅_(kāi)繼電器1的常閉腳4、6，此時(shí)，人體紅外線接收模塊的信