吳巨洪

【摘要】? ? 應(yīng)急燈照明延時(shí)控制系統(tǒng)可作為目前在市場(chǎng)上出售的任何應(yīng)急燈的附件，在市電處于斷電狀態(tài)下，延長(zhǎng)應(yīng)急燈的應(yīng)急照明時(shí)間。改造方法簡(jiǎn)單，僅需在現(xiàn)有應(yīng)急燈PCB板上尋找一個(gè)高電位點(diǎn)與本系統(tǒng)連接即可實(shí)現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】? ? 應(yīng)急燈? ? 光線檢測(cè)? ? 微波感應(yīng)? ? 直流升壓? ? 照明時(shí)間延長(zhǎng)

引言

目前，市售應(yīng)急燈都存在市電斷電后，無論白天或晚上，光線強(qiáng)或弱，應(yīng)急燈都即刻點(diǎn)亮，同時(shí)，無論是否有人通過，應(yīng)急燈一直處于照明狀態(tài)。這就導(dǎo)致應(yīng)急燈有限的儲(chǔ)存電量大量浪費(fèi)，不能完全用于當(dāng)行人通過應(yīng)急燈光照范圍內(nèi)時(shí)才釋放，致使真正需要照明時(shí)應(yīng)急燈的電量已全部釋放完。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，絕大部分的市售應(yīng)急燈連續(xù)照明時(shí)間為2～3小時(shí)，而在賓館、學(xué)校、居民樓內(nèi)、公共場(chǎng)所等場(chǎng)所使用的應(yīng)急燈，往往是用于市電停電后，人員流動(dòng)時(shí)的應(yīng)急照明，而用于緊急疏散時(shí)的應(yīng)急照明概率相對(duì)較小。

在市電停電2～3小時(shí)后，應(yīng)急燈儲(chǔ)存的有限電量已基本釋放完，無法滿足停電2～3小時(shí)后行人通過時(shí)的應(yīng)急照明需要。

以上這些都留下了安全隱患。因此，開發(fā)一種針對(duì)延長(zhǎng)應(yīng)急燈照明時(shí)間的控制系統(tǒng)十分必要和迫切。

一、控制系統(tǒng)介紹

本系統(tǒng)由主控模塊（由STC15W408AS芯片及外圍元件組成）、電源模塊（含直流升壓模塊）、日光檢測(cè)模塊、微波感應(yīng)模塊構(gòu)成。僅需在現(xiàn)有應(yīng)急燈PCB板上尋找一個(gè)高電位點(diǎn)，該點(diǎn)電位必須在斷電后變?yōu)榈碗娢?，將該點(diǎn)接入本系統(tǒng)中的主控模塊后即可（用于檢測(cè)市電是否處于斷電狀態(tài)）。改造后可實(shí)現(xiàn)應(yīng)急燈是否處于應(yīng)急照明狀態(tài)將受到光線檢測(cè)模塊和微波感應(yīng)模塊的雙重控制。即在市電斷電后，當(dāng)白天或光線較強(qiáng)時(shí)，在日光檢測(cè)模塊控制下，應(yīng)急燈不工作;當(dāng)夜晚或光線較暗時(shí)，日光檢測(cè)模塊才開始工作，但若微波感應(yīng)模塊沒有感應(yīng)到移動(dòng)的人體生物信號(hào)，應(yīng)急燈依然不工作。只有在市電斷電情況下，當(dāng)日光檢測(cè)模塊開始工作，且微波感應(yīng)模塊感應(yīng)到移動(dòng)的人體生物信號(hào)后，應(yīng)急燈才處于應(yīng)急照明工作狀態(tài)。這樣就充分的利用了電源，讓電源發(fā)揮出了最大的效果。

二、控制系統(tǒng)原理

2.1主要模塊簡(jiǎn)述

主控制模塊采用STC 15W408AS芯片編程，微波人體感應(yīng)模塊采用5.8GHz直流型雷達(dá)微波感應(yīng)開關(guān)，為多普勒雷達(dá)技術(shù)的主動(dòng)式自動(dòng)感應(yīng)控制產(chǎn)品，采用平面天線發(fā)射及接收回波，適合惡劣環(huán)境使用。直流升壓模塊采用CE8301系列芯片為核心的成熟電路，性能優(yōu)于一般的模塊

2.2電路的控制程序

#include

sbit Led10=P1^0;

sbit Led11=P1^1;

sbit Led12=P1^2;

sbit Signal=P1^3;

sbit Guangmin=P1^4;

sbit Weibo=P1^5;

sfr? P1M1=0x91;

sfr? P1M0=0x92;

/*

本程序主要是通過15w408AS芯片實(shí)現(xiàn)控制

*/

//延遲函數(shù)

void delay（int i）

{

int j=0;

int m=0;

for（m=0;m

{

for（j=0;j<125;j++）

{}

}

}

//主函數(shù)

void main（）

{

int k=0;

//P10，P11，P12，設(shè)置為輸出，其他為輸入

P1M1=0xf8;//0x1111 1000;

P1M0=0x00;//0x0000 0000;

for（k=0;k<4;k++）? ?//系統(tǒng)檢測(cè)是否正常

{

Led12=！Led12;

delay（2000）;

}

for（k=0;k<4;k++）? //應(yīng)急燈檢測(cè)是否正常

{

Led10=0;

Led11=0;

delay（2000）;

Led10=1;

Led11=1;

delay（2000）;

}

while（1）

{

Led10=1;

Led11=1;

//如果斷電以及天黑，同時(shí)微波傳感器檢測(cè)到有人，應(yīng)急燈亮

if（（Signal==0）&&（Guangmin==1）&&（Weibo==1））

{

Led10=0; ? //兩路輸出亮

Led11=0;

delay（6000）;

}

}

}

2.3 工作原理概述

當(dāng)市電正常供電時(shí)，由于應(yīng)急燈本體PCB板上選取的高電位點(diǎn)呈現(xiàn)高電位，該高電位點(diǎn)向本系統(tǒng)輸出高電位，故本系統(tǒng)不工作，而應(yīng)急燈處于正常的充電狀態(tài)。

當(dāng)市電處于斷電狀態(tài)時(shí)，不添加本系統(tǒng)的應(yīng)急燈，無論是否有人通過，均處于放電狀態(tài)（應(yīng)急燈照明點(diǎn)亮），這就造成應(yīng)急燈僅有的 “微量”儲(chǔ)存電量被浪費(fèi)。而添加了本系統(tǒng)的應(yīng)急燈，在市電斷電后，應(yīng)急燈本體的應(yīng)急電源（一般為直流1.5V或3V）將通過以CE8301系列芯片為核心的升壓模塊，將應(yīng)急電源電壓升為直流5V，為以STC15W408AS芯片為核心的主控制模塊提供工作電壓。同時(shí)，由于應(yīng)急燈本體PCB板上選取的高電位點(diǎn)隨著市電的斷電而呈現(xiàn)低電位，向主控制模塊輸出低電平信號(hào)A，完成本控制系統(tǒng)工作所需的第一個(gè)采樣信號(hào)采集。

這時(shí)，如果市電斷電是在白天，正常的光照強(qiáng)度能夠滿足通行要求，日光檢測(cè)模塊向主控制模塊輸入低電平信號(hào)，主控制模塊不工作，應(yīng)急燈不亮。只有市電斷電且光照強(qiáng)度不能夠滿足通行要求時(shí)，日光檢測(cè)模塊向主控制模塊輸入高電平信號(hào)B，則完成本控制系統(tǒng)工作所需的第二個(gè)采樣信號(hào)采集。

在市電斷電后，無論光照強(qiáng)度是否能夠滿足通行要求，在沒有移動(dòng)人體通過（或人體靜止時(shí)），微波人體感應(yīng)模塊向主控制模塊輸入低電平信號(hào)，主控制模塊不工作，應(yīng)急燈不亮。只要有移動(dòng)的人體通過，微波人體感應(yīng)模塊向主控制模塊輸入高電平信號(hào)C，則完成本控制系統(tǒng)工作所需的第三個(gè)采樣信號(hào)采集。

只有當(dāng)三個(gè)采樣信號(hào)A（低電平）、B（高電平）、C（高電平）均滿足條件時(shí)，主控制模塊才輸出高電平，觸發(fā)應(yīng)急燈LED照明控制，使應(yīng)急燈工作。當(dāng)三個(gè)采樣信號(hào)A（低電平）、B（高電平）、C（高電平）其中之一不滿足條件時(shí)，主控制模塊均輸出低電平，應(yīng)急燈不工作。

三、本系統(tǒng)的特點(diǎn)

（1）本系統(tǒng)通過光線強(qiáng)弱和人體微波兩個(gè)自然物理量對(duì)應(yīng)急燈是否處于應(yīng)急照明狀態(tài)進(jìn)行控制，可有效節(jié)約應(yīng)急燈儲(chǔ)存的電量，使其有限的電量用在需要的場(chǎng)合。

（2）本系統(tǒng)對(duì)溫度、濕度、煙霧、粉塵不敏感，不受溫度、濕度、煙霧、粉塵的影響。即使在高溫、高濕、高粉塵、高煙霧的環(huán)境下，也能可靠工作。

（3）本系統(tǒng)采取了在應(yīng)急燈PCB板上引出高電平并通過直流升壓模塊升壓的方法，滿足了各控制模塊對(duì)電源的需求，簡(jiǎn)化了整體控制電路對(duì)電源的要求。

（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，增設(shè)本控制系統(tǒng)后可使應(yīng)急燈待機(jī)和工作時(shí)間延長(zhǎng)5倍左右。極大地提高了應(yīng)急燈的“應(yīng)急”效能。

四、安裝與調(diào)試

（1）安裝時(shí)，需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)光照情況，采取現(xiàn)場(chǎng)配作的方式，在原應(yīng)急燈外殼上鉆一個(gè)Φ5mm的孔，用于將光敏電阻感光探頭伸出應(yīng)急燈外殼，以便靈敏探測(cè)光線的變化。

（2）安裝時(shí)，根據(jù)微波感應(yīng)模塊需覆蓋探測(cè)范圍，在原應(yīng)急燈外殼底板上適當(dāng)?shù)奈恢勉@Φ2mm孔，用于安裝微波感應(yīng)模塊支架（自制），使微波感應(yīng)模塊置于應(yīng)急燈外殼之外，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整微波感應(yīng)模塊的實(shí)際覆蓋探測(cè)范圍。

五、結(jié)束語

本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也可用數(shù)字電路來實(shí)現(xiàn)，這里所闡述的方案雖然使用了傳感器技術(shù)，但仍然屬于“傳統(tǒng)控制”技術(shù)范疇，僅僅是拋磚引玉，目的是說明在安全工作中的“傳統(tǒng)”向“智能”邁進(jìn)過程中，不但要密切關(guān)注、緊盯“新工科”所涉及的以互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)智能為核心的相關(guān)專業(yè)技術(shù)的運(yùn)用，仍需關(guān)注對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)產(chǎn)品中使用“傳統(tǒng)控制”技術(shù)的安全設(shè)施、設(shè)備的“智能化”升級(jí)改造，在滿足使用的前提下，可以大幅節(jié)約成本。目前，該控制系統(tǒng)獲得國(guó)家實(shí)用新型專利（專利號(hào)：ZL2020 2 1249307.2）

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]王欣欣，包曉東，史航，張玉濤，任戰(zhàn)勇. 消防應(yīng)急燈檢驗(yàn)結(jié)果中發(fā)現(xiàn)的幾個(gè)問題及建議[J]. 中國(guó)住宅設(shè)施. 2018（6）

[2]樓然苗，胡佳文，李光飛，李良兒，劉玉良，俞紅杰.51系列單片機(jī)原理及設(shè)計(jì)實(shí)例[J]. 北京航空航天大學(xué)出版社. ISBN 978—7—5124—0079—5

[3]張?jiān)氯A，曹月真. 基于CD升壓模塊的高增益直流變換器[J]. 電氣傳動(dòng).2019（3）