中心議題：

• 基本設計
• 總體結構組成
  
• 主要電路的原理
  

dianli，shidangjinshehuifazhanzhongzuiweizhongyaodenengyuan，shiguominjingjijiguangdarenminrichangshenghuobukequeshaodedongxi。renmenrichangshenghuozhong，duozhongyongdianshebeiyaotongguodaoxian
、移動式插頭、插座 與電源延長連接，有不少用電設備
，如空調、飲水機、電暖器具及某些照明場所
，沒有人在的時候，是不需要連續供電的。那麼，也就可以研究設計基於人體感應技 術、用於電源與用電設備之間相連接的裝置
，使之具有人離電斷的功能，從而實現減少用電浪費
、達到提高用電安全的目的，也符合當今世界倡導低碳經濟的主題。
1.基本設計
本設計應該實現以下功能：

(1)當室內有人，且在選定的空間範圍(如辦公室、客廳)內間歇地活動時，該裝置能保證正常供電，使用電設備正常
、連續、穩定的工作。

(2)當人離開某些用電空間範圍後，裝置可在一定時間內自動關閉電源。(如5分鍾、8分鍾、10分鍾等，可以選擇。依據試驗、統計和分析可知，大部分用電設備在無人狀態時，最好能在15分鍾內斷電)

(3)可作為某些用電設備的附屬裝置。也可製作成通用型用電設備連接器，既可連接單相交流電

，也可以用於三相交流電源的連接。

(4)要有斷電自鎖保護功能。

(5)依據本設計的基本原理
，可以設計應用到大中專院校教室
、實驗室室內的總開關接線盒或控製器上。

2 總體結構組成

係統總體結構組成示意如圖1所示。

從圖l可知，係統分成了兩個彼此獨立的部分，即感應人體信號、經處理後實現信號的間隔發射部分，和接收處理後與插座連接的部分。其中感應與間歇發射部分，可設計製作成一個小巧、且具有一定藝術造型的裝飾品，放置於室內人員相對固定的場所旁邊

，如辦公桌、飲水機、空調等處。考慮到人體紅外感應接收人體信號的範圍和方向性，係統應用了 雙PIR探頭
，同時運用了無線收發射技術。

這樣，能在一定的室內空間範圍實現全方位控製。避免出現死角
，從而準確保證隻要有人在這樣一個一定空間範圍內
， 就能保證穩定連續的供電。

3 主要電路原理簡介

3.1 感應發射部分

人體感應與放大電路：采用了深圳拓安達電子有限公司生產的TAD-838A紅外感應模塊，去掉光敏器件後直接使用。

自鎖延時電路：主要運用了RC延時原理。當人體紅外接收模塊感應到人體信號後產生高電平信號輸入繼電器1的4腳。並由常閉端6輸出。經三極管放大
，帶動繼電器2工作，繼電器2左側的常開腳8得電，接通無線發射部分發射信號;繼電器2右側的常開腳13也得電，使得電容C1迅速充電
，並經放大三極管 放大接通繼電器1，從而又斷開繼電器1的常閉腳4、6，此時，人體紅外線接收模塊的信號對電路不起作用。
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這時繼電器2也斷開
，電容C2由可調電阻R3緩慢 放電維持繼電器1的閉合狀態。繼電器2的通斷在瞬間完成，即瞬間觸發了無線發射部分，接下來由RC保持自鎖一段時間(該時間可調)
，也就是繼電器2不工 作，在這段時間內即使紅外模塊感應到人體熱量也不會觸發無線發射部分，所以能起到……

無線發射電路：電路由左邊延時部分觸發接通。電路由CD4069六反相器中的A、B、電阻R5、晶振組成高頻振蕩器，C、D、E

、F分別組成整形及驅動電路，信號經三極管9018放大，再經L2、C1、C4諧振後向空中發射。

3.2 接收控製部分

(1)無線接收電路：與其配套的無線接收電路如圖3所示。

當接收到信號後，經過放大處理，在圖3的de信xin號hao輸shu出chu端duan輸shu出chu高gao電dian平ping，該gai端duan口kou連lian接jie接jie收shou控kong製zhi部bu分fen的de信xin號hao處chu理li延yan時shi電dian路lu

，觸chu發fa延yan時shi。即ji可ke通tong過guo無wu線xian收shou發fa射she電dian路lu實shi現xian間jian接jie感gan應ying觸chu發fa，達da到dao全quan方fang位wei多duo角jiao度du
、更可靠地保證電源的接通。
(2)紅外感應與信號處理電路：電路如圖4所示。

電路主要包括了電源電路
、人體熱釋電紅外線傳感器、信號處理芯片、控製及執行電路等部分。電源電路通過阻容(R15和C12)降壓
，並經過D1、D2整流，將220 V交流電轉換成可供芯片及外圍電路工作的低壓直流電(4.0 V～5.5 V)。CSC9803芯片工作電壓為直流4.O V～5.5 V
，內置穩壓3.1 V輸出直接驅動PIR管。人體紅外釋熱傳感器PIR探頭感應到信號經CSC9803芯片內部放大，若判斷有觸發，運放輸出高電平
，防止誤觸發。控製信號由 芯片的11腳輸出，經三極管放大控製雙向可控矽導通，從而控製外部交流接觸器或繼電器電磁線圈持續接通。

外圍電路中的R13為1 MΩ固定電阻
，R12為微型可調電阻

，兩電阻與C11組成RC電路，通過調節R12的值
，經8腳可以改變CSC9803內部定時器定時時間長短。實現對延 時時間的控製。若沒有觸發
，在定時器計時周期結束時，11腳即輸出控製信號(低電平)，經三極管控製雙向可控矽的截止，使外部電路斷開。在定時器計時周期 內
，若2腳又接收到信號(包括直接的人體信號和經由無線收發射得到的信號)實之觸發，則定時器又將重新開始計時。

試驗得知在總電阻R=R12+R13=1 MΩ時，可控矽接通時間約為4分鍾;當R=R12+R13=3 MΩ時
，可控矽接通時間約達到9分鍾
，顯然，要達到更長時闖的延時，隻要增加電阻值即可實現。

為了增加人體的有效感應麵(感應範圍)，設計中采用了並聯兩隻PIR管，可以通過三根連接線將其連接後相互垂直，分別安裝在不同位置

，但要盡可 nengdesuoduanxianghujiandelianjiexian，yifangzhixinhaoshuaijianhoutairuo。dangranzaishijidangzhongjingguoshizhishiyanhoukezhi，zhiyaoyanshishijianzaishifenzhongyishang，qieyoujianxiechufadeshoufashezhuangzhi
，zhiyongyige PIR管基本上也能實現。

4 一種通用型連接器係統組成實例

這zhe裏li所suo說shuo的de通tong用yong型xing，是shi指zhi既ji可ke連lian接jie單dan相xiang交jiao流liu電dian
，也ye可ke以yi用yong於yu三san相xiang交jiao流liu電dian源yuan的de連lian接jie，且qie能neng夠gou適shi應ying常chang用yong的de幾ji種zhong典dian型xing的de電dian源yuan插cha座zuo的de連lian接jie，如ru三san相xiang四si線xian、三孔10 A或16 A、雙孔等
，當然可以用於包括單相或三相空調等多種不同電器設備的連接。實際上，通過幾個相應的插頭插座即可實現。
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係統電路連接原理如圖5所示。

圖5主(zhu)要(yao)是(shi)在(zai)原(yuan)理(li)上(shang)說(shuo)明(ming)其(qi)通(tong)用(yong)型(xing)應(ying)用(yong)的(de)方(fang)法(fa)和(he)實(shi)現(xian)功(gong)能(neng)的(de)可(ke)能(neng)。實(shi)際(ji)使(shi)用(yong)中(zhong)
，如(ru)果(guo)不(bu)是(shi)應(ying)用(yong)在(zai)經(jing)常(chang)需(xu)要(yao)變(bian)動(dong)的(de)場(chang)合(he)
，應(ying)該(gai)設(she)計(ji)製(zhi)作(zuo)成(cheng)某(mou)種(zhong)專(zhuan)用(yong) 型xing的de比bi較jiao經jing濟ji實shi惠hui
，即ji使shi要yao做zuo成cheng通tong用yong型xing
，也ye一yi定ding要yao考kao慮lv插cha頭tou插cha座zuo的de組zu合he


，尤you其qi是shi在zai使shi用yong中zhong，不bu要yao讓rang不bu用yong的de插cha頭tou暴bao露lu在zai外wai，一yi定ding要yao將jiang其qi插cha入ru到dao相xiang應ying的de插cha座zuo中zhong，以yi免mian發fa生sheng chudianshigu。tongshi，zailianjiexianlushi，tebieshijiechapingchangzuipubiandeliangjiaobianchatoushi，yaozhuyihuoxianyulingxianfenbieduiying。qianwanbunenggaofanle，fouzejiuhuiyinqiduanludaozhitiaozhahuoshaobaoxian。

圖5中常用插頭插座組合板，實際上是把日常使用中幾種不同功率、不bu同tong形xing狀zhuang的de插cha座zuo相xiang互hu並bing聯lian，再zai將jiang各ge種zhong不bu同tong的de插cha頭tou插cha座zuo分fen別bie並bing聯lian後hou，將jiang不bu使shi用yong的de插cha頭tou插cha入ru到dao相xiang應ying的de插cha座zuo中zhong。圖tu中zhong組zu合he式shi插cha座zuo並bing接jie於yu三san相xiang四si線xian的de火huo線xian和he零ling線xian
，用yong電dian設she備bei的de電dian源yuan由you此ci引yin出chu。

若ruo在zai實shi際ji當dang中zhong推tui廣guang應ying用yong，為wei能neng確que保bao安an全quan，必bi須xu對dui常chang用yong插cha頭tou插cha座zuo組zu合he板ban部bu分fen進jin行xing一yi種zhong自zi鎖suo式shi結jie構gou設she計ji，以yi保bao證zheng在zai使shi用yong時shi隻zhi可ke以yi出chu來lai一yi個ge插cha頭tou。即ji隻zhi有you把ba原yuan來lai的de插cha頭tou插cha入ru相xiang應ying插cha座zuo後hou，另ling一yi個ge才cai能neng出chu來lai與yu外wai電dian源yuan連lian接jie。

5 結束語

在(zai)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)與(yu)協(xie)調(tiao)中(zhong)

，應(ying)保(bao)證(zheng)間(jian)歇(xie)發(fa)射(she)的(de)時(shi)間(jian)間(jian)隔(ge)要(yao)小(xiao)於(yu)信(xin)號(hao)處(chu)理(li)延(yan)時(shi)電(dian)路(lu)所(suo)設(she)計(ji)的(de)延(yan)時(shi)時(shi)間(jian)，隻(zhi)有(you)這(zhe)樣(yang)才(cai)能(neng)保(bao)證(zheng)在(zai)信(xin)號(hao)處(chu)理(li)延(yan)時(shi)電(dian)路(lu)的(de)延(yan)時(shi)時(shi)間(jian)結(jie)束(shu)之(zhi) qian

，jiunengjieshoudaoxindexinhao，shizhixinhaochuliyanshidianluguilinghounengzhongxinjishi，zhouerfushi
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，jiunengbaozhengqigongdiandelianxuxing，fanzhier 實現其人離電斷的可靠性。