基于单片机的新型节能日光灯系统的设计

本系统使用AT89C51自带的PWM模块，通过内部定时器，采用脉宽调制技术。输入端P2．O～P2．7输入8位由IN0-BAK端电压转化的数字输入量，由P1．3口输出不同占空比的方波。这样将输入的外界光强的变化转化为输出的PWM波的占空比的变化。
1．5 日光灯控制电路
如图5所示，本模块为核心部分。P1．3为PWM波输入，高低电平分别为5 V和0 V，R11为上拉电阻，起限流作用。SMD元件为MOC3052，是一种光电耦合器件，用于弱电电路和强电电路的有效隔离。J2接220 V交流电源，J3接地，R10为日光灯电阻，两端分别接日光灯的火线和地线。R7和R8为对称大功率电阻，起限流作用。
当P1．3输入为低电平时，光耦MOC3052导通，为双向晶闸管控制极提供导通脉冲，双向晶闸管导通，起到分流的作用，设此时日光灯电阻R10两端电压为V12；同理，当P1．3输入为高电平时，光耦截止，双向晶闸管截止，设R10两端电压V2。其中，V2V1。所以通过对占空比的改变，即改变光耦的导通时间，可以有效地控制日光灯两端的电压，即达到变日光灯光强的效果。
由于日光灯的灯管开始点燃时需要一个高电压，正常发光时则允许通过不大的电流，这时灯管两端的电压低于电源电压。本实验使用的日光灯功率为40 W，经测定，起辉电压最低为200 V，而正常发光后维持稳定光亮的电压要求为165～245 V，即电压可控范围为165～245 V。

2 系统软件设计
系统主要的任务是实时监测外界的光强，然后通过单片机通过输出PWM波控制光耦的开合来达到控制日光灯光强的目的。系统软件设计的重点在于单片机的编程。系统主程序流程如图6所示。