智能户外广告灯箱控制系统设计

摘要：该系统研究了一套智能户外广告灯箱控制装置制作，该控制装置采用节能LED作为灯箱光源，已达到节能效应，灯箱可自动记录浏览该广告的人数，实现对灯箱广告效应的量化，灯箱根据周围环境，自动调节LED亮度，实现智能广告，采用遥控方式对灯箱进行修改设置，充分体现灯箱智能化。

关键词：灯箱；LED；人体检测

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）23-5343-03

户外广告灯箱是当今社会商业街道上常见的一种宣传广告的形式，其不断的闪动结合停留，有效的提高了人们的视觉冲击力；提高了广告单位面积利用率，和变换灯箱及滚动灯箱一样广告效果不言而喻。广告灯箱集霓虹灯的优点于一身，白天晚上可以不间断的闪动，动静结合引起人们的注意。各种文字、图案有序跳跃、交替辉映，强烈的视觉冲击力。满足观者视觉感受，推动广告主获取最大经济效益。 然而目前广告灯箱普遍存在耗能高、灵活性差、广告效应难以量化、缺乏智能性等缺点。

1 系统硬件电路设计

1.1 系统电路组成

系统电气部分由MCU最小系统模块、人体感应模块、按键检测模块、遥控接收模块、环境光检测模块、实时时钟模块、液晶显示模块、声音提示模块、LED驱动模块组成，如图1所示。

1.2 控制系统关键电路设计

1.2.1 控制系统电源模块

该模块核心器件采用7805芯片，模块电路见图2所示，7805是三端正电源稳压电路，它的封装形式为T0-220。它有一系列固定的电压输出，应用非常的广泛。由于内部电流的限制，以及过热保护和安全工作区的保护，是它基本上不会损坏。如果能够提供足够的散热片，它们就能够提供大于1.5A的输出电流。虽然是按照固定电压值来设计的，但是当接入适当的外部器件后，就能获得各种不同的电压和电流。

1.2.2 MCU模块

灯箱的控制器采用单片机实现，采用宏晶公司的STC89C52单片机。MCU模块包括单片机、复位电路、外部晶振电路。

1.2.3 热释电红外检测模块

是否有行人经过观看广告由热释电红外传感器检测。热释电红外传感器主要是由一种高热电系数的材料，如锆钛酸铅系陶瓷等制成探测元件。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离，一般在探测器的前方装设一个具有特殊光学系统菲涅尔透镜，它和放大电路相配合，可将信号放大70分贝以上，这样就可以测出10～20米范围内人的活动。

人体检测电路与STC89C52RC的接口电路如图3所示。当检测到有人或车辆时，热释电红外传感器输出高电平，通过接口电路MCU得到低电平，即当MCU检测到下降沿信号时，说明有人或车辆经过。

在使用热释电红外模块时为避免电平转换时延时时间对单片机处理程序所产生的影响，将代表时间延时的电位器调到最小，同时受到实验条件的限制也将代表检测距离的电位器调到最小。在此情况下，调试过程中可根据所需检测距离的远近适当的缩小热释电的检测范围。

1.2.4 环境光检测模块

环境光检测电路如图5所示，采用光敏电阻对环境光进行检测，从而控制灯光的亮度。光敏电阻是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而变化的器件；入射光强，阻值减小；入射光弱，阻值增大。

随着光线明暗的变化，光敏电阻的阻值变化，从而改变STC89C52RC的P24引脚的电压来控制灯箱的工作状况。

1.2.5 LED驱动模块

LED驱动电路核心器件采用ULN2003芯片和74LS14芯片，LED驱动电路见图5所示。

ULN2003 是高耐压、大电流达林顿晶体管阵列系列产品，由七个硅NPN达林顿管组成，具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点，适应于各类要求高速大功率驱动的系统。

2 结束语

本文设计及讨论了智能广告灯箱的控制系统，该系统在满足人们视觉感受，达到广告效应的同时，解决了普通灯箱存在的耗能高、灵活性差、广告效应无法量化、缺乏智能性等缺点。系统运行稳定可靠，具有较强的市场价值。

参考文献：

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