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一种自动感应灯具的控制电路的制作方法

2022-08-21 19:41:52 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及台灯技术领域,特别是涉及一种自动感应灯具的控制电路。


背景技术:

2.led光源做为一种半导体发光材料与传统的光源相比具有超长寿命、高光电转换效率、低能耗、安全可靠、高显色指数和光生物安全性、可有效解决频闪问题等优点,随着led照明技术的普及和成本降低,led灯具已大量应用于日常生产和生活。
3.热释电红外感应技术和光感应技术做为一种无接触无损伤的测量技术具有高灵敏度、反应快等优点,广泛应用于日常生产和生活场所,与照明技术结合可实现自动控制,高效反馈的效果和功能。
4.目前的台灯大部分功能单一、有缺少对人体活动感、自动控制等功能,些产品虽然能实现一定功能但实现方案烦琐且成本与售价高昂、使用烦琐。
5.基于此,本发明设计了一种自动感应灯具的控制电路,以解决上述问题。


技术实现要素:

6.本发明的目的在于提供一种自动感应灯具的控制电路,具备人体活动及存在感应,并且对环境光照度感应功能,能在光线不足且有人在场景时自动启动照明,使用更方便,起到自动控制的效果,避免学习时因照明强度不足对视力造成无法挽回的损伤,解决了因遗忘或者忽略而没有及时开灯,导致视力受损的情况。
7.本发明是这样实现的:一种自动感应灯具的控制电路,包括:
8.灯座、感应器和开关;
9.所述灯座为平板底座,其上镶嵌了控制面板,顶部竖直设置了立柱,所述立柱上设置了开关,所述立柱顶部设置了多个led灯带;
10.所述感应器设置在立柱正面,所述感应器外部设置了菲涅尔透镜,且所述感应器连接了感应信息处理电路,所述感应信息处理电路里设置了光敏二极管cds和人体感应器pir;
11.所述led灯带连接了照明电路,所述控制面板内设置了照明功能控制电路和脉宽调制控制电路,所述照明功能控制电路和感应信息处理电路都与开关连接,所述照明电路通过脉宽调制控制电路与照明功能控制电路连接,所述照明功能控制电路与感应信息处理电路连接,所述照明功能控制电路与电源连接。
12.进一步地,所述照明功能控制电路包括一电阻r21、一电阻r22、一电阻r23、一电阻r24、一电阻r25、一电阻r26、一电阻r27、一电阻r28、一电阻r29、一电阻r3、一电容c3、一电容c11、一电容c12、一电容c13、一指示灯ld1、一指示灯ld2、一指示灯ld3、一指示灯ld4、一指示灯ld5、一指示灯ld6、一指示灯ld7、一指示灯ld8、一触摸开关p1、一触摸开关p2、一触摸开关p3、一触摸开关p4、一触摸开关p5、稳压集成芯片u4和照明控制芯片u3;
13.所述脉宽调制控制电路包括一电阻r8、一电阻r9和一pwm控制器;
14.所述照明电路包括一光源驱动芯片u1、一led光源、一电阻r1、一电阻r2、一电容c1、一电容c2、一贴片电感l1和一贴片二极管d1;
15.所述感应信息处理电路包括一电阻r4、一电阻r5、一电阻r6、一电阻r7、一电阻r10、一电阻r11、一电阻r12、一电阻r13、一电阻r14、一感应信息处理芯片u2、一拨动开关sw1、一光敏二极管cds、一人体感应器pir、一电容c4、一电容c5和一电容c6;
16.所述电容c3和电阻r3并联后与电源正极和稳压集成芯片u4的引脚vin连接,并联后的负极与稳压集成芯片u4的引脚vss连接并且接地,所述电容c11和电容c12并联,且所述电容c11的正极与稳压集成芯片u4的引脚vout连接,所述电容c11的负极接地并且与电容c13和照明控制芯片u3的引脚vss连接,所述电容c12与照明控制芯片u3的引脚vdd连接,所述电容c13与照明控制芯片u3的引脚2连接,所述指示灯ld1与指示灯ld2并联后的负极与电阻r21连接,所述电阻r22与照明控制芯片u3的引脚9连接,所述指示灯ld3和指示灯ld4并联后的负极与电阻r22连接,所述电阻r22与照明控制芯片u3的引脚10连接,所述指示灯ld7与指示灯ld8并联后的负极与电阻r24连接,所述电阻r24与照明控制芯片u3的引脚7连接,所述指示灯ld5和指示灯ld6并联后的负极与电阻r23连接,所述电阻r23与照明控制芯片u3的引脚8连接;所述触摸开关p1通过电阻r25与照明控制芯片u3的引脚11连接,所述触摸开关p2通过电阻r26与照明控制芯片u3的引脚12连接,所述触摸开关p3通过电阻r27与照明控制芯片u3的引脚13连接,所述触摸开关p4通过电阻r28与照明控制芯片u3的引脚14连接,所述触摸开关p5通过电阻r29与照明控制芯片u3的引脚15连接;
17.所述pwm控制器与光源驱动芯片u1的引脚16和电阻r8连接,所述电阻r8与电阻r9串联,所述电阻r9接地,所述pwm控制器还与照明控制芯片u3的引脚16连接;
18.所述光源驱动芯片u1的引脚3与电阻r9连接,所述光源驱动芯片u1的引脚2接地,所述光源驱动芯片u1的引脚1与贴片电感l1和贴片二极管d1的正极连接,所述光源驱动芯片u1的引脚5与电阻r1、电阻r2、电容c1和贴片二极管d1的负极连接,所述光源驱动芯片u1的引脚4与电阻r1、电阻r2、电容c2和led光源正极连接,所述贴片电感l1与电容c2和led光源负极连接,所述电容c1接地;
19.所述照明控制芯片u3的引脚4与感应信息处理芯片u2的引脚7通过电阻r4连接,所述照明控制芯片u3的引脚4还通过电阻r6接地,所述拨动开关sw1与电阻r4和电阻r6连接,所述感应信息处理芯片u2的引脚1与人体感应器pir的引脚d、光敏二极管cds负极、电容c5和电容c4连接,所述感应信息处理芯片u2的引脚2与人体感应器pir的引脚s、电容c6和电阻r7连接,所述感应信息处理芯片u2的引脚3与光敏二极管cds正极和电阻r10连接,所述感应信息处理芯片u2的引脚4与电阻r11和电阻r12连接,所述电阻r10还与电阻r11、电阻r7、电容c6、电容c5、电容c4以及人体感应器pir的引脚g连接后接地,所述感应信息处理芯片u2的引脚8与电阻r5连接,所述感应信息处理芯片u2的引脚6和感应信息处理芯片u2的引脚5之间连接了电阻r14,且所述感应信息处理芯片u2的引脚5接地,所述感应信息处理芯片u2的引脚6还连接了电阻r13。
20.进一步地,所述光敏二极管cds和人体感应器pir外覆盖了菲涅尔透镜,且所述菲涅尔透镜的水平控制范围为60度角范围。
21.进一步地,所述触摸开关p1、一触摸开关p2、一触摸开关p3、一触摸开关p4、一触摸开关p5都是电容式触摸按键,所述触摸开关p1、一触摸开关p2、一触摸开关p3、一触摸开关
p4、一触摸开关p5都设置在控制面板上。
22.进一步地,所述感应信息处理芯片u2的芯片型号为sw03es,所述照明控制芯片u3的芯片型号为gz905,所述稳压集成芯片u4的型号为csc7530,所述光源驱动芯片u1的型号为pt4115。
23.进一步地,所述电源为直流电源dc,所述开关为拨动开关sw1。
24.本发明的有益效果是:1、本发明通过感应信息处理电路里的光敏二极管cds和人体感应器pir,利用热释电红外感应技术与光感应技术控制的台灯,能方便的感应灯具前部的人体活动和光照度变化,进而自动控制工作区域的光线强弱,有效避免因人为忽略或者遗忘开启照明,导致视力的损伤,对人们用眼学习和工作起到保护作用,也能在人们离开后自动关闭led光源,节约耗能;
25.2、通过拨动开关sw1来控制led光源的自动感应控制与手动控制两种方式,使控制方案可切换操作使用,能够根据使用者对光线的要求进行灵活操控,并且这种切换操作的模式,主动操控,可以印证已经在根据个人需求进行操控光线,具有避免人们遗忘操作光照强度的效果,而且是通过多个触摸开关进行操控,使用简单便捷,还能通过指示灯明确知道目前使用状态的光照强度。
附图说明
26.下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
27.图1为本发明整体结构示意图;
28.图2为本发明整体电路示意图;
29.图3为本发明感应信息处理电路示意图;
30.图4为本发明照明功能控制电路示意图;
31.图5为本发明照明电路示意图。
32.附图中,各标号所代表的部件列表如下:
33.1-灯座,11-立柱,12-led灯带,2-感应器,3-开关,31-控制面板。
具体实施方式
34.请参阅图1至5所示,本发明提供一种技术方案:一种自动感应灯具的控制电路,包括:
35.灯座1、感应器2和开关31;
36.所述灯座1为平板底座,其上镶嵌了控制面板31,顶部竖直设置了立柱11,所述立柱11上设置了开关3,所述立柱11顶部设置了多个led灯带12;
37.所述感应器2设置在立柱11正面,所述感应器2外部设置了菲涅尔透镜,且所述感应器2连接了感应信息处理电路,所述感应信息处理电路里设置了光敏二极管cds和人体感应器pir;
38.所述led灯带12连接了照明电路,所述控制面板31内设置了照明功能控制电路和脉宽调制控制电路,所述照明功能控制电路和感应信息处理电路都与开关3连接,所述照明电路通过脉宽调制控制电路与照明功能控制电路连接,所述照明功能控制电路与感应信息处理电路连接,所述照明功能控制电路与电源连接,所述采用本方案的自动感应控制灯具,
实现了自动感应控制台灯,能够防止低年龄的儿童在光线不足的条件下进行学习和阅读造成对视力的伤害,同时考虑了使用者的需求还有手动控制功能适合不同工作场景,利用热释电红外感应技术与光感应技术控制的台灯,自动感应控制与手动控制两种或多种控制方案可切换操作使用,感应装置集成在台灯立柱上能有方便的设定感应区域感应台灯前的人的存在与操作区域的光线强弱,并且对光线和人体的检测灵敏,检测范围准确,自动操作更加精准,不需要人为控制,更加智能。
39.所述照明功能控制电路包括一电阻r21、一电阻r22、一电阻r23、一电阻r24、一电阻r25、一电阻r26、一电阻r27、一电阻r28、一电阻r29、一电阻r3、一电容c3、一电容c11、一电容c12、一电容c13、一指示灯ld1、一指示灯ld2、一指示灯ld3、一指示灯ld4、一指示灯ld5、一指示灯ld6、一指示灯ld7、一指示灯ld8、一触摸开关p1、一触摸开关p2、一触摸开关p3、一触摸开关p4、一触摸开关p5、稳压集成芯片u4和照明控制芯片u3;
40.所述脉宽调制控制电路包括一电阻r8、一电阻r9和一pwm控制器;
41.所述照明电路包括一光源驱动芯片u1、一led光源、一电阻r1、一电阻r2、一电容c1、一电容c2、一贴片电感l1和一贴片二极管d1;
42.所述感应信息处理电路包括一电阻r4、一电阻r5、一电阻r6、一电阻r7、一电阻r10、一电阻r11、一电阻r12、一电阻r13、一电阻r14、一感应信息处理芯片u2、一拨动开关sw1、一光敏二极管cds、一人体感应器pir、一电容c4、一电容c5和一电容c6;
43.所述电容c3和电阻r3并联后与电源正极和稳压集成芯片u4的引脚vin连接,并联后的负极与稳压集成芯片u4的引脚vss连接并且接地,所述电容c11和电容c12并联,且所述电容c11的正极与稳压集成芯片u4的引脚vout连接,所述电容c11的负极接地并且与电容c13和照明控制芯片u3的引脚vss连接,所述电容c12与照明控制芯片u3的引脚vdd连接,所述电容c13与照明控制芯片u3的引脚2连接,所述指示灯ld1与指示灯ld2并联后的负极与电阻r21连接,所述电阻r22与照明控制芯片u3的引脚9连接,所述指示灯ld3和指示灯ld4并联后的负极与电阻r22连接,所述电阻r22与照明控制芯片u3的引脚10连接,所述指示灯ld7与指示灯ld8并联后的负极与电阻r24连接,所述电阻r24与照明控制芯片u3的引脚7连接,所述指示灯ld5和指示灯ld6并联后的负极与电阻r23连接,所述电阻r23与照明控制芯片u3的引脚8连接;所述触摸开关p1通过电阻r25与照明控制芯片u3的引脚11连接,所述触摸开关p2通过电阻r26与照明控制芯片u3的引脚12连接,所述触摸开关p3通过电阻r27与照明控制芯片u3的引脚13连接,所述触摸开关p4通过电阻r28与照明控制芯片u3的引脚14连接,所述触摸开关p5通过电阻r29与照明控制芯片u3的引脚15连接;
44.所述pwm控制器与光源驱动芯片u1的引脚16和电阻r8连接,所述电阻r8与电阻r9串联,所述电阻r9接地,所述pwm控制器还与照明控制芯片u3的引脚16连接;
45.所述光源驱动芯片u1的引脚3与电阻r9连接,所述光源驱动芯片u1的引脚2接地,所述光源驱动芯片u1的引脚1与贴片电感l1和贴片二极管d1的正极连接,所述光源驱动芯片u1的引脚5与电阻r1、电阻r2、电容c1和贴片二极管d1的负极连接,所述光源驱动芯片u1的引脚4与电阻r1、电阻r2、电容c2和led光源正极连接,所述贴片电感l1与电容c2和led光源负极连接,所述电容c1接地;
46.所述照明控制芯片u3的引脚4与感应信息处理芯片u2的引脚7通过电阻r4连接,所述照明控制芯片u3的引脚4还通过电阻r6接地,所述拨动开关sw1与电阻r4和电阻r6连接,
所述感应信息处理芯片u2的引脚1与人体感应器pir的引脚d、光敏二极管cds负极、电容c5和电容c4连接,所述感应信息处理芯片u2的引脚2与人体感应器pir的引脚s、电容c6和电阻r7连接,所述感应信息处理芯片u2的引脚3与光敏二极管cds正极和电阻r10连接,所述感应信息处理芯片u2的引脚4与电阻r11和电阻r12连接,所述电阻r10还与电阻r11、电阻r7、电容c6、电容c5、电容c4以及人体感应器pir的引脚g连接后接地,所述感应信息处理芯片u2的引脚8与电阻r5连接,所述感应信息处理芯片u2的引脚6和感应信息处理芯片u2的引脚5之间连接了电阻r14,且所述感应信息处理芯片u2的引脚5接地,所述感应信息处理芯片u2的引脚6还连接了电阻r13,具备人体活动及存在感应,并且对环境光照度感应功能,能在光线不足且有人在场景时自动启动照明,使用更方便,起到自动控制的效果,避免学习时因照明强度不足对视力造成无法挽回的损伤,解决了因遗忘或者忽略而没有及时开灯,导致视力受损的情况,而且还能手动和自动功能的切换,使用更加灵活。
47.其中,所述光敏二极管cds和人体感应器pir外覆盖了菲涅尔透镜,且所述菲涅尔透镜的水平控制范围为60度角范围,菲涅尔透镜和光敏二极管cds和人体感应器pir组成的感应器2处于灯具立柱11上,感应器2的感应范围的范围正好处于灯具照明区域正前方,感应的人体活动和光照度变化,采用水平控制范围60度的菲涅尔透镜并控制感应角度,并通过电路控制将感应距离控制在1.5米内,减少周围其它人员的活动对感应控制功能的干扰;
48.所述触摸开关p1、一触摸开关p2、一触摸开关p3、一触摸开关p4、一触摸开关p5都是电容式触摸按键,所述触摸开关p1、一触摸开关p2、一触摸开关p3、一触摸开关p4、一触摸开关p5都设置在控制面板31上,通过触摸按键对灯具进行亮度控制,使用方便,并且更加便于操作;
49.所述感应信息处理芯片u2的芯片型号为sw03es,所述照明控制芯片u3的芯片型号为gz905,所述稳压集成芯片u4的型号为csc7530,所述光源驱动芯片u1的型号为pt4115,这些属于常规芯片,便于获取,并且控制方便,从而达到对灯具不同的功能进行准确的控制;
50.所述电源为直流电源dc,所述开关3为拨动开关sw1,并且该直流电源与外接电源电连接,便于对灯具供电。
51.在本发明的一个具体实施例中:
52.本发明实施例通过提供一种自动感应灯具的控制电路,本发明所解决的技术问题是:通过电路设计和变化,能够根据光照强度以及是否有人在灯前作业,使led光源能够自动控制光照启停和强度。
53.实现了的技术效果为:1、本发明通过感应信息处理电路里的光敏二极管cds和人体感应器pir,利用热释电红外感应技术与光感应技术控制的台灯,能方便的感应灯具前部的人体活动和光照度变化,进而自动控制工作区域的光线强弱,有效避免因人为忽略或者遗忘开启照明,导致视力的损伤,对人们用眼学习和工作起到保护作用,也能在人们离开后自动关闭led光源,节约耗能;
54.2、通过开关3来控制,而开关3为拨动开关sw1来控制led光源的自动感应控制与手动控制两种方式,使控制方案可切换操作使用,能够根据使用者对光线的要求进行灵活操控,并且这种切换操作的模式,主动操控,可以印证已经在根据个人需求进行操控光线,具有避免人们遗忘操作光照强度的效果,而且是通过多个触摸开关进行操控,使用简单便捷,还能通过指示灯明确知道目前使用状态的光照强度。
55.本发明实施例中的技术方案为解决上述问题,总体思路如下:
56.为了更好地理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
57.本发明在使用时,照明功能控制电路的照明控制芯片u3用于控制灯具的开、关、亮度、灯具整体处于自动感应状态或者手动控制状态;
58.而通过拨动开关sw1将灯具在两个档位调节,一个是auto档位,灯具自动控制调节;一个是on档位时,灯具处于手动控制状态。
59.通过当灯具控制开关处于auto档位时,灯具处理自动感应模式,通过所述感应信息处理电路的光敏二极管cds对台灯的立柱前的光照强度进行监测,也通过人体感应器pir对灯具立柱前方的人体活动进行侦测,当有人员靠近或者远离时,通过感应信息处理芯片u2进行信息处理,热释电红外感应模块与光感应模块组成的感应器用于检测是否有人靠近和在感应区域内的活动情况和环境光强度,将采集到的感应信息转换成电信号后送到感应信息处理芯片u2,感应信息处理芯片u2将收到的信息转换为控制信号传送给照明功能控制电路,照明功能控制电路内部的照明控制芯片u3对信号进行处理,照明控制芯片u3通过内部程序进行判断光照强度,将光照强度信号转换为不同占空比的信号控制光源驱动芯片u1点亮led光源,从而通过照明控制芯片u3自动控制led光源亮度,led光源有多个led灯珠组成,并且每个led灯珠都由光源驱动芯片u1单独控制。
60.当灯具控制开关处于auto档位时,感应到有人存在时led光源处于100%高亮度状态,如果2分钟内没有感知到人的存在时led光源亮度降到40%的低亮度状态,如果再后续的一分内仍然没有感应到有人体存在,则通过照明控制芯片u3断开led光源的供电,自动关灯;在此期间如果感应到有人进入人体感应器pir的监测范围内,则led光源恢复100%高亮度状态,系统重新进行监控判断。此功能可以提醒台灯学习或工作的人要专注,不要疲劳分心。
61.若由auto转on档时灯具灯具亮度维持原auto档的亮度设定以保证亮度无切换变化,再通过调整底座亮度控制面板上的亮度档位调整亮度,触摸亮度控制面板的开关按键点亮与关闭灯具。
62.若由on转auto档时,灯具亮度输出维持原on档的亮度设定以保证亮度无切换变化,也避免因功能切换,造成自动感应重新启动时光源会切断一段时间再响应而影响使用效果的不良。
63.当灯具控制开关处于on档位时,台灯处于手动控制状态,通过调整底座亮度控制面板上的触摸开关p1、触摸开关p2、触摸开关p3、触摸开关p4、触摸开关p5这五个亮度档位调整亮度,按亮度控制面板的开关按键点亮与关闭灯具,
64.亮度控制面板有5个触摸档位对就于u3的触摸开关p1、触摸开关p2、触摸开关p3、触摸开关p4、触摸开关p5共个输入控制点,控制开关和调节led光源的亮度输出。触摸开关p1、触摸开关p2、触摸开关p3、触摸开关p4控制灯具输出25%-40%-60%-100%的4档光源强度,触摸开关p1点,pwm控制器输出占空比25%,ld1、ld2亮灯。触摸开关p2点,pwm输出占空比40%,指示灯ld1、指示灯ld2、指示灯ld3、指示灯ld4亮灯。触摸开关p3点,pwm输出占空比60%,指示灯ld1、指示灯ld2、指示灯ld3、指示灯ld4、指示灯ld5、指示灯ld6亮灯。触摸开关p4点,pwm控制器输出占空比100%,指示灯ld1、指示灯ld2、指示灯ld3、指示灯ld4、指示
灯ld5、指示灯ld6、指示灯ld7、指示灯ld8亮灯。在灯具开关处于on状态下进触摸开关p5点,产品实现手动开或者关机。
65.灯具亮度控制面板的触摸开关于灯具底座上,用于手动控制灯具的开关和亮度调节,设置p5、p4、p3、p2、p1共5个触摸开关控制点,也有8个亮度档位对应的指示灯ld1-ld8。
66.并且灯具使用dc12v的电源供电,led光源处于灯具的上部,用于输出光线照明。
67.虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解,我们所描述的具体的实施例只是说明性的,而不是用于对本发明的范围的限定,熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化,都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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