一種基于單片機的采樣電路及燈具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于采樣電路領域，尤其涉及一種基于單片機的采樣電路及燈具。在本發(fā)明實施例中，所述基于單片機的采樣電路采用獨立式元器件和芯片構成，通過在單片機和電源電路之間加入過壓保護電路，實現(xiàn)了單片機在對電源電路中的待采樣電壓進行采樣時，若所述待采樣電壓超出單片機的電壓采樣范圍，過壓保護電路將待采樣電壓調節(jié)在所述單片機允許的電壓采樣范圍內，避免燒壞單片機，影響燈具正常工作。
【專利說明】一種基于單片機的采樣電路及燈具
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于采樣電路領域，尤其涉及一種基于單片機的采樣電路及燈具。
【背景技術】
[0002]目前，燈具已進入千家萬戶，隨著時代的進步，各種各樣的智能燈具越發(fā)受到人們的歡迎。智能燈具可以隨著電源的供電變化，控制主體給燈管負載提供不同的供電，燈具隨著也變換出不同的點亮方式。
[0003]目前，單片機作為智能燈具的控制主體，越來越受到燈具領域的歡迎，但是，單片機在對電源電壓進行采樣時，若待采樣電壓超出單片機的電壓采樣范圍，就會燒壞單片機，影響了智能燈具的正常使用。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種基于單片機的采樣電路，旨在解決用戶在使用智能燈具時，若待采樣電壓超出單片機的電壓采樣范圍，燒壞智能燈具中的單片機的問題。
[0005]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種基于單片機的采樣電路，所述采樣電路的輸入端和輸出端分別接交流電源和負載電路，所述采樣電路包括:
[0006]電源電路，用于提供電源給單片機和提供待采樣電壓，
[0007]單片機U1，用于采樣所述電源電路提供的待采樣電壓，以及
[0008]過壓保護電路，用于當待采樣電壓過壓時，保護所述單片機Ul ；
[0009]所述電源電路的輸入端接所述交流電源，所述過壓保護電路接所述電源電路，所述單片機Ul的復位引腳RESET和電源引腳VCC接所述電源電路，所述單片機Ul的采樣引腳PB3和地引腳GND分別接所述過壓保護電路，所述單片機Ul的負載引腳PBl接負載電路。
[0010]進一步地，所述過壓保護電路包括:
[0011]分壓電阻R1、分壓電阻R2以及過壓保護管；
[0012]所述過壓保護電路的輸入端VINl接所述電源電路，所述分壓電阻Rl的第一端接所述過壓保護電路的輸入端VINl，所述分壓電阻R2連接在所述分壓電阻Rl的第二端與所述單片機Ul的地引腳GND之間，所述過壓保護管的控制端接所述分壓電阻Rl的第二端，所述過壓保護管的第一端和第二端分別接電源電路和所述單片機Ul的地引腳GND。
[0013]進一步地，所述過壓保護管采用開關二極管Dl和開關二極管D2組成，
[0014]所述開關二極管Dl的陽極和陰極分別接所述過壓保護管的控制端和第一端，所述開關二極管D2的陽極和陰極分別接所述過壓保護管的第二端和所述過壓保護管的控制端。
[0015]進一步地，所述過壓保護管采用開關二極管D3，
[0016]所述開關二極管D3的控制端接所述過壓保護管的控制端，所述開關二極管D3的第一端接所述過壓保護管的第一端，所述開關二極管D3的第二端接所述過壓保護管的第二端。[0017]進一步地，所述電源電路包括:
[0018]濾波電感L1、濾波電感L2、濾波電容C2、橋式整流電路、濾波電容C3、濾波電容C4、分流電阻R5、分流電阻R6、濾波電容C5、濾波電容C6以及穩(wěn)壓芯片U2 ；
[0019]所述電源電路的輸入端接交流電源，所述濾波電感LI連接在所述電源電路的第一輸入端和所述橋式整流電路的第一輸入端之間，所述濾波電感L2連接在所述電源電路的第二輸入端和所述橋式整流電路的第二輸入端之間，所述濾波電容C2連接在所述橋式整流電路的第一輸入端和第二輸入端之間，所述濾波電容C3連接在所述橋式整流電路的高電壓輸出端和低電壓輸出端之間，所述濾波電容C4的正極和負極分別接所述橋式整流電路的高電壓輸出端和低電壓輸出端，所述分流電阻R5連接在所述橋式整流電路的高電壓輸出端和穩(wěn)壓芯片U2的輸入引腳Vin之間，所述分流電阻R6連接在所述橋式整流電路的低電壓輸出端和穩(wěn)壓芯片U2的地引腳Gnd之間，所述濾波電容C5的正極和負極分別接所述穩(wěn)壓芯片U2的輸出引腳Vout和地引腳Gnd，所述濾波電容C6連接在所述穩(wěn)壓芯片U2的輸出引腳Vout和地引腳Gnd之間，所述橋式整流電路的高電壓輸出端接所述過壓保護電路的輸入端VINl，所述穩(wěn)壓芯片U2的輸出引腳Vout接單片機的電源引腳VCC，所述橋式整流電路的低電壓輸出端接地。
[0020]進一步地，所述采樣電路還包括:
[0021]濾波電容Cl、分流電阻R4以及分流電阻R3 ；
[0022]所述濾波電容Cl連接在所述分壓電阻Rl的第二端和所述單片機Ul的地引腳GND之間，所述分流電阻R4連接在所述分壓電阻Rl的第二端和所述單片機Ul的采樣引腳PB3之間，所述分流電阻R3連接在所述穩(wěn)壓芯片U2的輸出引腳Vout和所述單片機Ul的復位引腳RESET之間。
[0023]本發(fā)明的另一目的在于提供一種燈具，所述燈具包括上述的基于單片機的采樣電路。
[0024]在本發(fā)明中，本基于單片機的采樣電路采用獨立式元器件和芯片構成，通過在單片機和電源電路之間加入過壓保護電路，實現(xiàn)了單片機在對電源電路中的待采樣電壓進行采樣時，若所述待采樣電壓超出單片機的電壓采樣范圍，過壓保護電路將待采樣電壓調節(jié)在所述單片機允許的電壓采樣范圍內，避免燒壞單片機，影響燈具正常工作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明實施例提供的基于單片機的采樣電路的結構圖；
[0026]圖2是本發(fā)明第一實施例提供的基于單片機的采樣電路的電路圖；
[0027]圖3是本發(fā)明第二實施例提供的基于單片機的采樣電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0028]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0029]圖1示出了本發(fā)明實施例提供的基于單片機的采樣電路的結構，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實施例相關的部分，詳述如下。[0030]基于單片機的采樣電路，所述采樣電路的輸入端和輸出端分別接交流電源和負載電路，所述采樣電路包括:
[0031]電源電路2，用于提供電源給單片機和提供待采樣電壓，
[0032]單片機U1，用于采樣所述電源電路2提供的待采樣電壓，以及
[0033]過壓保護電路1，用于當待采樣電壓過壓時，保護單片機Ul ；
[0034]所述電源電路2的輸入端接所述交流電源，所述過壓保護電路I接所述電源電路2，所述單片機Ul的復位引腳RESET和電源引腳VCC接所述電源電路2，所述單片機Ul的采樣引腳PB3和地引腳GND分別接所述過壓保護電路1，所述單片機Ul的負載引腳PBl接負載電路。
[0035]下面以單片機Ul采用單片機ATTINY13為例，說明基于單片機的采樣電路的工作
原理:
[0036]所述電源電路2的輸入端接所述交流電源，所述電源電路2將交流電源整流后轉換為直流電源，所述直流電源為待采樣電壓，所述單片機Ul的采樣引腳PB3對所述直流電源進行采樣，在進行采樣時，為了防止直流電源的電壓過大時，燒毀單片機U1，因此，在所述單片機Ul的采樣引腳PB3和所述直流電源之間連接了所述過壓保護電路I ;另外，所述直流電源通過穩(wěn)壓電路輸出穩(wěn)定的電源電壓，所述穩(wěn)壓后的電源為所述單片機Ul的電源引腳VCC提供電源，并且為了保持單片機處于正常工作狀態(tài)，所述穩(wěn)壓后的電源接所述單片機Ul的復位引腳RESET;根據(jù)單片機的采樣結果，所述單片機Ul通過負載引腳PBl向負載電路輸出控制信號。
[0037]圖2示出了本發(fā)明第一實施例提供的基于單片機的采樣電路，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實施例相關的部分，詳述如下。
[0038]作為本發(fā)明一實施例，所述過壓保護電路I包括:
[0039]分壓電阻R1、分壓電阻R2以及過壓保護管11 ；
[0040]所述過壓保護電路I的輸入端VINl接所述電源電路2，分壓電阻Rl的第一端接所述過壓保護電路I的輸入端VINl，所述分壓電阻R2連接在所述分壓電阻Rl的第二端與所述單片機Ul的地引腳GND之間，所述過壓保護管11的控制端接所述分壓電阻Rl的第二端，所述過壓保護管11的第一端和第二端分別接電源電路2和所述單片機Ul的地引腳GND。
[0041]作為本發(fā)明一實施例，所述過壓保護管11可以采用開關二極管Dl和開關二極管D2組成，
[0042]所述開關二極管Dl的陽極和陰極分別接所述過壓保護管11的控制端和第一端，所述開關二極管D2的陽極和陰極分別接所述過壓保護管11的第二端和所述過壓保護管11的控制端。
[0043]圖3示出了本發(fā)明第二實施例提供的基于單片機的采樣電路，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實施例相關的部分，詳述如下。
[0044]作為本發(fā)明一實施例，所述過壓保護管11可以采用開關二極管D3，
[0045]所述開關二極管D3的控制端接所述過壓保護管11的控制端，所述開關二極管D3的第一端接所述過壓保護管11的第一端，所述開關二極管D3的第二端接所述過壓保護管11的第二端。
[0046]作為本發(fā)明一實施例，所述電源電路2包括:[0047]濾波電感L1、濾波電感L2、濾波電容C2、橋式整流電路21、濾波電容C3、濾波電容C4、分流電阻R5、分流電阻R6、濾波電容C5、濾波電容C6以及穩(wěn)壓芯片U2 ；
[0048]所述電源電路2的輸入端接交流電源，所述濾波電感LI連接在所述電源電路2的第一輸入端和所述橋式整流電路21的第一輸入端之間，所述濾波電感L2連接在所述電源電路2的第二輸入端和所述橋式整流電路21的第二輸入端之間，所述濾波電容C2連接在所述橋式整流電路21的第一輸入端和第二輸入端之間，所述濾波電容C3連接在所述橋式整流電路21的高電壓輸出端和低電壓輸出端之間，所述濾波電容C4的正極和負極分別接所述橋式整流電路21的高電壓輸出端和低電壓輸出端，所述分流電阻R5連接在所述橋式整流電路21的高電壓輸出端和穩(wěn)壓芯片U2的輸入引腳Vin之間，所述分流電阻R6連接在所述橋式整流電路21的低電壓輸出端和穩(wěn)壓芯片U2的地引腳Gnd之間，所述濾波電容C5的正極和負極分別接所述穩(wěn)壓芯片U2的輸出引腳Vout和地引腳Gnd，所述濾波電容C6連接在所述穩(wěn)壓芯片U2的輸出引腳Vout和地引腳Gnd之間，所述橋式整流電路21的高電壓輸出端接所述過壓保護電路I的輸入端VIN1，所述穩(wěn)壓芯片U2的輸出引腳Vout接單片機的電源引腳VCC，所述橋式整流電路21的低電壓輸出端接地。
[0049]優(yōu)選的是，所述采樣電路還包括:
[0050]濾波電容Cl、分流電阻R4以及分流電阻R3 ；
[0051]所述濾波電容Cl連接在所述分壓電阻Rl的第二端和所述單片機Ul的地引腳GND之間，所述分流電阻R4連接在所述分壓電阻Rl的第二端和所述單片機Ul的采樣引腳PB3之間，所述分流電阻R3連接在所述穩(wěn)壓芯片U2的輸出引腳Vout和所述單片機Ul的復位引腳RESET之間。
[0052]下面以單片機Ul采用單片機ATTINY13、穩(wěn)壓芯片U2采用穩(wěn)壓芯片78L05以及過壓保護管11采用開關二極管Dl和開關二極管D2組成的過壓保護管為例，說明基于單片機的采樣電路的工作原理:
[0053]所述電源電路2的輸入端接所述交流電源，通過所述電源電路2中的濾波電感L1、濾波電感L2和濾波電容C2對所述交流電源進行濾波，通過橋式整流電路21對濾波后的交流電源整流并輸出直流電源，所述直流電源為待采樣電壓，所述單片機ATTINY13的采樣引腳PB3對所述直流電源進行采樣，在進行采樣時，為了防止直流電源的電壓過大時燒毀單片機ATTINY13，在所述單片機ATTINY13的采樣引腳PB3和所述直流電源之間連接了所述過壓保護電路I ;所述過壓保護電路通過輸入端VINl接所述直流電源，并采用分壓電阻Rl和分壓電阻R2進行分壓，所述單片機ATTINY13的采樣引腳PB3串聯(lián)分流電阻R4后對分壓電阻R2兩端的電壓進行采樣，當分壓電阻Rl的第二端的電壓過大時，通過開關二極管Dl釋放過高的電壓，保持所述單片機ATTINY13的采樣引腳PB3的最高電壓為5.6V，當分壓電阻Rl的第二端的電壓過低時，通過開關二極管D2保持所述單片機ATTINY13的采樣引腳PB3的最低電壓為0.6V ;另外，所述直流電源經(jīng)過濾波電容C3、濾波電容C4和分流電阻R5進行低通濾波后，通過穩(wěn)壓芯片78L05穩(wěn)壓后輸出5V的穩(wěn)定電源，所述5V的穩(wěn)定電源為所述單片機ATTINY13的電源引腳VCC提供穩(wěn)定的電源，所述5V的穩(wěn)定電源串聯(lián)分流電阻R3后接所述單片機ATTINY13的復位引腳RESET，讓所述單片機ATTINY13處于不復位的的狀態(tài)，所述單片機ATTINY13的負載引腳PBl接負載電路。
[0054]如圖2或圖3所示，本發(fā)明還提供了一種燈具，所述燈具包括上述的基于單片機的采樣電路。
[0055]在本發(fā)明實施例中，所述基于單片機的采樣電路采用獨立式元器件和芯片構成，通過在單片機和電源電路之間加入過壓保護電路，所述過壓保護電路采用分壓電阻R1、分壓電阻R2和過壓保護管實現(xiàn)，若分壓電阻R2兩端的電壓過高或過低時，通過所述過壓保護管將所述分壓電阻R2的電壓的限定在電壓采樣范圍內，實現(xiàn)了單片機在對電源電路中的待采樣電壓進行采樣時，若所述待采樣電壓超出單片機的電壓采樣范圍，過壓保護電路將待采樣電壓調節(jié)在所述單片機允許的電壓采樣范圍內，避免燒壞單片機，影響燈具正常工作。
[0056]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種基于單片機的采樣電路，所述采樣電路的輸入端和輸出端分別接交流電源和負載電路，其特征在于，所述采樣電路包括: 電源電路，用于提供電源給單片機和提供待采樣電壓， 單片機Ul，用于采樣所述電源電路提供的待采樣電壓，以及 過壓保護電路，用于當待采樣電壓過壓時，保護所述單片機Ul ； 所述電源電路的輸入端接所述交流電源，所述過壓保護電路接所述電源電路，所述單片機Ul的復位引腳RESET和電源引腳VCC接所述電源電路，所述單片機Ul的采樣引腳PB3和地引腳GND分別接所述過壓保護電路，所述單片機Ul的負載引腳PBl接負載電路。
2.如權利要求1所述的采樣電路，其特征在于，所述過壓保護電路包括: 分壓電阻R1、分壓電阻R2以及過壓保護管； 所述過壓保護電路的輸入端VINl接所述電源電路，所述分壓電阻Rl的第一端接所述過壓保護電路的輸入端VINl，所述分壓電阻R2連接在所述分壓電阻Rl的第二端與所述單片機Ul的地引腳GND之間，所述過壓保護管的控制端接所述分壓電阻Rl的第二端，所述過壓保護管的第一端和第二端分別接電源電路和所述單片機Ul的地引腳GND。
3.如權利要求2所述的采樣電路，其特征在于，所述過壓保護管采用開關二極管Dl和開關二極管D2， 所述開關二極管Dl的陽極和陰極分別接所述過壓保護管的控制端和第一端，所述開關二極管D2的陽極和陰極分別接所述過壓保護管的第二端和所述過壓保護管的控制端。
4.如權利要求2所述的采樣電路，其特征在于，所述過壓保護管采用開關二極管D3， 所述開關二極管D3的控制端接所述過壓保護管的控制端，所述開關二極管D3的第一端接所述過壓保護管的第一端，所述開關二極管D3的第二端接所述過壓保護管的第二端。
5.如權利要求2所述的采樣電路，其特征在于，所述電源電路包括: 濾波電感L1、濾波電感L2、濾波電容C2、橋式整流電路、濾波電容C3、濾波電容C4、分流電阻R5、分流電阻R6、濾波電容C5、濾波電容C6以及穩(wěn)壓芯片U2 ； 所述電源電路的輸入端接交流電源，所述濾波電感LI連接在所述電源電路的第一輸入端和所述橋式整流電路的第一輸入端之間，所述濾波電感L2連接在所述電源電路的第二輸入端和所述橋式整流電路的第二輸入端之間，所述濾波電容C2連接在所述橋式整流電路的第一輸入端和第二輸入端之間，所述濾波電容C3連接在所述橋式整流電路的高電壓輸出端和低電壓輸出端之間，所述濾波電容C4的正極和負極分別接所述橋式整流電路的高電壓輸出端和低電壓輸出端，所述分流電阻R5連接在所述橋式整流電路的高電壓輸出端和穩(wěn)壓芯片U2的輸入引腳Vin之間，所述分流電阻R6連接在所述橋式整流電路的低電壓輸出端和穩(wěn)壓芯片U2的地引腳Gnd之間，所述濾波電容C5的正極和負極分別接所述穩(wěn)壓芯片U2的輸出引腳Vout和地引腳Gnd，所述濾波電容C6連接在所述穩(wěn)壓芯片U2的輸出引腳Vout和地引腳Gnd之間，所述橋式整流電路的高電壓輸出端接所述過壓保護電路的輸入端VINl，所述穩(wěn)壓芯片U2的輸出引腳Vout接單片機的電源引腳VCC，所述橋式整流電路的低電壓輸出端接地。
6.如權利要求5所述的 采樣電路，其特征在于，所述采樣電路還包括: 濾波電容Cl、分流電阻R4以及分流電阻R3 ； 所述濾波電容Cl連接在所述分壓電阻Rl的第二端和所述單片機Ul的地引腳GND之間，所述分流電阻R4連接在所述分壓電阻Rl的第二端和所述單片機Ul的采樣引腳PB3之間，所述分流電阻R3連接在所述穩(wěn)壓芯片U2的輸出引腳Vout和所述單片機Ul的復位引腳RESET之間。
7.一種燈具，其特征在于，所述燈具包括權利要求1至權利要求6任一所述的基于單片機的采樣電路。
【文檔編號】H05B37/00GK103796367SQ201210431576
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年11月1日 優(yōu)先權日:2012年11月1日
【發(fā)明者】周明杰, 呂亞鵬 申請人:海洋王（東莞）照明科技有限公司, 海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術有限公司