專利名稱:智能調(diào)光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種調(diào)光器,尤其是一種能隨環(huán)境光線變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光亮度的智能調(diào)光器。
背景技術(shù):
為營(yíng)造一個(gè)舒適的工作、學(xué)習(xí)和生活的環(huán)境,離不開照明設(shè)施。不論白天晚上,晴天雨季,人們都希望其周圍有一個(gè)恒定的亮度,既可保護(hù)視力,又能提高工作、學(xué)習(xí)效率,還能節(jié)省用電量,真可謂一舉兩得。為滿足這一需求,各種類型的可調(diào)光產(chǎn)品隨之進(jìn)入市場(chǎng)。這些產(chǎn)品確實(shí)可以讓用戶的生活環(huán)境調(diào)節(jié)到合適的亮度。然而每次開燈都需進(jìn)行一次調(diào)節(jié),而且隨著白天天氣的變化,晚間其它燈具的開閉以及其它外界因素的影響,要維持某一恒定的亮度,就得經(jīng)常進(jìn)行調(diào)光操作。造成上述麻煩,是因?yàn)楝F(xiàn)有的可調(diào)光產(chǎn)品存在下列二大缺點(diǎn)一是無自動(dòng)調(diào)光功能,即不能隨著周圍光線的變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光強(qiáng)弱,二是無亮度記憶功能,即不能在開關(guān)關(guān)閉或斷電后,記住關(guān)斷前所處環(huán)境的亮度,在下次開燈或來電后,不能自動(dòng)恢復(fù)到關(guān)斷前的環(huán)境亮度。因此,在必要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足,提供一種能自動(dòng)調(diào)光,并具有亮度記憶功能的智能調(diào)光器本實(shí)用新型通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn),它包括主控開關(guān),工作電源,交流過零脈沖產(chǎn)生電路,驅(qū)動(dòng)電路以及調(diào)光與/或遙控接收電路,其特征在于它還包括微控制器——具有至少四個(gè)輸入引腳及一個(gè)輸出引腳,其中一個(gè)輸入引腳與交流過零脈沖電路相連,用于交流過零取樣,并作為工作周期的起始時(shí)刻,為觸發(fā)脈沖的相位提供準(zhǔn)確計(jì)時(shí),第二個(gè)輸入引腳與亮度傳感器相連,用于接收由亮度傳感器而來的對(duì)應(yīng)于亮度的模擬電平信號(hào),另外二個(gè)輸入引腳分別與調(diào)光與/或遙控接收電路相連,輸出引腳與主控開關(guān)電路的雙向可控硅相連,用以輸出雙向可控硅的觸發(fā)脈沖信號(hào);亮度傳感器——與微控制器的一個(gè)輸入引腳相連,將對(duì)應(yīng)于亮度的模擬電平信號(hào),輸入微控制器,并使該輸入信號(hào)具有A/D轉(zhuǎn)換功能。
所述微控制器還具有非易失性存儲(chǔ)器,用以記憶經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后的亮度值以及用戶所選擇的亮度預(yù)置值,通過軟件算法確保其手動(dòng)調(diào)光、自動(dòng)調(diào)光、亮度記憶等各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)。
所述微控制器的另外二個(gè)輸入引腳還用于接收調(diào)光按鈕信號(hào)和/或來自紅外譯碼芯片、無線譯碼芯片的信號(hào)。
所述主控開關(guān)由電源開關(guān)SW,雙向可控硅TRIAC,電感L1,電容C1以及電光源BB等組成,用以控制流經(jīng)電光源的電流。通過控制門極觸發(fā)信號(hào)的相位,就能改變可控硅的導(dǎo)通時(shí)間即導(dǎo)通角,流經(jīng)電光源的電流,所消耗的功率及其發(fā)光強(qiáng)度也隨之改變,從而實(shí)現(xiàn)了調(diào)光的目的,主控開關(guān)中的電感L和電容C構(gòu)成高頻濾波電路或者用電容C和電阻R構(gòu)成吸收電路。
所述工作電源由整流橋DB2,穩(wěn)壓管Z1,三端穩(wěn)壓IC1以及電阻R1、R2、R3和電容C2、C3、C4、C6等組成,用于向有關(guān)電路提供一個(gè)穩(wěn)定的低壓工作電源。交流輸入電源經(jīng)電容降壓、全橋整流、穩(wěn)壓、濾波后得到一個(gè)較高的直流電源電壓,再經(jīng)三端穩(wěn)壓器件就得到一個(gè)所需的工作電源電壓,為調(diào)光器的自身電路供電。對(duì)于調(diào)光精度要求不高的場(chǎng)合,也可省去三端穩(wěn)壓器件。
所述交流過零脈沖產(chǎn)生電路由整流橋DB1,光耦OP1,電阻R10和R7組成,為微控制器進(jìn)行交流過零取樣提供脈沖信號(hào)。當(dāng)交流電未過零時(shí),光耦器件中的發(fā)光二極管及光敏三極管均導(dǎo)通;而當(dāng)過零時(shí)則截止,于是在光敏三極管的集電極就可以輸出一個(gè)脈沖信號(hào)。
所述調(diào)光按鈕由二個(gè)開關(guān)和電阻構(gòu)成,用于實(shí)現(xiàn)調(diào)光操作,按鈕一端經(jīng)一個(gè)上拉電阻接工作電源的正端,另一端接公共地。按鈕與上拉電阻連接端接微控制器的輸入引腳。二個(gè)按鈕中的一個(gè)用作“增亮”操作,另一個(gè)用作“減亮”操作。
另調(diào)光操作也可通過紅外遙控、無線遙控來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)用紅外遙控時(shí),智能調(diào)光器需增加紅外接收解調(diào)電路及譯碼芯片當(dāng)用無線遙控時(shí),智能調(diào)光器需增加超再生接收模塊及譯碼芯片,其中譯碼功能也可由微控制器完成。
原理上光敏器件均可用于亮度傳感器,如光敏電阻、光電池等。本實(shí)用新型采用光敏電阻作為傳感器件,它與一個(gè)電阻串聯(lián)后跨接在工作電源的二端,其分壓信號(hào)輸出至微控制器的輸入引腳。
所述驅(qū)動(dòng)電路由光耦OP2及電阻R8和R9組成。接收來自微控制器輸出引腳的脈沖信號(hào),經(jīng)光耦接至雙向可控硅。光耦中的發(fā)光二極管與一電阻串聯(lián)后跨接在工作電源的正端與微控制器輸出引腳之間,光耦中的雙向觸發(fā)二極管與一電阻串聯(lián)后連至雙向可控硅的門極G和T2極。
本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果1、當(dāng)外界因素導(dǎo)致照明環(huán)境亮度變化時(shí),能自動(dòng)改變燈光強(qiáng)弱,以保持照明環(huán)境亮度恒定。
2、當(dāng)關(guān)閉智能調(diào)光器或斷電時(shí),能記憶關(guān)斷前的照明環(huán)境亮度,作為下次開燈或來電時(shí)的亮度設(shè)定值。
3、在開燈、手動(dòng)調(diào)光及自動(dòng)調(diào)光時(shí),燈光漸明、漸暗,變化平緩。
4、能提供多種調(diào)光方式手動(dòng)調(diào)光、無線遙控調(diào)光、紅外遙控調(diào)光、手動(dòng)加無線遙控調(diào)光、手動(dòng)加紅外遙控調(diào)光5、一個(gè)遙控器可以控制多個(gè)調(diào)光器同時(shí)增亮或減亮;也可以控制多個(gè)調(diào)光器分別調(diào)光。
本實(shí)用新型適用于白熾燈或鹵素?zé)舻恼{(diào)光控制。當(dāng)輸出功率較小時(shí),外形可以是墻面開關(guān)形式,代替?zhèn)鹘y(tǒng)式墻面開關(guān)安裝;當(dāng)輸出功率較大時(shí),擬采用多路輸出方式,其外形可以為盒式(長(zhǎng)方形、方形、圓形等)控制器,可安裝在燈具旁或燈具(如吊燈托盤)內(nèi)部。
具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)用新型之電路方框圖;圖2為本實(shí)用新型之具體電路結(jié)構(gòu)以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
圖中,1為主控開關(guān),2為過零脈沖產(chǎn)生電路,3為工作電源,4為調(diào)光按鈕與/或遙控接收電路,5為亮度傳感器,6為驅(qū)動(dòng)電路,7這微控制器。
主控開關(guān)由電源開關(guān)SW,雙向可控硅TRIAC,電感L1,電容C1以及電光源BB組成。交流電源相線L接電源開關(guān)SW的一端,SW的另一端接電感L1和電容C1的公共端,L1的另一端接TRIAC的T1極,TRIAC的T2極接到C1和電光源BB的公共端,BB的另一端接零線N。電光源BB可用一個(gè)燈泡或用多個(gè)燈泡相并聯(lián)。
工作電源由整流橋DB2,穩(wěn)壓管Z1,三端穩(wěn)壓IC1以及電阻R1、R2、R3和電容C2、C3、C4、C6組成。電阻R1的一端接電源開關(guān)SW的輸出端,電容C2與電阻R2并聯(lián),其一端接R1,另一端接DB2的一個(gè)輸入端,DB2的另一輸入端接零線N,DB2的輸出“一”端為公共地端。Z1、C3、R3相并聯(lián),其一端接DB2的輸出“+”端和IC1的輸入端,另一端接公共地。IC1的輸出為工作電源的正端,還有一端為公共地。C4和C6并聯(lián),跨接在工作電源的正端和公共地之間。
過零脈沖產(chǎn)生電路由整流橋DB1,光耦OP1,電阻R10和R7組成。R10的一端接開關(guān)SW的輸出端,另一端接DB1的輸入端,DB1的另一輸入端接零線N。DB1的輸出正端接OP1發(fā)光二極管的正極,DB1的輸出負(fù)端接OP1發(fā)光二極管的負(fù)極。OP1中的光敏三極管的發(fā)射極接公共地,集電極接R7的一端和微控制器U1的5腳,R7的另一端接工作電源正端。
調(diào)光按鈕由按鈕開關(guān)K1、K2以及電阻R5、R6組成。K1的一端接公共地,另一端接電阻R5及微控制器U1的2腳,R5的另一端接工作電源的正端。K2的一端接公共地,另一端接電阻R6和U1的7腳,R6的另一端接工作電源的正端。
亮度傳感器由光敏電阻Rs、電阻R4和電容C5組成。R4和C5并聯(lián)后,其一端接公共地,另一端接Rs和微控制器的引腳3,Rs的另一端接工作電源的正端。
驅(qū)動(dòng)電路由光耦OP2及電阻R8和R9組成。光耦中發(fā)光二極管的負(fù)極接微控制器U1的6腳,正極接電阻R8,R8的另一端接工作電源的正端。光耦中的雙向觸發(fā)二極管的一端接雙向可控硅的門極G,另一端接電阻R9,R9的另一端接雙向可控硅的T2極。
該實(shí)施例中的微控制器(單片機(jī))U1可以用PIC12CE673,PIC12CE674或PIC12F675。其中的程序存儲(chǔ)器固化有應(yīng)用程序,其1腳和8腳分別接工作電源的正端及公共地。其余6個(gè)I/O引腳除6腳為輸出外,均定義為輸入。其中引腳5接過零脈沖產(chǎn)生電路(也可采用2-7腳中的任一引腳);引腳3接亮度傳感器電路(也可改用7腳、6腳或2腳);引腳2和7分別接調(diào)光按鈕電路(也可采用其它I/O引腳);引腳6為移相脈沖輸出端,接至驅(qū)動(dòng)電路(也可改用2、3、5、7腳替代)。微控制器通過對(duì)過零脈沖的取樣、調(diào)光按鈕狀態(tài)的判定以及周圍環(huán)境亮度的取樣,根據(jù)其軟件算法,發(fā)出合適的觸發(fā)脈沖,調(diào)節(jié)脈沖的相位,以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)光、漸明、漸暗等各種功能。
權(quán)利要求1.一種智能調(diào)光器,它包括主控開關(guān),工作電源,交流過零脈沖產(chǎn)生電路,驅(qū)動(dòng)電路以及調(diào)光與/或遙控接收電路,其特征在于它還包括微控制器——具有至少四個(gè)輸入引腳及一個(gè)輸出引腳,其中一個(gè)輸入引腳與交流過零脈沖電路相連,用于交流過零取樣,并作為工作周期的起始時(shí)刻,為觸發(fā)脈沖的相位提供準(zhǔn)確計(jì)時(shí),第二個(gè)輸入引腳與亮度傳感器相連,用于接收由亮度傳感器而來的對(duì)應(yīng)于亮度的模擬電平信號(hào),另外二個(gè)輸入引腳分別與調(diào)光與/或遙控接收電路相連,輸出引腳與主控開關(guān)電路的雙向可控硅相連,用以輸出雙向可控硅的觸發(fā)脈沖信號(hào);亮度傳感器——與微控制器的一個(gè)輸入引腳相連,將對(duì)應(yīng)于亮度的模擬電平信號(hào),輸入微控制器,并使該輸入信號(hào)具有A/D轉(zhuǎn)換功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能調(diào)光器,其特征在于所述微控制器的另外二個(gè)輸入引腳還與調(diào)光按鈕信號(hào)和/或來自紅外譯碼芯片、無線譯碼芯片相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能調(diào)光器,其特征在于所述主控開關(guān)由電源開關(guān)SW,雙向可控硅TRIAC,電感L1,電容C1以及電光源BB組成,主控開關(guān)中的電感L和電容C構(gòu)成高頻濾波電路或者用電容C和電阻R構(gòu)成吸收電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能調(diào)光器,其特征在于所述工作電源由整流橋DB2,穩(wěn)壓管Z1,三端穩(wěn)壓IC1以及電阻R1、R2、R3和電容C2、C3、C4、C6組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能調(diào)光器,其特征在于所述交流過零脈沖產(chǎn)生電路由整流橋DB1,光耦OP1,電阻R10和R7組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能調(diào)光器,其特征在于所述調(diào)光按鈕由二個(gè)開關(guān)和電阻構(gòu)成,按鈕一端經(jīng)一個(gè)上拉電阻接工作電源的正端,另一端接公共地,按鈕與上拉電阻連接端接微控制器的輸入引腳。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能調(diào)光器,其特征在于所述驅(qū)動(dòng)電路由光耦OP2及電阻R8和R9組成,光耦中的發(fā)光二極管與一電阻串聯(lián)后跨接在工作電源的正端與微控制器輸出引腳之間,光耦中的雙向觸發(fā)二極管與一電阻串聯(lián)后連至雙向可控硅的門極G和T2極。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種智能調(diào)光器,它包括主控開關(guān),工作電源,交流過零脈沖產(chǎn)生電路,驅(qū)動(dòng)電路以及調(diào)光與/或遙控接收電路,其特征在于它還包括微控制器和亮度傳感器,以便接收由亮度傳感器而來的對(duì)應(yīng)于亮度的模擬電平信號(hào),并使該輸入信號(hào)具有A/D轉(zhuǎn)換功能,同時(shí)輸出雙向可控硅的觸發(fā)脈沖信號(hào),當(dāng)外界因素導(dǎo)致照明環(huán)境亮度變化時(shí),能自動(dòng)改變燈光強(qiáng)弱,以保持照明環(huán)境亮度恒定,當(dāng)關(guān)閉智能調(diào)光器或斷電時(shí),能記憶關(guān)斷前的照明環(huán)境亮度,作為下次開燈或來電時(shí)的亮度設(shè)定值,在開燈、手動(dòng)調(diào)光及自動(dòng)調(diào)光時(shí),燈光漸明、漸暗的變化平緩,并能提供多種調(diào)光方式。
文檔編號(hào)H05B37/02GK2634785SQ032348
公開日2004年8月18日 申請(qǐng)日期2003年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月7日
發(fā)明者金以城 申請(qǐng)人:金以城