本實(shí)用新型涉及一種照明裝置,特別涉及一種智能照明裝置。
背景技術(shù):
LED(發(fā)光二極管)燈因其能耗低、亮度高等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)的高能耗燈(如熒光燈和白熾燈),漸漸普及到人們的日常生活中了,現(xiàn)在各個(gè)企業(yè)都在研究各式各樣的LED燈,以滿足人們在不同場合對LED燈的不同的需求。然而,現(xiàn)有LED燈具還存在如下缺點(diǎn):
A.在日常生活中,對于已經(jīng)裝修好的供電線路,燈的類型也是固定的,一般不能隨意更改成其它類型的燈(如:能夠調(diào)節(jié)光亮度的燈),即使想改造,也只能通過在燈上增加遙控功能來實(shí)現(xiàn),而且,這些改造大部分采用遙控分段調(diào)光,不能做到無級調(diào)光,既增加了施工難度也浪費(fèi)了時(shí)間,同時(shí)遙控器易損壞和丟失,增加了用戶使用成本,不利于LED等新型節(jié)省光源的推廣;
B.現(xiàn)有LED燈不能調(diào)節(jié)光的亮度,使人們居住的舒適度大打折扣;
C.人們離開房間時(shí),現(xiàn)有LED燈一般不能做到人走關(guān)燈,這樣既造成了電能無故消耗,也減少了燈具的使用壽命,同時(shí)也帶來火災(zāi)隱患;
D.現(xiàn)有大多數(shù)LED光源發(fā)出的白光是通過藍(lán)光led芯片加上黃色熒光粉混合而成的,光譜能量的峰值正好處于藍(lán)光波,是波長350nm~450nm左右的紫外線和藍(lán)光,藍(lán)光能量的比例自然很高,這個(gè)波段的光譜對人眼的視網(wǎng)膜的損害很大,尤其對于嬰兒、視網(wǎng)膜疾病患者等的損傷最大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:提供一種智能照明裝置,該智能照明裝置功能強(qiáng)、安裝成本低。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案:一種智能照明裝置,含有發(fā)光燈和控制電路,控制電路中含有整流模塊、脈沖寬度調(diào)制模塊(PWM)、工作電源模塊、外部供電檢測模塊、中央處理模塊和輸出電流檢測模塊,中央處理模塊中含有微處理器,外部的交流電進(jìn)入整流模塊的輸入端,整流模塊輸出的直流電進(jìn)入脈沖寬度調(diào)制模塊、工作電源模塊和外部供電檢測模塊的輸入端,脈沖寬度調(diào)制模塊的輸出給發(fā)光燈供電,微處理器輸出的脈寬調(diào)制信號進(jìn)入脈沖寬度調(diào)制模塊的控制信號輸入端,脈沖寬度調(diào)制模塊的輸出端與工作電源模塊的輔助輸入端連接,工作電源模塊的輸出給中央處理模塊供電,外部供電檢測模塊的輸出信號進(jìn)入微處理器的供電通斷信號輸入端,發(fā)光燈的供電回路中串接有輸出電流檢測模塊,輸出電流檢測模塊的輸出信號進(jìn)入微處理器的輸出電流檢測端。
脈沖寬度調(diào)制模塊中含有第一場效應(yīng)管或可控硅或第三三極管,工作電源模塊中含有第一電感、第一穩(wěn)壓管、第二穩(wěn)壓管、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第一電容、第四電阻、第七電阻和第二場效應(yīng)管,外部供電檢測模塊中含有第三穩(wěn)壓管、第一電阻、第二電阻和第三電阻,輸出電流檢測模塊中含有第三電容、第五電阻和第六電阻;整流模塊輸出的直流電經(jīng)過第一場效應(yīng)管或可控硅或第三三極管后,再經(jīng)過第二電感,然后進(jìn)入發(fā)光燈的正端,微處理器的脈寬調(diào)制信號輸出端與第一場效應(yīng)管的柵極或可控硅的控制極或第三三極管的基極連接;第一場效應(yīng)管或可控硅或第三三極管的輸出依次經(jīng)過第一電感、第四電阻后與第二二極管的正極連接,第二二極管的負(fù)極與工作電源輸出端連接,該工作電源輸出端與微處理器的電源端連接,第一電感和第四電阻的連接點(diǎn)與第三二極管的負(fù)極連接,第三二極管的正極接地,第一穩(wěn)壓管和第一電容并接在工作電源輸出端和地之間;整流模塊輸出的直流電還經(jīng)過第二場效應(yīng)管后進(jìn)入第一二極管的正極,第一二極管的負(fù)極與工作電源輸出端連接,整流模塊的輸出端通過第七電阻與第二場效應(yīng)管的柵極連接,第二場效應(yīng)管的柵極再與第二穩(wěn)壓管的負(fù)極連接,第二穩(wěn)壓管的正極接地;整流模塊的輸出端依次通過第一電阻、第二電阻后與地連接,第一電阻和第二電阻的連接點(diǎn)通過第三電阻與第三穩(wěn)壓管的負(fù)極連接,第三穩(wěn)壓管的正極與微處理器的供電通斷信號輸入端連接;發(fā)光燈的負(fù)端通過第五電阻與地連接,第三電容并接在第五電阻兩端,發(fā)光燈的負(fù)端還通過第六電阻接微處理器的輸出電流檢測端。
控制電路中還含有功率因數(shù)校正模塊(PFC),整流模塊輸出的直流電通過功率因數(shù)校正模塊后再進(jìn)入脈沖寬度調(diào)制模塊、工作電源模塊和外部供電檢測模塊的輸入端。
功率因數(shù)校正模塊中含有第三電感、第八電阻和第二電容,整流模塊的輸出端通過第三電感與脈沖寬度調(diào)制模塊、工作電源模塊和外部供電檢測模塊的輸入端連接,脈沖寬度調(diào)制模塊、工作電源模塊和外部供電檢測模塊的輸入端依次通過第八電阻、第二電容后與地連接。
整流模塊中含有整流器,整流器的輸入端為整流模塊的輸入端,整流器的輸出端為整流模塊的輸出端,整流器的輸入端并接有防雷管;中央處理模塊中還含有編程接口,編程接口與微處理器的編程口連接。
發(fā)光燈中含有N個(gè)并聯(lián)在一起的LED發(fā)光管串和N個(gè)第一三極管或第三場效應(yīng)管,每個(gè)LED發(fā)光管串中含有M個(gè)串聯(lián)在一起的LED發(fā)光管,N個(gè)LED發(fā)光管串的正端連接在一起形成發(fā)光燈的正端,N個(gè)LED發(fā)光管串的負(fù)端分別通過N個(gè)第一三極管或N個(gè)第三場效應(yīng)管后連接在一起形成發(fā)光燈的負(fù)端,微處理器的N個(gè)發(fā)光管控制端分別與N個(gè)第一三極管的基極或N個(gè)第三場效應(yīng)管的柵極連接。
發(fā)光燈還可以為白熾燈泡等其它發(fā)光體;控制電路也可以稍加改造應(yīng)用到調(diào)光、調(diào)電流、調(diào)電壓、調(diào)速度等多種應(yīng)用場合,因此推廣價(jià)值較高。
控制電路中還含有人體檢測模塊、聲音檢測模塊、亮度檢測模塊、溫度檢測模塊、語音模塊和無線通訊模塊,人體檢測模塊的輸出端與微處理器的人體信號輸入端連接,聲音檢測模塊的輸出端與微處理器的聲音信號輸入端連接,亮度檢測模塊的輸出端與微處理器的亮度信號輸入端連接,溫度檢測模塊的輸出端與微處理器的溫度信號輸入端連接,無線通訊模塊的通訊口與微處理器的通訊口連接,微處理器的聲音信號輸出端與語音模塊連接;工作電源模塊的輸出給人體檢測模塊、聲音檢測模塊、亮度檢測模塊、溫度檢測模塊、語音模塊和無線通訊模塊供電。
人體檢測模塊中含有熱釋電紅外傳感器和熱釋電紅外處理器,熱釋電紅外傳感器的信號輸出端與熱釋電紅外處理器的信號輸入端連接,熱釋電紅外處理器的輸出端與微處理器的紅外人體信號輸入端連接;聲音檢測模塊中含有麥克和第二運(yùn)算放大器,麥克與第二運(yùn)算放大器的輸入端連接,第二運(yùn)算放大器的輸出端與微處理器的聲音信號輸入端連接;亮度檢測模塊中含有光敏電阻和第三運(yùn)算放大器,光敏電阻與第三運(yùn)算放大器的輸入端連接,第三運(yùn)算放大器的輸出端與微處理器的亮度信號輸入端連接;溫度檢測模塊中含有熱敏電阻,熱敏電阻與微處理器的溫度信號輸入端連接;語音模塊中含有電鈴和第二三極管,微處理器的聲音信號輸出端通過第二三極管與電鈴連接;無線通訊模塊為藍(lán)牙模塊或WIFI模塊。
人體檢測模塊中還含有多普勒效應(yīng)傳感器、微波發(fā)射天線和第一運(yùn)算放大器,微波發(fā)射天線連接在多普勒效應(yīng)傳感器的天線端,多普勒效應(yīng)傳感器的輸出端的信號經(jīng)第一運(yùn)算放大器放大后輸入到微處理器的微波人體信號輸入端;語音模塊中還含有喇叭和音頻功放,微處理器的聲音信號輸出端與音頻功放的輸入端連接,無線通訊模塊的音頻輸出端口與音頻功放的輸入接口連接,音頻功放的輸出端接喇叭。
亮度檢測模塊可檢測環(huán)境的光線亮度;如果檢測到為白天時(shí),微處理器就減小脈寬調(diào)制信號的占空比直到關(guān)閉脈沖寬度調(diào)制模塊的信號輸出,使發(fā)光燈關(guān)閉;當(dāng)檢測到為晚上時(shí),微處理器就增加脈寬調(diào)制信號的占空比,使發(fā)光燈打開;
當(dāng)人體檢測模塊檢測到在發(fā)光燈光照范圍內(nèi)沒有移動(dòng)物的紅外信號,并且聲音檢測模塊沒有檢測到聲音超過一定時(shí)間時(shí),微處理器就自動(dòng)關(guān)閉脈沖寬度調(diào)制模塊的信號輸出,使發(fā)光燈關(guān)閉;如果人體再次進(jìn)入到偵察范圍時(shí),發(fā)光燈再次開啟到上次關(guān)閉時(shí)的亮度或內(nèi)置的默認(rèn)亮度;
當(dāng)溫度檢測模塊檢測到照明裝置的工作溫度異常(超過60度)時(shí),微處理器就減小脈寬調(diào)制信號的占空比直到關(guān)閉脈沖寬度調(diào)制模塊的信號輸出,使發(fā)光燈關(guān)閉,起到安全運(yùn)行、防火災(zāi)的作用;
當(dāng)無線通訊模塊與無線網(wǎng)絡(luò)相連時(shí),通過無線網(wǎng)可控制燈泡的亮度和色溫,還可查看室內(nèi)的溫度、亮度及人員走動(dòng)情況,通過語音模塊還能給人們帶來美妙的音樂,這種功能使該裝置更加適合在養(yǎng)殖場使用。
發(fā)光燈中含有一種顏色的LED發(fā)光管或多種顏色的LED發(fā)光管;當(dāng)含有多種顏色的LED發(fā)光管時(shí),可以利用無線模塊指令微處理器,微處理器通過控制N個(gè)LED發(fā)光管串的啟停來調(diào)節(jié)發(fā)光燈的色溫。
微處理器的型號為:STC15F;無線通訊模塊的型號為:德州儀器CC2540;熱釋電紅外傳感器的型號為:RE200B;熱釋電紅外處理器的型號為:BISS0001;多普勒效應(yīng)傳感器的型號為:RD627B。
智能照明裝置還含有燈殼,發(fā)光燈含有P個(gè)LED發(fā)光管,P個(gè)LED發(fā)光管安裝在燈殼的外部或/和內(nèi)部,控制電路安裝在燈殼的內(nèi)部,燈殼下部的開口處設(shè)有濾光透鏡或燈體濾光罩,安裝在燈殼外部的每個(gè)LED發(fā)光管的外面均設(shè)有發(fā)光管濾光罩;濾光透鏡和濾光罩的濾光波段為300 nm~500nm(中心波長400nm),可以過濾掉紫外光,起到防護(hù)眼睛的作用;燈殼下部的開口處設(shè)有濾光透鏡時(shí),控制電路中的人體檢測傳感器安裝在燈殼內(nèi)且位于濾光透鏡的上方,人體檢測傳感器為熱釋電紅外傳感器;濾光透鏡能將人體發(fā)出的紅外線聚焦到人體檢測傳感器上,有利于更好地檢測是否有人在發(fā)光燈光照區(qū)域內(nèi),濾光透鏡為菲涅爾濾光透鏡;燈殼的上部設(shè)有燈口,燈口為螺口或卡口。
智能照明裝置的控制方法含有如下步驟:
步驟1、首先,控制電路上電,微處理器在上電開始的T時(shí)間內(nèi)輸出占空比從0%~99%連續(xù)遞增的脈寬調(diào)制信號到脈沖寬度調(diào)制模塊的控制信號輸入端,相應(yīng)地,發(fā)光燈的亮度逐漸變亮;
在T時(shí)間內(nèi),如果微處理器的供電通斷信號輸入端沒有檢測到脈沖信號,T時(shí)間過后,微處理器輸出占空比為99%的脈寬調(diào)制信號,此時(shí),脈沖寬度調(diào)制模塊工作在最大脈沖占空比信號下;
在T時(shí)間內(nèi),如果微處理器的供電通斷信號輸入端檢測到一個(gè)脈沖信號,則微處理器輸出的脈寬調(diào)制信號的占空比就鎖定在當(dāng)前的占空比數(shù)值處,此時(shí),脈沖寬度調(diào)制模塊工作在設(shè)定的脈沖占空比信號下;
在T時(shí)間內(nèi),如果微處理器的供電通斷信號輸入端檢測到兩個(gè)脈沖信號,則微處理器輸出的脈寬調(diào)制信號的占空比就鎖定在一個(gè)預(yù)先設(shè)置的占空比數(shù)值處,此時(shí),脈沖寬度調(diào)制模塊工作在默認(rèn)的脈沖占空比信號下;
步驟2、當(dāng)脈寬調(diào)制信號的占空比穩(wěn)定在一個(gè)數(shù)值后:如果微處理器的供電通斷信號輸入端檢測到一個(gè)脈沖信號,微處理器輸出的脈寬調(diào)制信號的占空比則從當(dāng)前的占空比數(shù)值處由大到小連續(xù)遞減,相應(yīng)地,發(fā)光燈的亮度也由亮變暗;在占空比遞減的過程中,當(dāng)微處理器的供電通斷信號輸入端又檢測到一個(gè)脈沖信號時(shí),微處理器輸出的脈寬調(diào)制信號的占空比就鎖定在當(dāng)前的占空比數(shù)值處,此時(shí),脈沖寬度調(diào)制模塊工作在設(shè)定的脈沖占空比信號下;如果微處理器的供電通斷信號輸入端檢測到兩個(gè)脈沖信號,則微處理器輸出的脈寬調(diào)制信號的占空比就鎖定在一個(gè)預(yù)先設(shè)置的占空比數(shù)值處,此時(shí),脈沖寬度調(diào)制模塊工作在默認(rèn)的脈沖占空比信號下。
T為2秒~10秒(優(yōu)選3秒),兩個(gè)脈沖信號之間的間隔小于1秒,脈沖信號的寬度為小于3秒(優(yōu)選0.5秒),脈寬調(diào)制信號的頻率為100Hz~1MHz(優(yōu)選2KHz)。
本實(shí)用新型的有益效果:
本實(shí)用新型采用發(fā)光燈現(xiàn)有的電源開關(guān)作為調(diào)光觸發(fā)信號按鍵,只需對電源開關(guān)進(jìn)行多次開關(guān),即可實(shí)現(xiàn)發(fā)光燈亮度的自由調(diào)節(jié),使用非常方便;本實(shí)用新型無需對現(xiàn)有發(fā)光燈的供電線路進(jìn)行任何改造,在普通的供電線路上就能實(shí)現(xiàn)無級調(diào)光功能,其安裝、維護(hù)成本低。
本實(shí)用新型具備人體檢測功能和亮度檢測功能,當(dāng)夜晚有人員在燈具下活動(dòng)時(shí),燈具自動(dòng)開啟,方便人員活動(dòng),當(dāng)人體離開光源的照射范圍一定時(shí)間后,就自動(dòng)關(guān)閉燈具,而在白天則不會開啟燈具,這樣既節(jié)約了電能,又延長了燈具壽命。
本實(shí)用新型具有溫度檢測功能,當(dāng)燈具的工作溫度過高時(shí),就自動(dòng)降低亮度直到完全關(guān)閉燈具,安全性強(qiáng)。
本實(shí)用新型的無線通訊模塊可與路由相連,方便遠(yuǎn)程查看和開關(guān)室內(nèi)的光源,也可與廚房和衛(wèi)生間的水閥門、氣閥門相連,做到人離開房屋時(shí)自動(dòng)關(guān)閉水、氣,還可通過語音模塊播放網(wǎng)絡(luò)音樂,實(shí)現(xiàn)了燈具的智能化和網(wǎng)絡(luò)化。
本實(shí)用新型的發(fā)光燈采用LED發(fā)光管時(shí),燈殼上設(shè)有濾光透鏡或?yàn)V光罩,
可濾除對人體有害的藍(lán)光波,保護(hù)人體的健康;燈口采用傳統(tǒng)光源的接口方式,方便對老式燈具的升級換代。
(四)、附圖說明:
圖1為控制電路的電路原理示意圖(局部);
圖2為人體檢測模塊的電路原理示意圖;
圖4為亮度檢測模塊的電路原理示意圖;
圖5為智能照明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之一;
圖6為智能照明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之二。
(五)、具體實(shí)施方式:
實(shí)施例一:參見圖1~圖5,圖中,智能照明裝置含有發(fā)光燈6和控制電路14,控制電路14中含有整流模塊1、脈沖寬度調(diào)制模塊4、工作電源模塊3、外部供電檢測模塊20、中央處理模塊9和輸出電流檢測模塊5,中央處理模塊9中含有微處理器U2,外部的220V交流電進(jìn)入整流模塊1的輸入端,整流模塊1輸出的直流電進(jìn)入脈沖寬度調(diào)制模塊4、工作電源模塊3和外部供電檢測模塊20的輸入端,脈沖寬度調(diào)制模塊4的輸出給發(fā)光燈6供電,微處理器U2輸出的脈寬調(diào)制信號進(jìn)入脈沖寬度調(diào)制模塊4的控制信號輸入端,脈沖寬度調(diào)制模塊4的輸出端與工作電源模塊3的輔助輸入端連接,工作電源模塊3的輸出給中央處理模塊9供電,外部供電檢測模塊20的輸出信號進(jìn)入微處理器U2的供電通斷信號輸入端P1.3,發(fā)光燈6的供電回路中串接有輸出電流檢測模塊5,輸出電流檢測模塊5的輸出信號進(jìn)入微處理器U2的輸出電流檢測端P1.2。
脈沖寬度調(diào)制模塊4中含有第一場效應(yīng)管Q1,工作電源模塊3中含有第一電感L2、第一穩(wěn)壓管D6、第二穩(wěn)壓管D5、第一二極管D16、第二二極管D3、第三二極管D4、第一電容C1、第四電阻R14、第七電阻R4和第二場效應(yīng)管Q2,外部供電檢測模塊20中含有第三穩(wěn)壓管D7、第一電阻R3、第二電阻R12和第三電阻R13,輸出電流檢測模塊5中含有第三電容C4、第五電阻R6和第六電阻R10;整流模塊1輸出的直流電經(jīng)過第一場效應(yīng)管Q1后,再經(jīng)過第二電感L3,然后進(jìn)入發(fā)光燈6的正端,微處理器U2的脈寬調(diào)制信號輸出端P1.1與第一場效應(yīng)管Q1的柵極連接;第一場效應(yīng)管Q1的輸出依次經(jīng)過第一電感L2、第四電阻R14后與第二二極管D3的正極連接,第二二極管D3的負(fù)極與工作電源輸出端VCC連接,該工作電源輸出端VCC與微處理器U2的電源端連接,第一電感L2和第四電阻R14的連接點(diǎn)與第三二極管D4的負(fù)極連接,第三二極管D4的正極接地,第一穩(wěn)壓管D6和第一電容C1并接在工作電源輸出端VCC和地之間;整流模塊1輸出的直流電還經(jīng)過第二場效應(yīng)管Q2后進(jìn)入第一二極管D16的正極,第一二極管D16的負(fù)極與工作電源輸出端VCC連接,整流模塊1的輸出端先經(jīng)過第三電感L1,再通過第七電阻R4與第二場效應(yīng)管Q2的柵極連接,第二場效應(yīng)管Q2的柵極再與第二穩(wěn)壓管D5的負(fù)極連接,第二穩(wěn)壓管D5的正極接地;整流模塊1的輸出端先經(jīng)過第三電感L1,再依次通過第一電阻R3、第二電阻R12后與地連接,第一電阻R3和第二電阻R12的連接點(diǎn)通過第三電阻R13與第三穩(wěn)壓管D7的負(fù)極連接,第三穩(wěn)壓管D7的正極與微處理器U2的供電通斷信號輸入端P1.3連接;發(fā)光燈6的負(fù)端通過第五電阻R6與地連接,第三電容C4并接在第五電阻R6兩端,發(fā)光燈6的負(fù)端還通過第六電阻R10接微處理器U2的輸出電流檢測端P1.2。
控制電路14中還含有功率因數(shù)校正模塊2,整流模塊1輸出的直流電通過功率因數(shù)校正模塊2后再進(jìn)入脈沖寬度調(diào)制模塊4、工作電源模塊3和外部供電檢測模塊20的輸入端。
功率因數(shù)校正模塊2中含有第三電感L1、第八電阻R9和第二電容C6,整流模塊1的輸出端通過第三電感L1與脈沖寬度調(diào)制模塊4、工作電源模塊3和外部供電檢測模塊20的輸入端連接,脈沖寬度調(diào)制模塊4、工作電源模塊3和外部供電檢測模塊20的輸入端依次通過第八電阻R9、第二電容C6后與地連接。
整流模塊1中含有整流器D12,整流器D12的輸入端為整流模塊1的輸入端,整流器D12的輸出端為整流模塊1的輸出端,整流器D12的輸入端并接有防雷管TVS1;中央處理模塊9中還含有編程接口,編程接口與微處理器U2的編程口(P3.0、P3.1)連接。
發(fā)光燈6中含有3個(gè)并聯(lián)在一起的LED發(fā)光管串和3個(gè)第一三極管(N2、N3、N4),每個(gè)LED發(fā)光管串中含有M個(gè)串聯(lián)在一起的LED發(fā)光管,3個(gè)LED發(fā)光管串的正端連接在一起形成發(fā)光燈6的正端,3個(gè)LED發(fā)光管串的負(fù)端分別通過3個(gè)第一三極管(N2、N3、N4)后連接在一起形成發(fā)光燈6的負(fù)端,微處理器U2的3個(gè)發(fā)光管控制端(P1.0、P3.5、P3.4)分別與3個(gè)第一三極管(N2、N3、N4)的基極連接。
控制電路14中還含有人體檢測模塊、聲音檢測模塊、亮度檢測模塊、溫度檢測模塊8、語音模塊7和無線通訊模塊,人體檢測模塊的輸出端與微處理器U2的人體信號輸入端連接,聲音檢測模塊的輸出端與微處理器U2的聲音信號輸入端P1.4連接,亮度檢測模塊的輸出端與微處理器U2的亮度信號輸入端P1.6連接,溫度檢測模塊8的輸出端與微處理器U2的溫度信號輸入端P1.5連接,無線通訊模塊的通訊口與微處理器U2的通訊口(P3.2、P3.3、P3.6、P3.7)連接,微處理器U2的聲音信號輸出端P5.5與語音模塊7連接;工作電源模塊3的輸出給人體檢測模塊、聲音檢測模塊、亮度檢測模塊、溫度檢測模塊8、語音模塊7和無線通訊模塊供電。
人體檢測模塊中含有熱釋電紅外傳感器U5和熱釋電紅外處理器U1,熱釋電紅外傳感器U5的信號輸出端OUT與熱釋電紅外處理器U1的信號輸入端1IN+連接,熱釋電紅外處理器U1的輸出端VO與微處理器U2的紅外人體信號輸入端P5.4連接;聲音檢測模塊中含有麥克MK1和第二運(yùn)算放大器U1B,麥克MK1與第二運(yùn)算放大器U1B的輸入端連接,第二運(yùn)算放大器U1B的輸出端與微處理器U2的聲音信號輸入端P1.4連接;亮度檢測模塊中含有光敏電阻HT1和第三運(yùn)算放大器U1A,光敏電阻HT1與第三運(yùn)算放大器U1A的輸入端連接,第三運(yùn)算放大器U1A的輸出端與微處理器U2的亮度信號輸入端P1.6連接;溫度檢測模塊8中含有熱敏電阻R18,熱敏電阻R18與微處理器U2的溫度信號輸入端P1.5連接;語音模塊7中含有電鈴R17和第二三極管N1,微處理器U2的聲音信號輸出端P5.5通過第二三極管N1與電鈴R17連接;無線通訊模塊WIFI模塊。
人體檢測模塊中還含有多普勒效應(yīng)傳感器U3、微波發(fā)射天線L11和第一運(yùn)算放大器(U4A、U4B、U4C、U4D),微波發(fā)射天線L11連接在多普勒效應(yīng)傳感器U3的天線端(RF-P、RF-N),多普勒效應(yīng)傳感器U3的輸出端OUT的信號經(jīng)第一運(yùn)算放大器(U4A、U4B、U4C、U4D)放大后輸入到微處理器U2的微波人體信號輸入端P1.7;語音模塊7中還含有喇叭LS1和音頻功放,微處理器U2的聲音信號輸出端P5.5與音頻功放的輸入端連接,無線通訊模塊的音頻輸出端口與音頻功放的輸入接口連接,音頻功放的輸出端接喇叭LS1。
亮度檢測模塊可檢測環(huán)境的光線亮度;如果檢測到為白天時(shí),微處理器U2就減小脈寬調(diào)制信號的占空比直到關(guān)閉脈沖寬度調(diào)制模塊4的信號輸出,使發(fā)光燈6關(guān)閉;當(dāng)檢測到為晚上時(shí),微處理器U2就增加脈寬調(diào)制信號的占空比,使發(fā)光燈6打開;
當(dāng)人體檢測模塊檢測到在發(fā)光燈光照范圍內(nèi)沒有移動(dòng)物的紅外信號,并且聲音檢測模塊沒有檢測到聲音超過一定時(shí)間時(shí),微處理器U2就自動(dòng)關(guān)閉脈沖寬度調(diào)制模塊4的信號輸出,使發(fā)光燈6關(guān)閉;如果人體再次進(jìn)入到偵察范圍時(shí),發(fā)光燈6再次開啟到上次關(guān)閉時(shí)的亮度或內(nèi)置的默認(rèn)亮度;
當(dāng)溫度檢測模塊8檢測到照明裝置的工作溫度異常(超過60度)時(shí),微處理器U2就減小脈寬調(diào)制信號的占空比直到關(guān)閉脈沖寬度調(diào)制模塊4的信號輸出,使發(fā)光燈6關(guān)閉,起到安全運(yùn)行、防火災(zāi)的作用;
當(dāng)無線通訊模塊與無線網(wǎng)絡(luò)相連時(shí),通過無線網(wǎng)可控制燈泡的亮度和色溫,還可查看室內(nèi)的溫度、亮度及人員走動(dòng)情況,通過語音模塊7還能給人們帶來美妙的音樂,這種功能使該裝置更加適合在養(yǎng)殖場使用。
發(fā)光燈6中含有多種顏色的LED發(fā)光管,可以利用無線模塊指令微處理器U2,微處理器U2通過控制3個(gè)LED發(fā)光管串的啟停來調(diào)節(jié)發(fā)光燈6的色溫。
微處理器U2的型號為:STC15F;無線通訊模塊的型號為:德州儀器CC2540;熱釋電紅外傳感器U5的型號為:RE200B;熱釋電紅外處理器U1的型號為:BISS0001;多普勒效應(yīng)傳感器U3的型號為:RD627B。
智能照明裝置還含有燈殼10,發(fā)光燈含有多個(gè)LED發(fā)光管13,LED發(fā)光管13安裝在燈殼10的外部和內(nèi)部,控制電路14安裝在燈殼10的內(nèi)部,燈殼10下部的開口處設(shè)有燈體濾光罩11,安裝在燈殼10外部的每個(gè)LED發(fā)光管13的外面均設(shè)有發(fā)光管濾光罩;濾光罩的濾光波段為300 nm~500nm(中心波長400nm),可以過濾掉紫外光,起到防護(hù)眼睛的作用;燈殼10的上部設(shè)有燈口15,燈口15為螺口。
智能照明裝置的控制方法含有如下步驟:
步驟1、首先,控制電路14上電,微處理器U2在上電開始的T時(shí)間內(nèi)輸出占空比從0%~99%連續(xù)遞增的脈寬調(diào)制信號到脈沖寬度調(diào)制模塊4的控制信號輸入端,相應(yīng)地,發(fā)光燈6的亮度逐漸變亮;
在T時(shí)間內(nèi),如果微處理器U2的供電通斷信號輸入端P1.3沒有檢測到脈沖信號,T時(shí)間過后,微處理器U2輸出占空比為99%的脈寬調(diào)制信號,此時(shí),脈沖寬度調(diào)制模塊4工作在最大脈沖占空比信號下;
在T時(shí)間內(nèi),如果微處理器U2的供電通斷信號輸入端P1.3檢測到一個(gè)脈沖信號,則微處理器U2輸出的脈寬調(diào)制信號的占空比就鎖定在當(dāng)前的占空比數(shù)值處,此時(shí),脈沖寬度調(diào)制模塊4工作在設(shè)定的脈沖占空比信號下;
在T時(shí)間內(nèi),如果微處理器U2的供電通斷信號輸入端P1.3檢測到兩個(gè)脈沖信號,則微處理器U2輸出的脈寬調(diào)制信號的占空比就鎖定在一個(gè)預(yù)先設(shè)置的占空比數(shù)值處,此時(shí),脈沖寬度調(diào)制模塊4工作在默認(rèn)的脈沖占空比信號下;
步驟2、當(dāng)脈寬調(diào)制信號的占空比穩(wěn)定在一個(gè)數(shù)值后:
如果微處理器U2的供電通斷信號輸入端P1.3檢測到一個(gè)脈沖信號,微處理器U2輸出的脈寬調(diào)制信號的占空比則從當(dāng)前的占空比數(shù)值處由大到小連續(xù)遞減,相應(yīng)地,發(fā)光燈6的亮度也由亮變暗;在占空比遞減的過程中,當(dāng)微處理器U2的供電通斷信號輸入端P1.3又檢測到一個(gè)脈沖信號時(shí),微處理器U2輸出的脈寬調(diào)制信號的占空比就鎖定在當(dāng)前的占空比數(shù)值處,此時(shí),脈沖寬度調(diào)制模塊4工作在設(shè)定的脈沖占空比信號下;
如果微處理器U2的供電通斷信號輸入端P1.3檢測到兩個(gè)脈沖信號,則微處理器U2輸出的脈寬調(diào)制信號的占空比就鎖定在一個(gè)預(yù)先設(shè)置的占空比數(shù)值處,此時(shí),脈沖寬度調(diào)制模塊4工作在默認(rèn)的脈沖占空比信號下。
T為5秒,兩個(gè)脈沖信號之間的間隔小于1秒,脈沖信號的寬度小于0.5秒,脈寬調(diào)制信號的頻率為2KHz。
該智能照明裝置的使用方法如下:
打開該智能照明裝置的電源開關(guān)S1后,發(fā)光燈6會由暗至亮逐漸變化,在5秒內(nèi)緩緩亮起來,直到最亮狀態(tài),讓眼睛慢慢適應(yīng);
發(fā)光燈6亮度變化的過程中,當(dāng)變到需要的亮度時(shí),快速地(0.5秒內(nèi))按動(dòng)開關(guān)S1兩次:關(guān)+開,鎖定亮度;
發(fā)光燈6亮度變化的過程中,快速地按動(dòng)開關(guān)S1四次:關(guān)+開+關(guān)+開,發(fā)光燈6的亮度設(shè)為默認(rèn)的亮度;
發(fā)光燈6在穩(wěn)定點(diǎn)亮狀態(tài)時(shí),快速地(0.5秒內(nèi))按動(dòng)開關(guān)S1兩次,發(fā)光燈6會開始變暗,當(dāng)變到需要的亮度時(shí),再次快速地(0.5秒內(nèi))按動(dòng)開關(guān)S1兩次:關(guān)+開,鎖定亮度;
發(fā)光燈6在穩(wěn)定點(diǎn)亮狀態(tài)時(shí),快速地按動(dòng)開關(guān)S1四次:關(guān)+開+關(guān)+開,發(fā)光燈6的亮度設(shè)為默認(rèn)的亮度;
發(fā)光燈6電源開關(guān)S1關(guān)閉時(shí),連續(xù)按開關(guān)S1三次:開+關(guān)+開,便可開啟小夜燈模式;
經(jīng)過以上操作后,如果需要再次重新設(shè)定發(fā)光燈6的亮度,則可關(guān)閉電源開關(guān)S1約10秒以上,然后從新進(jìn)行設(shè)定即可。
實(shí)施例二:參見圖1~圖4、圖6,圖中編號與實(shí)施例一相同的,代表的意義相同,其工作過程也基本相同,相同之處不重述,不同之處是:LED發(fā)光管13安裝在燈殼10的外部,燈殼10下部的開口處設(shè)有濾光透鏡12,每個(gè)LED發(fā)光管13的外面均設(shè)有發(fā)光管濾光罩;濾光透鏡和濾光罩的濾光波段為300 nm~500nm(中心波長400nm);控制電路14中的熱釋電紅外傳感器U5安裝在燈殼10內(nèi)且位于濾光透鏡12的上方,濾光透鏡12能將人體發(fā)出的紅外線聚焦到熱釋電紅外傳感器U5上,有利于更好地檢測是否有人在發(fā)光燈光照區(qū)域內(nèi),濾光透鏡12為菲涅爾濾光透鏡。