一種光敏led燈及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種光敏LED燈，包括電源單元、MCU單元、光敏傳感器、功率調(diào)整單元和LED燈；所述MCU單元、光敏傳感器和功率調(diào)整單元的電源輸入端分別與所述電源單元電連接；所述光敏傳感器的輸出端和功率調(diào)整單元的控制輸入端分別與MCU單元電連接，所述功率調(diào)整單元的輸出端與所述LED燈電連接。本發(fā)明光敏LED燈的輸出亮度可調(diào)，節(jié)能環(huán)保。
【專利說(shuō)明】_種光敏LED燈及控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED照明領(lǐng)域，特別是涉及一種能夠自動(dòng)識(shí)別自身與環(huán)境光線并進(jìn)行亮度補(bǔ)償?shù)墓饷鬖ED燈及控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前市面上的光感燈泡和燈具在檢測(cè)外界光線時(shí)都必須避開自身光線的干擾，以避免因感應(yīng)到自己所發(fā)的光線而產(chǎn)生的閃爍?，F(xiàn)有的燈泡或燈具只能控制也燈泡的開啟或關(guān)閉，亮度不會(huì)隨外界光線變化調(diào)整燈的亮度，不能根據(jù)外界環(huán)境亮度自動(dòng)進(jìn)行亮度補(bǔ)償，造成能源浪費(fèi)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種光敏LED燈及控制方法，能夠智能識(shí)別自身發(fā)光與環(huán)境光線，使得光敏不需要避開光源，有利于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化和美觀，同時(shí)解決現(xiàn)有光敏燈具不具有調(diào)光功能。
[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種光敏LED燈，包括電源單元、MCU單元、光敏傳感器、功率調(diào)整單元和LED燈；所述MCU單元、光敏傳感器和功率調(diào)整單元的電源輸入端分別與所述電源單元電連接；所述光敏傳感器的輸出端和功率調(diào)整單元的控制輸入端分別與MCU單元電連接，所述功率調(diào)整單元的輸出端與所述LED燈電連接。
[0006]進(jìn)一步的，所述光敏傳輸器為高速光敏二極管或高速光敏三極管。
[0007]進(jìn)一步的，所述電源單元包括5V電壓輸出端和220V電壓輸出端；所述5V電壓輸出端分別與所述MCU單元和光敏傳感器電連接，所述220V電壓輸出端與所述功率調(diào)整單元的電源輸入端電連接。
[0008]進(jìn)一步的，所述功率調(diào)整單元包括MOSFET和設(shè)置于MOSFET背部的鋁合金散熱片；所述MOSFET的漏極電連接所述電源單元，MOSFET的柵極電連接所述MCU單元，MOSFET的源極電連接所述LED燈。
[0009]進(jìn)一步的，還包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，所述光敏傳感器通過(guò)所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片電連接于所述MCU單元。
[0010]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的另一技術(shù)方案為:
[0011 ] 一種以上所述的光敏LED燈的控制方法，包括步驟:
[0012]SUMCU單元上電初始化；
[0013]S2、關(guān)閉LED燈，使用高速光敏二極管或調(diào)整光敏三極管檢測(cè)環(huán)境的光線強(qiáng)度值；
[0014]S3、根據(jù)所述光線強(qiáng)度值計(jì)算光線補(bǔ)償量；
[0015]S4、開啟定時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)，并根據(jù)所述光線補(bǔ)償量控制PWM輸出信號(hào)，直至定時(shí)器溢出，其中，所述PWN輸出信號(hào)用于點(diǎn)亮LED燈；
[0016]S5、循環(huán)所述S2至S4直至結(jié)束。
[0017]本發(fā)明的有益效果在于:解決了現(xiàn)有區(qū)別于現(xiàn)有的光敏LED燈的受自身發(fā)光影響的通病，輸出功率不可調(diào)，只有開啟或關(guān)閉兩種工作狀態(tài)，存在資源使用不合理浪費(fèi)電能的問(wèn)題，本發(fā)明光敏LED燈包括光敏傳感器、功率調(diào)整單元和LED燈，可以根據(jù)光敏傳感器檢測(cè)到的環(huán)境亮度值來(lái)控制功率調(diào)整單元的輸出功率，從而實(shí)現(xiàn)根據(jù)環(huán)境亮度來(lái)調(diào)整LED燈的輸出功率，智能識(shí)別環(huán)境光強(qiáng)實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)光補(bǔ)償，大大提高了 LED燈的節(jié)能環(huán)保性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式光敏LED燈的電路原理圖；
[0019]圖2為本發(fā)明一實(shí)施方式中光敏LED燈的控制流程圖；
[0020]圖3為本發(fā)明一實(shí)施方式中光敏LED燈的控制方法的流程圖。
[0021]標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
[0022]10、光敏傳感器；20、電源單元；30、功率調(diào)整單元；40、LED燈；50、MCU單元。

【具體實(shí)施方式】
[0023]為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式并配合附圖予以說(shuō)明。
[0024]MOSFET:金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管，簡(jiǎn)稱金氧半場(chǎng)效晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, M0SFET)是一種可以廣泛使用在模擬電路與數(shù)字電路的場(chǎng)效晶體管(field-effect transistor)。MOSFET依照其“通道”的極性不同，可分為n-type與p_type的M0SFET，通常又稱為NM0SFET與PM0SFET，其他簡(jiǎn)稱尚包括NMOSFET、PMOSFET, nMOSFET、pMOSFET等。[I]金氧半場(chǎng)效晶體管在概念上屬于“絕緣柵極場(chǎng)效晶體管” (Insulated-Gate Field Effect Transistor, IGFET)。而 IGFET 的柵極絕緣層，有可能是其他物質(zhì)，而非金氧半場(chǎng)效晶體管使用的氧化層。
[0025]本發(fā)明最關(guān)鍵的構(gòu)思在于:包括光敏傳感器10、功率調(diào)整單元30和LED燈40，根據(jù)光敏傳感器10檢測(cè)到的光線控制功率調(diào)整單元30的功率輸出，實(shí)現(xiàn)智能亮度控制及功能目的。
[0026]請(qǐng)參照?qǐng)D1，本發(fā)明一實(shí)施方式為，一種光敏LED燈，包括電源單元20、MCU單元50、光敏傳感器10、功率調(diào)整單元30和LED燈40 ；
[0027]所述MCU單元50、光敏傳感器10和功率調(diào)整單元30的電源輸入端分別與所述電源單元20電連接；
[0028]所述光敏傳感器10的輸出端和功率調(diào)整單元30的控制輸入端分別與MCU單元50電連接，所述功率調(diào)整單元30的輸出端與所述LED燈40電連接。
[0029]其中，在本實(shí)施方式中所述MCU單元50為單片機(jī)，在其他實(shí)施方式中所述MCU單元50可以選擇其它微處理器芯片；
[0030]所述光敏傳感器10設(shè)置于LED燈的外殼以外，用于檢測(cè)外界環(huán)境的亮度，光敏傳感器10可以選擇光敏二極管或光敏三極管；
[0031 ] 請(qǐng)參照?qǐng)D2，為本光敏LED燈的控制流程圖，裝置上電；MCU單元50進(jìn)行初始化；判斷是否需要校驗(yàn)光敏傳感器10，如果不要?jiǎng)t進(jìn)入光線亮度與LED燈功率控制的循環(huán)控制，所述循環(huán)控制的具體流程包括，所述MCU單元50對(duì)外部環(huán)境的光的強(qiáng)度進(jìn)行AD采樣；其得到的AD值進(jìn)行算法分析，計(jì)算出所需要補(bǔ)償?shù)墓鈴?qiáng)；開啟定時(shí)器；再以PWM信號(hào)控制功率調(diào)整單元30的輸出功率，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)LED燈40輸出亮度進(jìn)行控制，當(dāng)定時(shí)器溢出時(shí)進(jìn)入下一次循環(huán)。
[0032]從上述描述可知，本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明光敏LED燈包括、MCU單元50、光敏傳感器10、功率調(diào)整單元30和LED燈40，通過(guò)光敏傳感器10檢測(cè)環(huán)境亮度，并通過(guò)MCU單元50的AD轉(zhuǎn)換成得到亮度的數(shù)字信號(hào)值，MCU根據(jù)該亮度的數(shù)字信號(hào)值計(jì)算出需要補(bǔ)償?shù)墓鈴?qiáng)，從而產(chǎn)生相應(yīng)的PWM信號(hào)控制功率調(diào)整單元30輸出相應(yīng)功率的電流，實(shí)現(xiàn)LED燈40亮度調(diào)整，本發(fā)明光敏LED燈由于增設(shè)了功率調(diào)整單元30，可以根據(jù)外界光線亮度調(diào)整LED燈40的亮度，從而大大提高了 LED燈40的節(jié)能環(huán)保性能。
[0033]進(jìn)一步的，為了提高光敏傳感器10的檢測(cè)速率，在另一實(shí)施方式中，所述光敏傳感器10選用調(diào)整光敏二極管或調(diào)整光敏三極管。所述電源單元20包括5V電壓輸出端和220V電壓輸出端；
[0034]所述5V電壓輸出端分別與所述MCU單元50和光敏傳感器10電連接，所述220V電壓輸出端與所述功率調(diào)整單元30的電源輸入端電連接。
[0035]由上述描述可知，本設(shè)實(shí)施方式使用高速感應(yīng)的光敏二極管或三極管，并利用LED燈40的快速響應(yīng)性，在us級(jí)的時(shí)間里關(guān)閉LED燈40進(jìn)行外部環(huán)境檢測(cè)試，由于人眼的光生物的視覺(jué)暫留原理，所以絲毫察覺(jué)不出LED燈40有開關(guān)的動(dòng)作，解決了現(xiàn)有技術(shù)中光敏傳感器10檢測(cè)外界光線時(shí)存在的閃爍問(wèn)題。
[0036]進(jìn)一步的，在一實(shí)施方式中，所述功率調(diào)整單元30包括MOSFET和設(shè)置于MOSFET背部的鋁合金散熱片；
[0037]所述MOSFET的漏極電連接所述電源單元20，MOSFET的柵極電連接所述MCU單元50，MOSFET的源極電連接所述LED燈40。
[0038]進(jìn)一步的，在一實(shí)施方式中，所述光敏LED燈還包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片(A/D芯片)，所述光敏傳感器10通過(guò)所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片電連接于所述MCU單元50，用于將光敏傳感器10檢測(cè)到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后再發(fā)送給MCU單元50，由于A/D芯片的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于MCU內(nèi)部集成的AD轉(zhuǎn)換模塊，從而大大提高了亮度檢測(cè)的精度，特別適用于一些對(duì)光線精度要求較高的特殊照明場(chǎng)所。
[0039]請(qǐng)參閱圖3，本發(fā)的另一技術(shù)方案為:一種光敏LED燈的控制方法，包括步驟:
[0040]一種上述光敏LED燈的控制方法，包括步驟:
[0041 ] S1、MCU單元上電初始化；
[0042]S2、關(guān)閉LED燈，使用高速光敏二極管或調(diào)整光敏三極管檢測(cè)環(huán)境的光線強(qiáng)度值；
[0043]S3、根據(jù)所述光線強(qiáng)度值計(jì)算光線補(bǔ)償量；
[0044]S4、開啟定時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)，并根據(jù)所述光線補(bǔ)償量控制PWM輸出信號(hào)，直至定時(shí)器溢出，其中，所述PWN輸出信號(hào)用于點(diǎn)亮LED燈；
[0045]S5、循環(huán)所述S2至S4直至結(jié)束。
[0046]由上述描述可知，本發(fā)明的有益效果在于，使用高速感應(yīng)的光敏二、三極管和LED燈的快速響應(yīng)性，利用人眼的光生物的視覺(jué)暫留原理，在us級(jí)的時(shí)間里關(guān)閉LED燈進(jìn)得外部環(huán)境檢測(cè)試，再根據(jù)，MCU對(duì)外部環(huán)境的光的強(qiáng)度進(jìn)行AD采樣，其得到的AD值進(jìn)行算法分析，計(jì)算出所需要補(bǔ)償?shù)墓鈴?qiáng)，再以PWM的方式對(duì)LED的輸出亮度進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)智能識(shí)別環(huán)境光強(qiáng)實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)光補(bǔ)償?shù)男Ч?br> [0047]進(jìn)一步的，所述步驟S2之前還包括步驟:判斷是否需要進(jìn)行光線檢測(cè)校驗(yàn)。
[0048]由上述可知，通過(guò)校驗(yàn)可以保證光線檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
[0049]進(jìn)一步的，所述步驟S2的執(zhí)行時(shí)長(zhǎng)小于10us。
[0050]綜上所述，本發(fā)明提供的光敏LED燈不僅可以根據(jù)外界光線亮度調(diào)整LED燈40的輸出功率，并且光敏傳感器10檢測(cè)速率高，不會(huì)產(chǎn)生LED閃爍現(xiàn)象，進(jìn)一步的本發(fā)明光敏LED燈還可以根據(jù)外設(shè)的A/D芯片對(duì)光線模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，提高光線采集以及對(duì)LED燈40功率控制的精度，滿足對(duì)光線值精度要求高的照明場(chǎng)所。
[0051]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等同變換，或直接或間接運(yùn)用在相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種光敏LED燈，其特征在于，包括電源單元、MCU單元、光敏傳感器、功率調(diào)整單元和LED燈； 所述MCU單元、光敏傳感器和功率調(diào)整單元的電源輸入端分別與所述電源單元電連接; 所述光敏傳感器的輸出端和功率調(diào)整單元的控制輸入端分別與MCU單元電連接，所述功率調(diào)整單元的輸出端與所述LED燈電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光敏LED燈，其特征在于，所述光敏傳輸器為高速光敏二極管或高速光敏三極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光敏LED燈，其特征在于，所述電源單元包括5V電壓輸出端和220V電壓輸出端； 所述5V電壓輸出端分別與所述MCU單元和光敏傳感器電連接，所述220V電壓輸出端與所述功率調(diào)整單元的電源輸入端電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光敏LED燈，其特征在于，所述功率調(diào)整單元包括MOSFET和設(shè)置于MOSFET背部的鋁合金散熱片； 所述MOSFET的漏極電連接所述電源單元，MOSFET的柵極電連接所述MCU單元，MOSFET的源極電連接所述LED燈。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光敏LED燈，其特征在于，還包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，所述光敏傳感器通過(guò)所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片電連接于所述MCU單元。
6.上述權(quán)利要求1至5任一所述的光敏LED燈的控制方法，其特征在于，包括步驟: SUMCU單元上電初始化； 52、關(guān)閉LED燈，使用高速光敏二極管或調(diào)整光敏三極管檢測(cè)環(huán)境的光線強(qiáng)度值； 53、根據(jù)所述光線強(qiáng)度值計(jì)算光線補(bǔ)償量； 54、開啟定時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)，并根據(jù)所述光線補(bǔ)償量控制PWM輸出信號(hào)，直至定時(shí)器溢出，其中，所述PWN輸出信號(hào)用于點(diǎn)亮LED燈； 55、循環(huán)所述S2至S4直至結(jié)束。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光敏LED燈的控制方法，其特征在于，所述步驟S2之前還包括步驟:判斷是否需要進(jìn)行光線檢測(cè)校驗(yàn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光敏LED燈的控制方法，其特征在于，所述步驟S2的執(zhí)行時(shí)長(zhǎng)小于1us。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK104486889SQ201410829428
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月26日
【發(fā)明者】李志江, 胡亮, 譚劍平 申請(qǐng)人:深圳萬(wàn)潤(rùn)科技股份有限公司