一種多功能智能家居LED燈的製作方法

2023-05-14 07:55:46

本實用新型涉及LED控技術，特別涉及一種多功能智能家居LED燈。

背景技術：

近年來，隨著LED技術的飛速發展，LED照明技術已在辦公樓、地鐵、酒店、道路照明、家庭中廣泛使用。LED具有高節能、高亮度、高壽命、環保的特點。

家用及酒店用的LED技術中，一般的控制方式僅為打開或關閉LED燈，即開關打開時，使其控制的LED燈點亮，開關關閉時，使其控制的LED燈熄滅，此類LED控制裝置不能與外部設備通信，不具有根據外部設備的信號來控制LED燈啟閉、及調光的功能，其智能化程度低、能耗高。

而且，LED燈的電路設計越來越複雜，各部分電路需要不同的工作電壓，而現有的LED燈的電源一般只有一級降壓，僅能提供一個供電電壓給各模塊供電，無法滿足不同工作電壓的電路要求。

因而現有技術還有待改進和提高。

技術實現要素：

鑑於上述現有技術的不足之處，本實用新型的目的在於提供一種多功能智能家居LED燈，能與外接設備通信，根據外接設備輸出的信號對LED調光，提高智能化程度。

為了達到上述目的，本實用新型採取了以下技術方案：

一種多功能智能家居LED燈，其特徵在於，包括：

LED模組；

用於連接外接設備並與外接設備通信的通信模塊；

用於對LED模組進行調光控制的調光模塊；

用於根據通信模塊接收的外接設備輸出的信號，控制LED模塊和調光模塊的工作狀態的控制模塊；

用於給LED模組、通信模塊、調光模塊和控制模塊供電的電源模塊；

所述控制模塊連接LED模組、調光模塊和通信模塊，所述調光模塊連接LED模組，所述電源模塊連接LED模組、通信模塊、調光模塊和控制模塊。

所述的多功能智能家居LED燈中，所述電源模塊包括：

用於將24V直流電轉換為5V直流電給多功能智能家居LED燈的通信模塊供電的第一電壓轉換單元；

用於將第一電壓轉換單元輸出的5V直流電轉換為3.3V直流電給多功能智能家居LED燈的控制模塊供電的第二電壓轉換單元；

用於連接第一連接器的第5端、第6端和第7端的第一連接器；

用於指示電源工作狀態的電源指示燈單元；

所述第一連接器、第一電壓轉換單元、第二電壓轉換單元、電源指示燈單元依次連接，所述第一電壓轉換單元連接通信模塊，所述第二電壓轉換單元連接控制模塊。

所述的多功能智能家居LED燈中，所述第一電壓轉換單元包括第一電源轉換晶片、第一電阻、第一電容和第一二極體，所述第一電源轉換晶片的Vin端連接第一二極體的負極、還通過第一電容接地，第一二極體的正極通過第一電阻連接第一連接器的第5端、第6端和第7端，第一電源轉換晶片的Vout端連接第二電壓轉換單元和通信模塊，還通過第二電容接地。

所述的多功能智能家居LED燈中，所述第二電壓轉換單元包括第二電源轉換晶片、第三電容和第四電容，所述第二電源轉換晶片的Vin端連接第一電源轉換晶片的Vout端、還通過第三電容接地，所述第二電源轉換晶片的Vout端連接控制模塊，還通過第四電容接地。

所述的多功能智能家居LED燈中，所述第二電源轉換晶片採用型號為L1173.3V的集成晶片。

所述的多功能智能家居LED燈中，所述第一電源轉換晶片採用型號為EMP8041的集成晶片。

所述的多功能智能家居LED燈中，所述電源指示燈單元包括：電源指示燈和第二電阻，所述電源指示燈的正極通過第二電阻連接第一連接器的第5端、第6端和第7端，電源指示燈的負極接地。

所述的多功能智能家居LED燈中，所述控制模塊包括控制晶片、晶振、第五電容、第六電容、第七電容、第八電容、第九電容、第十電容、第三電阻、第四電阻、第五電阻和第六電阻；所述控制晶片的第5端通過第六電阻連接第二電源轉換晶片的Vout端、還通過第十電容接地，控制晶片的第9端、第10端、第11端、第12端、第13端、第14端和第15端均連接通信模塊，所述控制晶片的第16端連接第二電源轉換晶片的Vout端、還通過第七電容接地，所述控制晶片的第17端連接晶振的一端、還通過第六電容接地，控制晶片的第18端連接晶振的另一端、還通過第五電容接地，所述第三電阻與晶振並聯，所述控制晶片的第25端通過第八電容接地，所述控制晶片的第26端通過第九電容接地，所述控制晶片的第30端通過第四電阻連接第一連接器的第5端、第6端和第7端、還通過第五電阻連接第一連接器的第5端、第6端和第7端；所述控制晶片的第19端連接調光模塊。

所述的多功能智能家居LED燈，其特徵在於，所述調光模塊包括第七電阻、第八電阻、MOS管和用於連接LED模組第二連接器；

MOS管的柵極通過第七電阻連接控制晶片的第19端、還通過第八電阻接地；所述MOS管的漏極連接第二連接器的第5端、第6端和第7端，MOS管的源極接地，所述第二連接器的第1端、第2端和第3端連接第一連接器的第5端、第6端和第7端。

所述的多功能智能家居LED燈，其特徵在於，所述通信模塊包括：485收發晶片、第十一電容、第九電阻、第十電阻、第十一電阻、第十二電阻、第十三電阻、第二二極體、第三二極體和用於連接外接設備的第三連接器；所述485收發晶片的RO端連接控制晶片的第9端，485收發晶片的RE端和DE端連接控制晶片的第11端，485收發晶片的DI端連接控制晶片的第10端，485收發晶片的VCC端連接第一電源轉換晶片的Vout端、還通過第十一電容接地；所述485收發晶片的B端連接第九電阻的一端、第十電阻的一端和第十三電阻的一端，所述485收發晶片的A端連接第十電阻的另一端、第十一電阻的一端和第十二電阻的一端，所述第九電阻的另一端連接第一電源轉換晶片的Vout端，第十一電阻的另一端和485收發晶片的GND端均接地，所述第十二電阻的另一端連接第三連接器的第2端，所述第十三電阻的另一端連接第三連接器的第1端，第三連接器的第3端連接控制晶片的第12端，第三連接器的第4端接地，第三連接器的第5端接地連接控制晶片的第13端，第三連接器的第6端接地連接控制晶片的第14端，第三連接器的第7端接地連接控制晶片的第15端，第二二極體的負極連接第十二電阻的一端、第二二極體的正極接地，第三二極體的負極連接第十三電阻的一端、第三二極體的正極接地。

相較於現有技術，本實用新型提供的多功能智能家居LED燈，由通信模塊與外接設備通信，根據外接設備輸出的信號控制LED模塊開啟與關閉，或者由控制模塊輸出調光信號控制調光模塊調光，從而實現了控制模塊與外接設備通信，並根據外接設備輸出的信號控制LED燈啟閉，及對LED燈調光的功能，提高了燈具的智能化程度、降低能耗。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的多功能智能家居LED燈的結構框圖。

圖2為本實用新型提供的多功能智能家居LED燈中電源模塊的電路圖。

圖3為本實用新型提供的多功能智能家居LED燈中控制模塊的電路圖。

圖4為本實用新型提供的多功能智能家居LED燈中調光模塊的電路圖。

圖5為本實用新型提供的多功能智能家居LED燈中通信模塊的電路圖。

具體實施方式

本實用新型提供一種多功能智能家居LED燈，為使本實用新型的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖並舉實施例對本實用新型進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。

請參閱圖1，本實用新型提供的多功能智能家居LED燈包括：電源模塊10、LED模組11、通信模塊12、控制模塊13和調光模塊14。所述控制模塊13連接LED模組11、調光模塊13和通信模塊12，所述調光模塊14連接LED模組11，所述電源模塊10連接LED模組11、通信模塊12、調光模塊14和控制模塊13。

其中，所述通信模塊用於連接外接設備並與外接設備通信，調光模塊用於對LED模組進行調光控制，控制模塊用於根據通信模塊接收的外接設備輸出的信號，控制LED模塊和調光模塊的工作狀態，電源模塊用於給LED模組、通信模塊、調光模塊和控制模塊供電。

請一併參閱圖2，所述電源模塊包括：用於將24V直流電轉換為5V直流電給多功能智能家居LED燈的通信模塊供電的第一電壓轉換單元101；用於將第一電壓轉換單元101輸出的5V直流電轉換為3.3V直流電給多功能智能家居LED燈的控制模塊供電的第二電壓轉換單元102；用於連接第一連接器的第5端、第6端和第7端的第一連接器J1；及用於指示電源工作狀態的電源指示燈單元103。

其中，所述第一連接器、第一電壓轉換單元、第二電壓轉換單元、電源指示燈單元依次連接，所述第一電壓轉換單元連接通信模塊，所述第二電壓轉換單元連接控制模塊。

請繼續參閱圖1和圖2，所述第一電壓轉換單元101包括第一電源轉換晶片U1、第一電阻R1、第一電容C1和第一二極體D1，所述第一電源轉換晶片U1的Vin端連接第一二極體D1的負極、還通過第一電容C1接地，第一二極體D1的正極通過第一電阻R1連接第一連接器J1的第5端、第6端和第7端，第一電源轉換晶片U1的Vout端連接第二電壓轉換單元102和通信模塊12，還通過第二電容C2接地。

所述第二電壓轉換單元102包括第二電源轉換晶片U2、第三電容C3和第四電容C4，所述第二電源轉換晶片U2的Vin端連接第一電源轉換晶片U1的Vout端、還通過第三電容C3接地，所述第二電源轉換晶片U2的Vout端連接控制模塊，還通過第四電容C4接地。

本實施例中，所述第二電源轉換晶片U2採用型號為L1173.3V的集成晶片，第一電源轉換晶片U1採用型號為EMP8041的集成晶片。第一電源轉換晶片U1和第二電源轉換晶片U2均為低壓線性穩壓晶片。

請繼續參閱圖2，所述電源指示燈單元13包括：電源指示燈LED和第二電阻R2，所述電源指示燈LED的正極通過第二電阻R2連接第一連接器J1的第5端、第6端和第7端，電源指示燈LED的負極接地，在電源模塊上電時，所述電源指示燈的正極得到高電平而導通，指示LED燈的電源工作正常。

在電源模塊中，24V直流壓從第一連接器J1的第5端、第6端和第7端處輸入，由第一電源轉換晶片U1轉換得到5V直流電給通信模塊供電，第一電源轉換晶片U1輸出的電壓由第二電源轉換晶片U2降低得到3.3V直流電給控制模塊供電。

請一併參閱圖3，所述控制模塊13包括控制晶片U3、晶振Y1、第五電容C5、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8、第九電容C9、第十電容C10、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5和第六電阻R6。所述控制晶片U3的第5端通過第六電阻R6連接第二電源轉換晶片的Vout端、還通過第十電容C10接地，控制晶片U3的第9端、第10端、第11端、第12端、第13端、第14端和第15端均連接通信模塊12，所述控制晶片U3的第16端連接第二電源轉換晶片U2的Vout端、還通過第七電容C7接地，所述控制晶片U3的第17端連接晶振Y1的一端、還通過第六電容C6接地，控制晶片U3的第18端連接晶振Y1的另一端、還通過第五電容C5接地，所述第三電阻R3與晶振Y1並聯，所述控制晶片U3的第25端通過第八電容C8接地，所述控制晶片U3的第26端通過第九電容C9接地，所述控制晶片U3的第30端通過第四電阻R4連接第一連接器的第5端、第6端和第7端、還通過第五電阻R5連接第一連接器J1的第5端、第6端和第7端，所述控制晶片U3的第19端連接調光模塊。

請一併參閱圖4，所述調光模塊包括第七電阻R7、第八電阻R8、MOS管Q1和用於連接LED模組第二連接器J2。所述MOS管Q1的柵極通過第七電阻R7連接控制晶片U3的第19端、還通過第八電阻R8接地；所述MOS管Q1的漏極連接第二連接器J2的第5端、第6端和第7端，MOS管Q1的源極接地，所述第二連接器J2的第1端、第2端和第3端連接第一連接器的第5端、第6端和第7端。

本實施例中，所述控制晶片U3採用型號為RC-1036U018的集成晶片，或者其它類型功能的晶片，如型號為LPC2292FBD144的集成晶片。所述MOS管為N MOS管，當其柵極為高電平時，MOS管Q1導通。所述第三電阻R3的阻值為1兆歐姆，其與第五電容C5和第六電容C6一起構成RC濾波電路，使晶振Y1的時鐘信號更精確，確保控制晶片能可靠的工作。第四電阻R4的阻值為20千歐姆，第五電阻R5的阻值為300千歐姆，所述第四電阻R4和第五電阻R5構成分壓電路。

具體實施時，控制模塊13還包括存儲晶片U2，所述存儲晶片U2的SCL端連接控制晶片U3的第23端，存儲晶片U2的SDA端連接控制晶片U3的第24端，所述存儲晶片U2的VCC端連接第二電源轉換晶片的Vout端，所述存儲晶片U2的A0端、A1端、A2端、VSS端和WP端均接地。該存儲晶片U2通過SCL端與控制晶片U3統一時鐘，並通過SDA端與控制晶片U3雙向傳遞數據，確保工作穩定可靠。本實施例中，所述存儲晶片U2採用型號為24LC04的集成晶片，或其它類似功能的晶片。

請一併參閱圖1、圖2、圖3和圖5，所述通信模塊12包括485收發晶片U4、第十一電容C11、第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第二二極體D2、第三二極體D3和用於連接外接設備的第三連接器J3。

所述485收發晶片U4的RO端連接控制晶片U3的第9端，485收發晶片U4的RE端和DE端連接控制晶片U3的第11端，485收發晶片U4的DI端連接控制晶片U3的第10端，485收發晶片U4的VCC端連接第一電源轉換晶片的Vout端、還通過第十一電容C11接地；所述485收發晶片U4的B端連接第九電阻R9的一端、第十電阻R10的一端和第十三電阻R13的一端，所述485收發晶片U4的A端連接第十電阻R10的另一端、第十一電阻R11的一端和第十二電阻R12的一端，所述第九電阻R9的另一端連接第一電源轉換晶片的Vout端，第十一電阻R11的另一端和485收發晶片U4的GND端均接地，所述第十二電阻R12的另一端連接第三連接器J3的第2端，所述第十三電阻R13的另一端連接第三連接器J3的第1端，第三連接器J3的第3端連接控制晶片U3的第12端，第三連接器J3的第4端接地，第三連接器J3的第5端接地連接控制晶片U3的第13端，第三連接器J3的第6端接地連接控制晶片U3的第14端，第三連接器J3的第7端接地連接控制晶片U3的第15端，第二二極體D2的負極連接第十二電阻R12的一端、第二二極體D2的正極接地，第三二極體D3的負極連接第十三電阻R13的一端、第三二極體D3的正極接地。

其中，所述485收發晶片U4採用型號為ZT485E的集成晶片、或其它具有信號收發功能的晶片，如型號為MAX485的集成晶片。所述第二二極體D2和第三二極體D3的型號均為：P6KE6.8A，其為瞬態抑制二極體，可確保485收發晶片U4穩定可靠。

以下結合圖1至圖4，以外接設備為遙控器為應用實施例，對本實用新型的多功能智能家居LED燈的工作方式進行詳細說明：

LED燈上電後，電源指示燈點亮，由第一電源轉換晶片U1將24V直流電降壓為5V直流電，並由第二電源轉換晶片U1將24V直流電降壓為3.3V直流電。此時，遙控器可向通信模塊發出的開關燈信號，與第三連接器J3連接信號接收頭接收到開關燈信號後，通過遙控器傳輸到485收發晶片U4的A端和B端，與485收發晶片U4通信，485收發晶片U4獲取的開關燈信號通過RE端和DE端反饋至控制晶片U3中，由控制晶片U3處理後通過控制晶片U3的第30端輸出信號控制LED模組11開啟或關閉。當遙控器發光調光信號時，同樣由485收發晶片U4傳輸給控制晶片U3，通過控制晶片U3的第19端輸出相應佔空比的PWM信號給調光模塊，控制MOS管Q1的導通電流大小，對LED模組進行調光。

綜上所述，本實用新型提供的多功能智能家居LED燈，由通信模塊與外接設備通信，根據外接設備輸出的信號控制LED模塊開啟與關閉，或者由控制模塊輸出調光信號控制調光模塊調光，從而實現了控制模塊與外接設備通信，並根據外接設備輸出的信號控制LED燈啟閉，及對LED燈調光的功能，提高了燈具的智能化程度、降低能耗。

同時，本實用新型提供的多功能智能家居LED燈，其電源電路簡單，能提供不同的供電電壓給各個模塊供電，使用的電子元器件少，成本低，產品競爭力高。

可以理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據本實用新型的技術方案及其實用新型構思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應屬於本實用新型所附的權利要求的保護範圍。