節能型照明裝置的製作方法

2023-08-06 21:48:46

專利名稱：節能型照明裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種照明裝置，更確切地說，涉及一種能節約電能的照明裝
置。背景技術：
目前全球能源供應緊張，各國為節約電能都大力開發新的發光材料，以
取代傳統照明材料，如現在正在的半導體照明，由於LED與白熾燈、螢光燈 相比，節電效率可以達到9 0%以上，節約了大量的電能。但是另外一方面， 所有的用於照明的燈具都是自點亮以後便一直以預定的功率運行，即使在外 界光線比較強，只需要微弱的燈光照明就能達到正常生活或工作要求的情況 下，也是以預定的功率運行。由於現有照明裝置的亮度無法自動調節，本可 以不必全功率運行的照明裝置仍然以額定功率運行，浪費了大量的電能。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服上述缺陷，提供一種能夠根據外界光 的強度自動調節燈光亮度的照明裝置。
本發明是通過以下技術方案實現的 一種節能型照明裝置，包括至少一 發光元件，其特徵在於該節能型照明裝置還包括周圍光照度採集部分、A/D 轉換部分及中央控制部分，其中，所述周圍光照度採集部分，主要由一光傳 感器和信號放大器構成，該光傳感器用於採集節能型照明裝置周圍的光照度 並將該光照度信號轉換成模擬電信號，所述信號放大器對所述模擬電信號進 行放大；所述A/D轉換部分一端連接於所述周圍光照度採集部分，另一端連 接於所述中央控制部分，主要由A/D轉換器構成，用於對周圍光照度採集部
分傳來的電信號進行採樣，並轉換成數位訊號輸出；所述中央控制部分主要 由中央處理器、存儲器和定時器構成，該中央控制部分接收A/D轉換部分輸 出的數位訊號，判斷照明裝置周圍光的強度並與預定數值比較，並根據判斷
結果調整加在節能型照明裝置上的電壓或電流，使該節能型照明裝置周圍的 光照度維持在預定數值。
所述存儲器存儲A/D轉換器傳來的數據，並與中央處理器進行數據交換； 定時器產生時鐘控制信號，包括數據採集時鐘信號和數據處理時鐘信號；中 央處理器在接收到數據採集時鐘信號後發出控制信號給光傳感器和A/D轉換
器，光傳感器和A/D轉換器工作，光傳感器開始採集周圍光照度；中央處理 器在接收到數據處理時鐘信號後調用數據採集時鐘信號時間內存儲器存儲的 數據並對數據進行處理，同時，中央控制器發出一控制信號給光傳感器和A/D 轉換器，停止周圍光照度的採集，直到數據採集時鐘信號到來才開始重新採 集數據。
所述中央處理器調用數據採集時鐘信號時間內存儲器存儲的數據後，計 算出該段時間內數據的平均值或加權平均值，並與內部預定數值進行比較， 當該預定時間內數據的平均值大於預定數值時，中央處理器生成一控制信號 給發光元件，降低加在發光元件上的電壓或電流；當該預定時間內數據的平 均值小於預定數值時，中央處理器生成一控制信號給發光元件，升高加在發 光元件上的電壓或電流，從而使整個照明環境的照度保持在一恆定範圍。
所述光傳感器為光敏電阻、光敏二極體或者光敏電晶體。
所述發光元件為發光二極體。
與現有技術相比，本發明通過在燈具上設置光傳感器，檢測周圍環境的 光照度，將檢測到的光照度信號與預定數值進行比較，並根據比較的結果自 動調節照明裝置的亮度，從而使照明裝置周圍環境亮度保持在某一預設值， 比如在外界光線很強時，自動調低燈具的亮度，從而在不影響工作和生活的 前提下使照明裝置一直工作在最節約電能的狀態，節約了大量的電能，同時 使照明裝置周圍環境光線不至於太強而刺眼，保證了用眼衛生。

圖1為本發明原理框圖。
圖2為本發明硬體實現原理框圖
圖3為本發明工作流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明作進一步詳細描述。
請參閱圖l、圖2所示，本發明包括一個周圍光照度採集部分、A/D轉 換部分、中央控制部分和發光元件。其中，所述周圍光照度採集部分用於採 集周圍環境光的強度參數並轉化成模擬電信號，其主要由一光傳感器和一信 號放大器構成。光傳感器將周圍環境的光強轉化成電信號輸出到信號放大器， 信號放大器將光傳感器傳來的微弱的信號進行放大，以便於後續的信號處理。 所述光傳感器可以為光敏電阻、光敏二極體或者光敏電晶體。
所述A/D轉換部分用於對周圍光照度採集部分傳來的電信號進行採樣， 並轉換成數位訊號輸出；其主要由A/D轉換器構成。
所述中央控制部分用於接收A/D轉換部分輸出的帶有周圍環境光強度參 數的數位訊號，並根據某段時間內接收到的數位訊號對發光元件作出相應的 調整。所述中央控制部分包括周圍光照度採集控制部分、周圍光照度判斷部 分和光照度調整控制部分，其中，周圍光照度採集控制部分用於控制是否進 行周圍光照度採集；周圍光照度判斷部分主要用於判斷照明裝置周圍光的強 度並與預定值比較；光照度調整控制部分主要根據周圍光照度部分的判斷生 成一調整控制信號並送到發光元件上。該中央控制部分主要由中央處理器、 存儲器和定時器構成，其中，存儲器存儲A/D轉換器傳來的數據，並與中央 處理器進行數據交換；定時器產生時鐘控制信號，包括數據採集時鐘信號和 數據處理時鐘信號；中央處理器在接收到數據採集時鐘信號後發出控制信號 給光傳感器和A/D轉換器，光傳感器和A/D轉換器工作，光傳感器開始採集 周圍光照度；中央處理器接收到數據處理時鐘信號後調用數據採集時鐘信號 時間內存儲器存儲的數據，計算出該段時間內數據的平均值或加權平均值， 並與內部預定數值進行比較，當該預定時間內數據的平均值大於預定數值時， 中央處理器生成一控制信號給發光元件，降低加在發光元件上的電壓或電流; 當該預定時間內數據的平均值小於預定數值時，中央處理器生成一控制信號 給發光元件，升高加在發光元件上的電壓或電流，從而使整個照明環境的照 度保持在一恆定範圍。在數據處理時鐘信號到來的同時，中央控制器發出一
控制信號給光傳感器和A/D轉換器，停止周圍光照度的採集，直到數據採集 時鐘信號到來才開始重新採集數據。
發光元件可以是任何照明燈具，如滷素燈、白熾燈或LED等。 請一併參閱圖3所示，當發光元件工作時，定時器開始工作，定時器向 中央處理器發出一個數據採集時鐘信號，中央處理器在接收到該時鐘信號後 向光傳感器和A/D轉換器發出控制信號，光傳感器和A/D轉換器工作，光傳 感器採集外界光的強度並轉化為電信號，送到信號放大器放大後傳給A/D轉 換器，A/D轉換器將放大器傳來的模擬信號轉換成數位訊號並送到存儲器存 儲起來。在定時器的下一個時鐘控制信號即數據處理時鐘信號到來時，中央 處理器在接收到該時鐘控制信號後調用數據採集時鐘信號時間內存儲器存儲 的數據，計算出該段時間內數據的平均值或加權平均值，並與內部預定的數 值進行比較，當該預定時間內數據的平均值大於預定數值時，中央處理器生 成一控制信號給發光元件，降低加在發光元件上的電壓或電流；當該預定時 間內數據的平均值小於預定數值時，中央處理器生成一控制信號給發光元件， 升高加在發光元件上的電壓或電流，從而使整個照明環境的照度保持在一恆 定範圍。在數據處理時鐘信號到來的同時，中央控制器發出一控制信號給光 傳感器和A/D轉換器，停止周圍光照度的採集，直到數據採集時鐘信號到來 才開始重新採集數據。如此循環反覆，直到當發光元件停止工作後，定時器 才停止工作。
本發明通過在燈具上設置光傳感器，檢測周圍環境的光照度，將檢測到 的光照度信號與預定數值進行比較，並根據比較的結果自動調節照明裝置加 亮度，從而使照明裝置周圍環境亮度保持在某一預設值，比如在外界光線很 強時，自動調低燈具的亮度，從而在不影響工作和生活的前提下使照明裝置 一直工作在最節約電能的狀態，節約了大量的電能，同時使照明裝置周圍環 境光線不至於太強而刺眼，保證了用眼衛生。
以上描述僅為本發明的實施例，諒能理解，在不偏離本發明構思的前提 下，對本發明的簡單修改和替換皆應包含在本發明的技術構思之內。
權利要求
1、一種節能型照明裝置，包括至少一發光元件，其特徵在於該節能型照明裝置還包括周圍光照度採集部分、A/D轉換部分及中央控制部分，其中，所述周圍光照度採集部分，主要由一光傳感器和信號放大器構成，該光傳感器用於採集節能型照明裝置周圍的光照度並將該光照度信號轉換成模擬電信號，所述信號放大器對所述模擬電信號進行放大；所述A/D轉換部分一端連接於所述周圍光照度採集部分，另一端連接於所述中央控制部分，主要由A/D轉換器構成，用於對周圍光照度採集部分傳來的電信號進行採樣，並轉換成數位訊號輸出；所述中央控制部分主要由中央處理器、存儲器和定時器構成，該中央控制部分接收A/D轉換部分輸出的數位訊號，判斷照明裝置周圍光的強度並與預定數值比較，並根據判斷結果調整加在節能型照明裝置上的電壓或電流，使該節能型照明裝置周圍的光照度維持在預定數值。
2、 如權利要求1所述的節能型照明裝置，其特徵在於所述存儲器存儲 A/D轉換器傳來的數據，並與中央處理器進行數據交換；定時器產生時鐘控 制信號，包括數據採集時鐘信號和數據處理時鐘信號；中央處理器在接收到 數據採集時鐘信號後發出控制信號給光傳感器和A/D轉換器，光傳感器和 A/D轉換器工作，光傳感器開始採集周圍光照度；中央處理器在接收到數據 處理時鐘信號後調用數據採集時鐘信號時間內存儲器存儲的數據並對數據進 行處理，同時，中央控制器發出一控制信號給光傳感器和A/D轉換器，停止 周圍光照度的採集，直到數據採集時鐘信號到來才開始重新採集數據。
3、 如權利要求2所述的節能型照明裝置，其特徵在於所述中央處理器 調用數據採集時鐘信號時間內存儲器存儲的數據後，計算出該段時間內數據 的平均值或加權平均值，並與內部預定數值進行比較，當該預定時間內數據 的平均值大於預定數值時，中央處理器生成一控制信號給發光元件，降低加 在發光元件上的電壓或電流；當該預定時間內數據的平均值小於預定數值時，中央處理器生成一控制信號給發光元件，升高加在發光元件上的電壓或電流， 從而使整個照明環境的照度保持在一恆定範圍。
4、 如權利要求1所述的節能型照明裝置，其特徵在於所述光傳感器為光敏電阻、光敏二極體或者光敏電晶體。
5、 如權利要求l所述的節能型照明裝置，其特徵在於所述發光元件為發光二極體。
全文摘要
本發明公開了一種節能型照明裝置，包括至少一發光元件，該節能型照明裝置還包括周圍光照度採集部分，該部分主要由一光傳感器和信號放大器構成，用於採集節能型照明裝置周圍的光照度並將該光照度信號轉換成模擬電信號後經信號放大器放大；A/D轉換部分，該部分主要由A/D轉換器構成，用於對周圍光照度採集部分傳來的電信號進行採樣，並轉換成數位訊號輸出；中央控制部分，主要由中央處理器、存儲器和定時器構成，該中央控制部分接收A/D轉換部分輸出的數位訊號，判斷照明裝置周圍光的強度並與預定數值比較，並根據判斷結果調整加在節能型照明裝置上的電壓或電流，使該節能型照明裝置周圍的光照度維持在預定數值。
文檔編號H05B37/02GK101175350SQ20061011780
公開日2008年5月7日 申請日期2006年10月31日 優先權日2006年10月31日
發明者劉學勇 申請人:寧波安迪光電科技有限公司