智能節能led燈控系統的製作方法
2023-06-12 12:35:31
專利名稱：智能節能led燈控系統的製作方法
技術領域：
本發明是一種關於對LED燈進行智能節能控制的系統，主要涉及光學、LED領域， 主要適用於室內LED燈的智能節能控制。
背景技術：
目前的LED燈智能節能控制技術只是簡單的利用傳感器根據是否有人來控制燈 的開關，在此情況下並沒有考慮在室內及外界周圍環境光亮度、光強度足夠的前提下燈開 著繼續耗能及影響LED燈本身壽命的情況。同時，由於人眼睛對光特別敏感，有一個最適合其工作的光亮度閾值範圍。若光亮 度小與此範圍，則眼睛看東西比較吃力，長期下去會導致視力下降並影響健康；若周圍環境 光亮度太強，不但浪費了能源，而且由於光亮度刺激太強而影響眼睛的健康及燈本身的壽 命。目前已有的技術也僅僅是從節能角度考慮怎樣去調節LED的光功率，並沒有考慮到人 眼睛工作時的光學特性參數要求，單獨的考慮使用某一種技術並沒有將多種功能結合起來 應用。低碳時代已經到來，由於上述問題在也有悖「低碳」這個時代主題，浪費能源，而且 對人眼睛的健康工作造成一定影響。因此，能夠設計一種根據室內是否有人存在和室內環境的光亮度情況來控制LED 燈的自動開關和控制其輸出最適宜人眼工作的光亮度參數，便成為亟需解決的技術問題。
發明內容
針對上述現有技術的缺陷，本發明提供了一種智能節能LED燈控系統，可以根據 一定空間區域內是否有人存在調節LED燈的開關達到自動控制的目的；本發明的另外一個 目的在於提供了一種有利於眼睛工作的LED燈智能化輸出光亮度的裝置，達到智能、節能、 健康、精確控制的目的。本發明的目的是這樣實現的本發明公開了一種智能節能LED燈控系統，包括變壓供電模塊、人體紅外線檢測 模塊、光敏傳感器、兩路信號隔離電路、A/D轉換模塊、單片機控制模塊、LED亮度調節模塊。 人體紅外線檢測模塊採用熱釋電傳感器，用於把探測到的人體紅外線信號轉化為電信號並 進行放大處理；光敏傳感器用於將檢測到的室內空間環境光亮度信號轉化為電信號；LED 亮度調節模塊採用PWM脈寬調節方式，根據調節流過LED的正向電流佔空比來達到調節LED 輸出光亮度功率目的；信號隔離電路的目是為了去除其它信號對傳感器檢測微弱信號的幹 擾；人體紅外線檢測模塊和光敏傳感器分別與兩路信號隔離電路相連接，隔離電路分別與 A/D轉換模塊相連接，A/D轉換電路連接單片機I 口，單片機0 口與LED亮度調節模塊相連 接。所述LED燈控系統工作時，當一旦有人進入所述燈控系統的工作範圍(區域半徑 根據實際需求可調節)，熱釋電傳感器接收到人體紅外線信號(8 10微米)，將紅外線信號轉換為電壓信號輸入到信號隔離電路進行去幹擾；同時，光敏傳感器檢測周圍環境的光 亮度，將光信號轉化為電壓信號並輸入到信號隔離電路進行去幹擾；經去幹擾的紅外信號 和光信號再經A/D轉換，變為數位訊號輸入到控制晶片，控制晶片將輸入信號進行相應的 計算、處理，然後輸出控制信號通過改變LED正向電流的佔空比，進而控制LED的光亮度輸 出功率，達到提供最適合人眼睛工作的光亮度範圍，保護眼睛健康和節能智能控制的目的。 如果該控制系統工作區域沒有人出現，則燈不工作，保證不浪費電能。
具體地講，本發明公開了一種智能節能LED燈控系統，主要用於室內LED燈節能、 智能控制，該裝置包括變壓模塊、人體紅外檢測模塊、光敏傳感器、兩個信號隔離電路、A/D 轉換模塊、單片機控制模塊、LED亮度調節模塊，人體紅外檢測模塊和光敏傳感器分別與兩 路信號隔離電路相連接，隔離電路分別與A/D轉換模塊相連接，A/D轉換電路連接單片機I 口，單片機0 口與開關及LED亮度調節模塊相連接。 在有些室內場合，需要室內光亮度較強時，所述智能燈控系統也可以實現人工控 制的目的。
圖1為本發明的方框圖；圖2為本發明的控制系統程序流程圖。
具體實施例方式實施例如圖1為一種智能節能LED燈控系統，該裝置包括變壓模塊、人體紅外檢 測模塊、光敏傳感器、兩個信號隔離電路、A/D轉換模塊、單片機控制模塊、LED亮度調節模 塊組成。本實施例中，變壓供電模塊採用的是普通的電源；人體紅外檢測模塊採用市場上 常見的熱釋電傳感器，主要包括紅外線探測單元、菲涅爾稜鏡及外設電路；光敏傳感器採用 的是常見的光敏電阻；LED亮度調節模塊採用的是PWM脈寬調節方式。本實施例中，主要器件的連接方式為變壓供電模塊的輸入埠與市電連接，輸出 埠經電路板上敷設的銅線與熱釋電傳感器、光敏傳感器和單片機的信號輸入端連接；光 敏傳感器安裝在燈殼外側，避免燈管本身的發光亮度影響，由導線與隔離電路1的輸入端 連接，隔離電路的目的是消除其它信號對傳感器採集信號的影響；所述的人體紅外線檢測 模塊，採用的是熱釋電傳感器，熱釋電傳感器用於探測人體紅外線信號，其輸出端經銅線與 隔離電路2相連接；隔離電路1、隔離電路2的輸出端分別與A/D轉換模塊1、A/D轉換模塊 2經銅線相連接，A/D轉換的功能是分別將傳感器採集到的模擬信號進行模數轉換，輸出數 字信號；A/Dl、A/D2的輸出端分別與單片機的信號輸入口相連接，所述的單片機是可編程 邏輯器件，有兩個或以上的信號輸入、輸出(I/O)埠 ；單片機的一路輸出埠經銅導線與 PWM脈寬調節模塊相連接，根據數據輸入信號進行計算處理，控制PWM模塊的輸出信號；PWM 脈寬調節模塊通過控制流經LED的電流達到控制LED的輸出功率的目的。圖2為本實施例單片機內部的程序流程圖本流程圖是說明單片機根據外界信號 的輸入情況進行判斷、控制，並輸出不同的信號以控制PWM模塊輸入信號的目的。本實施例中，該燈控系統的具體工作流程如下所述智能節能LED燈工作區域沒有人出現時，則強制關燈；當有人進入所述控制系統熱釋電傳感器的監控範圍時，熱釋電傳 感器將該信號經過轉換處理送入單片機信號輸入埠，同時，光敏傳感器將檢測到的環境 光亮度信號經處理轉換電路模塊送入單片機的信號輸入埠，當環境的光亮度Lx大於等 於Lm時(Lm為最適範圍的上限)，單片機輸出信號通過PWM模塊控制關閉LED燈，說明環 境中的光照度已完全滿足眼睛正常工作時的光亮度要求；當環境的光照度小於等於LO時， 說明環境中的光照度極微弱可忽略不計，單片機輸出信號送給PWM模塊，PWM輸出信號控制 LED輸出光亮度功率Lz，使得眼睛工作在最優的光亮度環境下；當環境的光照度Lx在LO和 Lm之間時，單片機根據公式Lz減去Lx，可以得出LED的輸出功率，單片機輸出相應的控制 信號控制PWM脈寬調節佔空比，間接地調節LED的光亮度輸出功率。
權利要求
1.一種智能節能LED燈控系統，該裝置由變壓供電模塊、人體紅外探測模塊、光敏傳感 器、信號隔離電路、A/D轉換單元、單片機控制模塊、LED光亮度調節模塊組成，人體紅外檢 測模塊和光敏傳感器分別與兩路信號隔離電路相連接，隔離電路分別與A/D轉換模塊輸入 口相連接，A/D轉換輸出口連接單片機I 口，單片機0 口與LED光亮度調節模塊相連接，其 特徵在於所述的單片機控制程序嵌有光亮度計算處理及控制輸出模塊，用於根據環境光 亮度和人眼睛的光視效能函數輸入信號來判斷並控制LED燈輸出最適宜人眼睛正常工作 的光亮度。
2.根據權利要求1所述的智能節能LED燈控系統，其特徵在於所述人體紅外檢測模 塊包括紅外探測單元、菲涅爾稜鏡及信號處理電路單元。
3.根據權利要求2所述的智能節能LED燈控系統，其特徵在於所述光敏傳感器採用 的是光敏電阻，用於將採集到的光亮度信號經過光電轉換，轉換成與光強成正比的電信號。
4.根據權利要求3所述的智能節能LED燈控系統，其特徵在於所述LED亮度調節模 塊是採用PWM脈寬調製技術或者採用SET電阻調節方式或者線性調節方式。
5.根據權利要求1所述的智能節能LED燈控系統，其特徵在於所述的燈控系統也可 以進行人工控制。
全文摘要
本發明公開了一種智能節能LED燈控系統，包括變壓供電模塊、人體紅外線檢測模塊、光敏傳感器、兩路信號隔離電路、A/D轉換模塊、單片機控制模塊、LED亮度調節模塊。紅外線檢測採用熱釋電傳感器，用於把探測到的紅外線信號轉化為電信號；光敏傳感器用於將檢測的環境光亮度信號轉化為電信號；LED亮度調節採用PWM調製，調節流過LED正向電流的佔空比來調節LED輸出功率目的；信號隔離電路是為了隔離其它信號對檢測微弱信號的幹擾；人體紅外線檢測模塊和光敏傳感器分別與兩路信號隔離電路相連接，隔離電路分別與A/D轉換模塊相連接，A/D轉換電路連接單片機I口，單片機O口與LED亮度調節模塊相連接。
文檔編號H05B37/02GK102098846SQ20111002308
公開日2011年6月15日 申請日期2011年1月20日 優先權日2011年1月20日
發明者晁陽飛, 李波, 楊果, 郭冰, 郭勇 申請人:深圳市華測檢測技術股份有限公司