專利名稱：智能節(jié)能led燈控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種關(guān)于對LED燈進(jìn)行智能節(jié)能控制的系統(tǒng)，主要涉及光學(xué)、LED領(lǐng)域， 主要適用于室內(nèi)LED燈的智能節(jié)能控制。
背景技術(shù)：
目前的LED燈智能節(jié)能控制技術(shù)只是簡單的利用傳感器根據(jù)是否有人來控制燈 的開關(guān)，在此情況下并沒有考慮在室內(nèi)及外界周圍環(huán)境光亮度、光強(qiáng)度足夠的前提下燈開 著繼續(xù)耗能及影響LED燈本身壽命的情況。同時，由于人眼睛對光特別敏感，有一個最適合其工作的光亮度閾值范圍。若光亮 度小與此范圍，則眼睛看東西比較吃力，長期下去會導(dǎo)致視力下降并影響健康；若周圍環(huán)境 光亮度太強(qiáng)，不但浪費了能源，而且由于光亮度刺激太強(qiáng)而影響眼睛的健康及燈本身的壽 命。目前已有的技術(shù)也僅僅是從節(jié)能角度考慮怎樣去調(diào)節(jié)LED的光功率，并沒有考慮到人 眼睛工作時的光學(xué)特性參數(shù)要求，單獨的考慮使用某一種技術(shù)并沒有將多種功能結(jié)合起來 應(yīng)用。低碳時代已經(jīng)到來，由于上述問題在也有?！暗吞肌边@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(shè)計一種根據(jù)室內(nèi)是否有人存在和室內(nèi)環(huán)境的光亮度情況來控制LED 燈的自動開關(guān)和控制其輸出最適宜人眼工作的光亮度參數(shù)，便成為亟需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種智能節(jié)能LED燈控系統(tǒng)，可以根據(jù) 一定空間區(qū)域內(nèi)是否有人存在調(diào)節(jié)LED燈的開關(guān)達(dá)到自動控制的目的；本發(fā)明的另外一個 目的在于提供了一種有利于眼睛工作的LED燈智能化輸出光亮度的裝置，達(dá)到智能、節(jié)能、 健康、精確控制的目的。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明公開了一種智能節(jié)能LED燈控系統(tǒng)，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(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)控制模塊、LED亮度調(diào)節(jié)模塊。 人體紅外線檢測模塊采用熱釋電傳感器，用于把探測到的人體紅外線信號轉(zhuǎn)化為電信號并 進(jìn)行放大處理；光敏傳感器用于將檢測到的室內(nèi)空間環(huán)境光亮度信號轉(zhuǎn)化為電信號；LED 亮度調(diào)節(jié)模塊采用PWM脈寬調(diào)節(jié)方式，根據(jù)調(diào)節(jié)流過LED的正向電流占空比來達(dá)到調(diào)節(jié)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干 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(zhuǎn)換模塊相連接，A/D轉(zhuǎn)換電路連接單片機(jī)I 口，單片機(jī)0 口與LED亮度調(diào)節(jié)模塊相連 接。所述LED燈控系統(tǒng)工作時，當(dāng)一旦有人進(jìn)入所述燈控系統(tǒng)的工作范圍(區(qū)域半徑 根據(jù)實際需求可調(diào)節(jié))，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(zhuǎn)換為電壓信號輸入到信號隔離電路進(jìn)行去干擾；同時，光敏傳感器檢測周圍環(huán)境的光 亮度，將光信號轉(zhuǎn)化為電壓信號并輸入到信號隔離電路進(jìn)行去干擾；經(jīng)去干擾的紅外信號 和光信號再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，變?yōu)閿?shù)字信號輸入到控制芯片，控制芯片將輸入信號進(jìn)行相應(yīng)的 計算、處理，然后輸出控制信號通過改變LED正向電流的占空比，進(jìn)而控制LED的光亮度輸 出功率，達(dá)到提供最適合人眼睛工作的光亮度范圍，保護(hù)眼睛健康和節(jié)能智能控制的目的。 如果該控制系統(tǒng)工作區(qū)域沒有人出現(xiàn)，則燈不工作，保證不浪費電能。
具體地講，本發(fā)明公開了一種智能節(jié)能LED燈控系統(tǒng)，主要用于室內(nèi)LED燈節(jié)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(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)控制模塊、LED亮度調(diào)節(jié)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(zhuǎn)換模塊相連接，A/D轉(zhuǎn)換電路連接單片機(jī)I 口，單片機(jī)0 口與開關(guān)及LED亮度調(diào)節(jié)模塊相連接。 在有些室內(nèi)場合，需要室內(nèi)光亮度較強(qiáng)時，所述智能燈控系統(tǒng)也可以實現(xiàn)人工控 制的目的。


圖1為本發(fā)明的方框圖；圖2為本發(fā)明的控制系統(tǒng)程序流程圖。
具體實施例方式實施例如圖1為一種智能節(jié)能LED燈控系統(tǒng)，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(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)控制模塊、LED亮度調(diào)節(jié)模 塊組成。本實施例中，變壓供電模塊采用的是普通的電源；人體紅外檢測模塊采用市場上 常見的熱釋電傳感器，主要包括紅外線探測單元、菲涅爾棱鏡及外設(shè)電路；光敏傳感器采用 的是常見的光敏電阻；LED亮度調(diào)節(jié)模塊采用的是PWM脈寬調(diào)節(jié)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端口與市電連接，輸出 端口經(jīng)電路板上敷設(shè)的銅線與熱釋電傳感器、光敏傳感器和單片機(jī)的信號輸入端連接；光 敏傳感器安裝在燈殼外側(cè)，避免燈管本身的發(fā)光亮度影響，由導(dǎo)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采集信號的影響；所述的人體紅外線檢測 模塊，采用的是熱釋電傳感器，熱釋電傳感器用于探測人體紅外線信號，其輸出端經(jīng)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(zhuǎn)換模塊1、A/D轉(zhuǎn)換模塊 2經(jīng)銅線相連接，A/D轉(zhuǎn)換的功能是分別將傳感器采集到的模擬信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，輸出數(shù) 字信號；A/Dl、A/D2的輸出端分別與單片機(jī)的信號輸入口相連接，所述的單片機(jī)是可編程 邏輯器件，有兩個或以上的信號輸入、輸出(I/O)端口 ；單片機(jī)的一路輸出端口經(jīng)銅導(dǎo)線與 PWM脈寬調(diào)節(jié)模塊相連接，根據(jù)數(shù)據(jù)輸入信號進(jìn)行計算處理，控制PWM模塊的輸出信號；PWM 脈寬調(diào)節(jié)模塊通過控制流經(jīng)LED的電流達(dá)到控制LED的輸出功率的目的。圖2為本實施例單片機(jī)內(nèi)部的程序流程圖本流程圖是說明單片機(jī)根據(jù)外界信號 的輸入情況進(jìn)行判斷、控制，并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(tǒng)的具體工作流程如下所述智能節(jié)能LED燈工作區(qū)域沒有人出現(xiàn)時，則強(qiáng)制關(guān)燈；當(dāng)有人進(jìn)入所述控制系統(tǒng)熱釋電傳感器的監(jiān)控范圍時，熱釋電傳 感器將該信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換處理送入單片機(jī)信號輸入端口，同時，光敏傳感器將檢測到的環(huán)境 光亮度信號經(jīng)處理轉(zhuǎn)換電路模塊送入單片機(jī)的信號輸入端口，當(dāng)環(huán)境的光亮度Lx大于等 于Lm時(Lm為最適范圍的上限)，單片機(jī)輸出信號通過PWM模塊控制關(guān)閉LED燈，說明環(huán) 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(dāng)環(huán)境的光照度小于等于LO時， 說明環(huán)境中的光照度極微弱可忽略不計，單片機(jī)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(yōu)的光亮度環(huán)境下；當(dāng)環(huán)境的光照度Lx在LO和 Lm之間時，單片機(jī)根據(jù)公式Lz減去Lx，可以得出LED的輸出功率，單片機(jī)輸出相應(yīng)的控制 信號控制PWM脈寬調(diào)節(jié)占空比，間接地調(diào)節(jié)LED的光亮度輸出功率。
權(quán)利要求
1.一種智能節(jié)能LED燈控系統(tǒng)，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(zhuǎn)換單元、單片機(jī)控制模塊、LED光亮度調(diào)節(jié)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(zhuǎn)換模塊輸入 口相連接，A/D轉(zhuǎn)換輸出口連接單片機(jī)I 口，單片機(jī)0 口與LED光亮度調(diào)節(jié)模塊相連接，其 特征在于所述的單片機(jī)控制程序嵌有光亮度計算處理及控制輸出模塊，用于根據(jù)環(huán)境光 亮度和人眼睛的光視效能函數(shù)輸入信號來判斷并控制LED燈輸出最適宜人眼睛正常工作 的光亮度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能節(jié)能LED燈控系統(tǒng)，其特征在于所述人體紅外檢測模 塊包括紅外探測單元、菲涅爾棱鏡及信號處理電路單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能節(jié)能LED燈控系統(tǒng)，其特征在于所述光敏傳感器采用 的是光敏電阻，用于將采集到的光亮度信號經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成與光強(qiáng)成正比的電信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能節(jié)能LED燈控系統(tǒng)，其特征在于所述LED亮度調(diào)節(jié)模 塊是采用PWM脈寬調(diào)制技術(shù)或者采用SET電阻調(diào)節(jié)方式或者線性調(diào)節(jié)方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能節(jié)能LED燈控系統(tǒng)，其特征在于所述的燈控系統(tǒng)也可 以進(jìn)行人工控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能節(jié)能LED燈控系統(tǒng)，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(zhuǎn)換模塊、單片機(jī)控制模塊、LED亮度調(diào)節(jié)模塊。紅外線檢測采用熱釋電傳感器，用于把探測到的紅外線信號轉(zhuǎn)化為電信號；光敏傳感器用于將檢測的環(huán)境光亮度信號轉(zhuǎn)化為電信號；LED亮度調(diào)節(jié)采用PWM調(diào)制，調(diào)節(jié)流過LED正向電流的占空比來調(diào)節(jié)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干擾；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(zhuǎn)換模塊相連接，A/D轉(zhuǎn)換電路連接單片機(jī)I口，單片機(jī)O口與LED亮度調(diào)節(jié)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(yōu)先權(quán)日2011年1月20日
發(fā)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(shù)股份有限公司