水族養(yǎng)殖箱燈具的數(shù)碼定時(shí)調(diào)光器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及裝活魚的容器，是一種附屬于水族養(yǎng)殖箱上面的照明設(shè)備，尤其涉及水族養(yǎng)殖箱燈具的數(shù)碼定時(shí)調(diào)光裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)水族燈具定時(shí)調(diào)光器一類產(chǎn)品，通常只有定時(shí)開關(guān)電源的功能，沒有模仿日出/日落自然光效果的功能，而燈具突然的開關(guān)容易使水族動物感到不適；且額定工作電壓單一，與之不匹配的燈具不能使用；同時(shí)其額定輸出功率也較小，發(fā)熱較高。
[0003]本實(shí)用新型的做法是，在水族燈具定時(shí)調(diào)光器的定時(shí)開關(guān)機(jī)的功能上增加了模仿日出/日落輸出模式，使燈具呈現(xiàn)自然光變換的效果；電源部分采用DC/DC轉(zhuǎn)換電路，實(shí)現(xiàn)寬電壓供電；采用PWM驅(qū)動方式，減小溫升，使產(chǎn)品可以減小體積，提升輸出功率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提出一種水族養(yǎng)殖箱燈具的數(shù)碼定時(shí)調(diào)光器。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種水族養(yǎng)殖箱燈具的數(shù)碼定時(shí)調(diào)光器，包括主控制模塊、用于顯示工作狀態(tài)的顯示模塊、提供直流工作電壓的電源模塊、輸出模塊和用于外部指令輸入接口的輸入模塊；所述顯示模塊、電源模塊、輸出模塊和輸入模塊均與主控制模塊電連接；所述電源模塊包括將外部電源VIN輸入轉(zhuǎn)換為直流工作電壓的9V穩(wěn)壓電路和5V穩(wěn)壓電路；所述主控制模塊包括MCU主控電路、為MCU提供運(yùn)行主頻率時(shí)鐘信號的震蕩電路、貯存MCU軟件程序與數(shù)據(jù)的存儲電路；所述震蕩電路和存儲電路均與MCU主控電路電連接。
[0006]所述輸出模塊包括與MCU主控電路電連接的控制LED亮度的電力輸出電路；MCU主控電路輸出PWM控制信號給所述控制LED亮度的電力輸出電路；所述PWM控制信號在定頻調(diào)寬方式下工作時(shí)，隨著其脈寬逐漸加大，將使LED亮度由低到高漸變形成日出效果；若該P(yáng)WM控制信號在同一方式下工作、其脈寬由大到小漸變，則該LED亮度將由高到低漸變形成曰落效果。
[0007]所述控制LED亮度的電力輸出電路和9V穩(wěn)壓電路包括，電阻R4、R17、R18和R19，還有雙極型三極管Q2，二極管D5，電容ClO和電解電容E3，以及型號為D4454的場效應(yīng)晶體管Q3和型號為78L09的三端穩(wěn)壓電源集成電路U7 ;所述MCU主控電路輸出PWM控制信號經(jīng)電阻R18輸入三極管Q2的基極，該三極管Q2的發(fā)射極接地，其集電極經(jīng)電阻R19接地，并同時(shí)連接場效應(yīng)晶體管Q3的柵極，還經(jīng)電阻R17連接三端穩(wěn)壓電源集成電路U7的穩(wěn)壓輸出引腳3，該引腳3并同時(shí)經(jīng)電容E3接地；所述電源集成電路U7的電源引腳I經(jīng)電阻R4連接外電源；該電阻R4連接外電源的一端并同時(shí)連接二極管D5的陰極和電容ClO ;電容ClO的另一端連接二極管D5的陽極以及場效應(yīng)晶體管Q3的漏級，同時(shí)經(jīng)插接口 LED-OUT同外部LED燈或燈組連接；電容E3的另一端、所述電源集成電路U7的引腳2，以及場效應(yīng)晶體管Q3的源極均接地。
[0008]所述電源模塊還包括檢測該電源模塊輸入電源VIN穩(wěn)定性的斷電檢測電路、用于異常斷電后為MCU主控電路供電的超級電容儲能電路；所述MCU主控電路與所述斷電檢測電路電連接。
[0009]所述5V穩(wěn)壓電路是能在3.0至40V寬范圍輸入電壓下工作、且具備短路防護(hù)和擁有低靜態(tài)電流的MC34063雙極型線性集成電路，輸出電流1.5A。
[0010]所述存儲MCU程序與數(shù)據(jù)的存儲電路包括芯片型號為24C02的非易失性存儲器，存儲速度快，所述存儲MCU程序與數(shù)據(jù)的存儲電路與MCU主控電路之間通過I2C接口連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。
[0011]所述輸入模塊，包括用于用戶輸入的機(jī)械輸入按鍵，通過按鍵輸入完成水族養(yǎng)殖箱燈具的數(shù)碼定時(shí)調(diào)光器的模式設(shè)置和/或功能控制。
[0012]所述超級電容儲能供電電路包括有二極管D2、D3和D4，電阻R7，電容C2和CF3 ;二極管D2和D3的陽極均連接+5V電源，二極管D2的陰極端與電容C2和二極管D4的陰極端連接，電容C2另一端與地連接；二極管D3的陰極端經(jīng)電阻R7與法拉電容CF3的陽極和二極管D4的陽極端相連，法拉電容CF3的陰極與地連接；外部電源正常工作時(shí)，法拉電容CF3通過二極管D3和電阻R7進(jìn)行充電；外部電源斷電后，法拉電容CF3通過二極管D4向外供電。
[0013]用于檢測電源模塊輸入電源的穩(wěn)定性的斷電檢測電路，包括電阻R5、R6和三極管Ql ；電阻R5 —端接+5V電源，另一端與電阻R6和三極管Ql的基極連接；電阻R6的一端與電阻R5和三極管Ql的基極連接，電阻R6的另一端接地；三極管Ql的發(fā)射極接地，三極管Ql的集電極與MCU主控電路110連接；三極管Ql的集電極的輸出電平高和低分別代表外部電源的關(guān)斷和接通。
[0014]所述斷電檢測電路輸入到MCU主控電路的電平顯示為外部電源斷電，則MCU主控電路關(guān)閉MCU的所有外部1接口。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是:1、在水族養(yǎng)殖箱燈具的定時(shí)調(diào)光器定時(shí)開關(guān)機(jī)的功能上增加了模仿日出/日落輸出模式，使燈具呈現(xiàn)自然光變換的效果，使得水族環(huán)境和自然界的相似程度更高；2、電源部分采用DC/DC轉(zhuǎn)換電路，使得本實(shí)用新型產(chǎn)品適應(yīng)寬電壓范圍供電；3、采用PWM驅(qū)動方式為LED燈組供電，減小溫升，使產(chǎn)品減小體積，提升輸出功率，節(jié)能環(huán)保。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型水族養(yǎng)殖箱燈具的數(shù)碼定時(shí)調(diào)光器優(yōu)選實(shí)施例之功能模塊原理框圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的電原理圖；
[0018]圖3是控制LED亮度的電力輸出電路(510)的電路原理圖；
[0019]圖4是超級電容儲能供電電路(340)的電路原理圖；
[0020]圖5是斷電檢測電路(330)的電路原理圖；
[0021]圖6是存儲電路(130)的電路原理圖；
[0022]圖7是本實(shí)用新型的工作設(shè)置流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合各附圖對本實(shí)用新型的內(nèi)容進(jìn)一步詳述。
[0024]如圖1本實(shí)用新型的功能模塊示意圖和圖2本實(shí)用新型的電原理圖所示；
[0025]一種水族養(yǎng)殖箱燈具的數(shù)碼定時(shí)調(diào)光器，包括主控制模塊100、用于顯示工作狀態(tài)的顯示模塊200、提供直流工作電壓的電源模塊300、輸出模塊500和用于外部指令輸入接口的輸入模塊600 ;所述顯示模塊200、電源模塊300、輸出模塊500和輸入模塊600均與主控制模塊100電連接；所述電源模塊300包括將外部電源VIN輸入轉(zhuǎn)換為直流工作電壓的9V穩(wěn)壓電路310和5V穩(wěn)壓電路320 ；所述主控制模塊100包括MCU主控電路110、為MCU提供運(yùn)行主頻率時(shí)鐘信號的震蕩電路120、貯存MCU軟件程序與數(shù)據(jù)的存儲電路130 ;所述震蕩電路120和存儲電路130均與MCU主控電路110電連接。
[0026]所述輸出模塊500包括與MCU主控電路110電連接的控制LED亮度的電力輸出電路510 ；MCU主控電路110輸出PWM控制信號給所述控制LED亮度的電力輸出電路510 ;所述PWM控制信號在定頻調(diào)寬方式下工作時(shí)，隨著其脈寬逐漸加大，將使LED亮度由低到高漸變形成日出效果；若該P(yáng)WM控制信號在同一方式下工作、其脈寬由大到小漸變，則該LED亮度將由高到低漸變形成日落效果。
[0027]所述控制LED亮度的電力輸出電路510和9V穩(wěn)壓電路310包括，電阻R4、R17、R18和R19，還有雙極型三極管Q2，二極管D5，電容ClO和電解電容E3，以及型號為D4454的場效應(yīng)晶體管Q3和型號為78L09的三端穩(wěn)壓電源集成電路U7 ;所述MCU主控電路110輸出PWM控制信號經(jīng)電阻R18輸入三極管Q2的基極，該三極管Q2的發(fā)射極接地，其集電極經(jīng)電阻R19接地，并同時(shí)連接場效應(yīng)晶體管Q3的柵極，還經(jīng)電阻R17連接三端穩(wěn)壓電源集成電路U7的穩(wěn)壓輸出引腳3，該引腳3并同時(shí)經(jīng)電容E3接地；所述電源集成電路U7的電源引腳I經(jīng)電阻R4連接外電源；該電阻R4連接外電源的一端并同時(shí)連接二極管D5的陰極和電容ClO ；電容ClO的另一端連接二極管D5的陽極以及場效應(yīng)晶體管Q3的漏級，同時(shí)經(jīng)插接口 LED-OUT同外部LED燈或燈組連接；電容E3的另一端、所述電源集成電路U7的引腳2，以及場效應(yīng)晶體管Q3的源極均接地。
[0028]所述電源模塊300還包括檢測該電源模塊300輸入電源VIN穩(wěn)定性的斷電檢測電路330、用于異常斷電后為MCU主控電路110供電的超級電容儲能電路340 ;所述MCU主控電路110與所述斷電檢測電路330電連接。
[0029]所述5V穩(wěn)壓電路320是能在3.0至40V寬范圍輸入電壓下工作、且具備短路防護(hù)和擁有低靜態(tài)電流的MC34063雙極型線性集成電路，輸出電流1.5A。
[0030]所述存儲MCU程序與數(shù)據(jù)的存儲電路130包括芯片型號為24C02的非易失性存儲器，存儲速度快，所述存儲MCU程序與數(shù)據(jù)的存儲電路130與MCU主控電路110之間通過I2C接口連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。
[0031]所述輸入模塊600，包括用于用戶輸入的機(jī)械輸入按鍵，通過按鍵輸入完成水族養(yǎng)殖箱燈具的數(shù)碼定時(shí)調(diào)光器的模式設(shè)置和/或功能控制。
[0032]所述超級電容儲能供電電路340包括有二極管D2、D3和D4，電阻R7，電容C2和CF3 ; 二極管D2和D3的陽極均連接+5V電源，二極管D2的陰極端與電容C2和二極管D4的陰極端連接，電容C2另一端與地連接；二極管D3的陰極端經(jīng)電阻R7與法拉電容CF3的陽極和二極管D4的陽極端相連，法拉電容CF3的陰極與地連接；外部電源正常工作時(shí)，法拉電容CF3通過二極管D3和電阻R7進(jìn)行充電；外部電源斷電后，電容CF3通過二極管D4向外供電。
[0033]用于檢測電源模塊輸入電源的穩(wěn)定性的斷電檢測電路330，包括電阻R5、R6和三極管Ql ；電阻R5 —端接+5V電源，另一端與電阻R6和三極管Ql的基極連接；電阻R6的一端與電阻R5和三極管Ql的基極連接，電阻R6的另一端接地；三極管Ql的發(fā)射極接地，三極管Ql的集電極與MCU主控電路110連接；三極管Ql的集電極的輸出電平高和低分別代表外部電源的關(guān)斷和接通。
[0034]所述斷電檢測電路330輸入到MCU主控電路110的電平顯示為外部電源斷電，則MCU主控電路110關(guān)閉MCU的所有外部1接口。
[0035]所述顯示模塊200還包括數(shù)碼管顯示器210和數(shù)碼管驅(qū)動電路220 ;數(shù)碼管顯示器210為LED，數(shù)碼管驅(qū)動電路220采用了型號為74H595和74H596的集成電路器件；主控MCU為型號為ZY85