專利名稱：一種led智能照明節(jié)能控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種LED智能照明節(jié)能控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域 本實(shí)用新型涉及一種照明控制系統(tǒng)，尤其涉及一種LED智能照明節(jié) 能控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
LED光源被認(rèn)為第四代照明光源，LED壽命可達(dá)10萬小時(shí)，是熒光燈 的10倍，白熾燈的100倍。用LED替代白熾燈或熒光燈，環(huán)保無污染，使用安全可靠，便于 維護(hù)，因?yàn)閭涫軞g迎。目前，已有的LED照明工具是由驅(qū)動(dòng)IC、LED連接組合而成。當(dāng)LED照明燈具要亮 時(shí)，電源給LED供電，電源提供的電能經(jīng)驅(qū)動(dòng)IC輸出恒定的電壓或恒定的電流來驅(qū)動(dòng)LED， 使LED發(fā)亮。但是，現(xiàn)有的LED控制系統(tǒng)存在著不足1、采用手動(dòng)開關(guān)，經(jīng)常出現(xiàn)沒有及時(shí)開關(guān)的現(xiàn)象，從而造成大量的能源浪費(fèi)和使 用上的不便。2、使用自動(dòng)開關(guān)，當(dāng)燈亮了以后，無論外界需不需要補(bǔ)償亮度，它都發(fā)出恒定的亮 度，都以恒定的光強(qiáng)去補(bǔ)充，這就造成了很大部分的能源浪費(fèi)。3、這些LED照明燈具控制LED發(fā)亮的內(nèi)部電路之間沒有互相保護(hù)作用，當(dāng)一部分 電路的一個(gè)器件出問題，其它部分電路的器件由于電絕緣能力和抗干擾能力差，也被燒壞， 最后造成整個(gè)電路系統(tǒng)的癱瘓。往往會(huì)發(fā)生燈沒有壞，電路出毛病而無法修理或修理的成 本非常高的問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠自動(dòng)采集外界環(huán)境信息、根據(jù) 外界環(huán)境的變化自動(dòng)改變LED燈具亮度，節(jié)約能源，增加使用壽命的LED智能照明節(jié)能控制 系統(tǒng)。本實(shí)用新型主要是通過調(diào)制PWM自動(dòng)改變LED燈具亮度，控制端與驅(qū)動(dòng)端通過光 耦的連接，增加了電路之間的安全性，通過顯示單元把當(dāng)前環(huán)境下的時(shí)間與LED燈具的亮 度等級顯示出來。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種LED智能照明節(jié)能控制系統(tǒng)，主要包括LED燈具、光敏傳感器、聲敏傳感器、微 處理器、光耦、時(shí)鐘芯片、顯示單元，并驅(qū)動(dòng)電源IC采用恒流驅(qū)動(dòng)電源IC，光敏傳感器、聲敏 傳感器、顯示單元、時(shí)鐘芯片、光耦經(jīng)過簡單的接口電路與微處理器對應(yīng)的I/O 口相連接， 電源、光耦、LED燈分別與恒流驅(qū)動(dòng)電源IC對應(yīng)的接口相連接，光敏傳感器與聲敏傳感器去 與外部環(huán)境進(jìn)行交流，光敏傳感器采集到的外界光信號與聲敏傳感器采集到的外界的聲音 信號這些模擬信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號傳給微處理器進(jìn)行處理，微處理器接收到信號 通過判斷信號的強(qiáng)弱并與當(dāng)前已設(shè)定的內(nèi)部時(shí)鐘進(jìn)行通訊，綜合調(diào)整信號之后調(diào)節(jié)PWM的 占空比，進(jìn)而延長或縮短低電平的時(shí)間，通過光耦控制恒流驅(qū)動(dòng)電源IC驅(qū)動(dòng)LED燈的電流 的大小，通過流過LED燈的電流的不同控制LED燈的亮度。在通過調(diào)節(jié)PWM的高、低電平控 制光耦的開與斷，光耦的輸出接恒流驅(qū)動(dòng)電源IC的使能端，因此就控制了恒流驅(qū)動(dòng)電源IC 驅(qū)動(dòng)LED燈的工作狀態(tài)。這樣就在LED燈工作過程中，控制了 LED燈亮度的變化，達(dá)到了最 佳節(jié)能的目的。上面的所述的微處理器控制端和恒流驅(qū)動(dòng)電源IC驅(qū)動(dòng)端通過光耦采用了 光電隔離的方式，起到安全保護(hù)電路作用，增加了電路的壽命，再通過顯示單元把當(dāng)前環(huán)境下的時(shí)間與LED燈具的亮度等級顯示出來。本實(shí)用新型的有益效果為1、根據(jù)外界環(huán)境的變化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)控LED燈具的亮度，并把亮度等級及系統(tǒng)時(shí) 間從顯示單元上顯示出來。從而實(shí)現(xiàn)了根據(jù)外界環(huán)境的變化完全的自動(dòng)調(diào)制LED燈具的亮 度。達(dá)到按需所取，最佳節(jié)能效果。2、利用光耦的作用，使用光電隔離技術(shù)使電路之間的連接更加安全，穩(wěn)定，不至于 一部分電路的器件出現(xiàn)問題對另一電路的器件照成破壞作用，起到安全保護(hù)電路作用，怎 加了電路的壽命，也大大增加了使用的可靠性。


圖1為本實(shí)用新型的執(zhí)行流程圖。圖2為本實(shí)用新型的聲音采集實(shí)現(xiàn)電路圖和光采集實(shí)現(xiàn)電路圖。圖3為本實(shí)用新型的DS1302時(shí)鐘電路圖。圖4為本實(shí)用新型的HA22004P燈具驅(qū)動(dòng)電路圖。圖5為本實(shí)用新型控制端的流程圖。圖6為本實(shí)用新型光耦的電路圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，首先，系統(tǒng)從DS1302讀取出月份的數(shù)據(jù)，判斷季節(jié)，然后導(dǎo)入相應(yīng)的 時(shí)間，然后開始判定光照強(qiáng)度，當(dāng)光照強(qiáng)度充足時(shí)候，在讀取內(nèi)部時(shí)鐘，經(jīng)過判斷看在這個(gè) 時(shí)間點(diǎn)上，是否需要開燈補(bǔ)償外界光照。當(dāng)光照不足時(shí)候，選擇跳過判斷內(nèi)部時(shí)鐘直接開啟 燈具，為了應(yīng)對氣候突變等因素。達(dá)到上述條件后開始選擇PWM，然后根據(jù)PWM，以對應(yīng)的亮 度開啟燈具。之后采集附近的外界光強(qiáng)信號和聲音信號，有異常情況就通過PWM調(diào)節(jié)燈具 亮度，把燈具亮度穩(wěn)定在一個(gè)值中。當(dāng)達(dá)到系統(tǒng)內(nèi)部的時(shí)間點(diǎn)，關(guān)閉燈具。程序再次循環(huán)。如圖2、圖3、圖4所示，本實(shí)用新型采用了一個(gè)MIC去采集聲音信號，調(diào)整A/D通 道到MIC_In通道，把采集的聲音信號進(jìn)行調(diào)整，然后采樣/保持，之后傳入電壓比較器COMP 比較，之后送入由一個(gè)10位的DACO和逐次逼近型SAR組成的逐次逼近型模/數(shù)轉(zhuǎn)化器(SAR ADC)，之后當(dāng)A/D完成之后就可以讀取DARO取得10位的A/D結(jié)果。本實(shí)用新型的光采集部 分，通過兩個(gè)電阻接入電源，由于光敏電阻會(huì)因?yàn)橥獠康墓庹涨闆r改變阻值大小，所以，在 光敏電阻上的電壓就會(huì)發(fā)生變化。本實(shí)用新型所采用的光敏電阻，明阻約4K，暗阻約74K， 所以光敏電阻上的電壓在1.4疒4. 4V之間變化，不需要進(jìn)行放大可直接進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，通 過改寫內(nèi)部寄存器切換通道后(我們選擇了 LINE_mi進(jìn)行輸入)，通過A/D轉(zhuǎn)化為數(shù)字量。 對于本實(shí)用新型LED智能節(jié)能照明燈具功率的調(diào)節(jié)，使用DS1302時(shí)鐘芯片，單片機(jī)與時(shí)鐘 芯片進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，做出一個(gè)與外界吻合系統(tǒng)時(shí)鐘，根據(jù)時(shí)鐘來測定是否開啟LED。本實(shí)用 新型LED智能節(jié)能照明燈具的恒流驅(qū)動(dòng)電源IC選用的恒流源芯片HA22004P，它驅(qū)動(dòng)LED燈 發(fā)光，在外界環(huán)境不變的情況下，流過LED燈的電流是恒定的，這就達(dá)到了我們采用恒流驅(qū) 動(dòng)的目的。如圖5所示，光敏傳感器、聲敏傳感器、顯示單元(IXD1602)、時(shí)鐘芯片(DS1302)、 光耦經(jīng)過簡單的接口電路與微處理器對應(yīng)的I/O 口相連接。顯示單元(IXD1602)可以顯示 出當(dāng)前的亮度等級和當(dāng)前所處的時(shí)間。整個(gè)控制端工作于4. 5V電壓下，經(jīng)過SPY0029穩(wěn)壓 到3. 3V為微處理器供電。如圖6所示，光耦連接在HA22004P的使能端上，通過控制恒流驅(qū)動(dòng)電源IC的工作與停止，也在傳遞PWM的信號，光耦一般由三部分組成光的發(fā)射、光的接收及信號放大。 輸入的電信號驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管(LED)，使之發(fā)出一定波長的光，被光探測器接收而產(chǎn)生光電 流，再經(jīng)過進(jìn)一步放大后輸出。這就完成了電一光一電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的 作用。
權(quán)利要求一種LED智能照明節(jié)能控制系統(tǒng)，主要包括LED燈具、光敏傳感器、聲敏傳感器、微處理器、光耦、時(shí)鐘芯片、顯示單元，其特征是驅(qū)動(dòng)電源IC采用恒流驅(qū)動(dòng)電源IC，光敏傳感器、聲敏傳感器、顯示單元、時(shí)鐘芯片、光耦經(jīng)過簡單的接口電路與微處理器對應(yīng)的I/O口相連接，電源、光耦、LED燈分別與恒流驅(qū)動(dòng)電源IC對應(yīng)的接口相連接，光敏傳感器與聲敏傳感器去與外部環(huán)境進(jìn)行交流，光敏傳感器采集到的外界光信號與聲敏傳感器采集到的外界的聲音信號這些模擬信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號傳給微處理器進(jìn)行處理，微處理器接收到信號通過判斷信號的強(qiáng)弱并與當(dāng)前已設(shè)定的內(nèi)部時(shí)鐘進(jìn)行通訊，綜合調(diào)整信號之后調(diào)節(jié)PWM的占空比，進(jìn)而延長或縮短低電平的時(shí)間，通過光耦控制恒流驅(qū)動(dòng)電源IC驅(qū)動(dòng)LED燈的電流的大小，通過流過LED燈的電流的不同控制LED燈的亮度，在通過調(diào)節(jié)PWM的高、低電平控制光耦的開與斷，光耦的輸出接恒流驅(qū)動(dòng)電源IC的使能端，控制了恒流驅(qū)動(dòng)電源IC驅(qū)動(dòng)LED燈的工作狀態(tài)。
專利摘要一種LED智能照明節(jié)能控制系統(tǒng)，主要包括LED燈具、光敏傳感器、聲敏傳感器、微處理器、光耦、時(shí)鐘芯片、顯示單元，驅(qū)動(dòng)電源IC采用恒流驅(qū)動(dòng)電源IC，光敏傳感器、聲敏傳感器、顯示單元、時(shí)鐘芯片、光耦經(jīng)過簡單的接口電路與微處理器對應(yīng)的I/O口相連接，電源、光耦、LED燈分別與恒流驅(qū)動(dòng)電源IC對應(yīng)的接口相連接，光敏傳感器與聲敏傳感器去與外部環(huán)境進(jìn)行交流。本實(shí)用新型的有益效果為能夠自動(dòng)采集外界環(huán)境信息、根據(jù)外界環(huán)境的變化自動(dòng)改變LED燈具亮度，節(jié)約能源，增加使用壽命。
文檔編號H05B37/02GK201766745SQ20102025042
公開日2011年3月16日 申請日期2010年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月7日
發(fā)明者周凡, 楊龍飛, 陳興文 申請人:楊龍飛;周凡;陳興文