CN101749582B - 一种具有连续精确调光、稳光功能的灯具 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种具有连续精确调光、稳光功能的灯具，包括电源模块、电光源、人工调节模块、显示模块、指示模块、控制模块、检测模块。电源模块与电光源电连接，控制模块与电源模块电连接，人工调节模块与控制模块电连接，控制模块与指示模块电连接，检测模块与控制模块电连接，控制模块记忆用户设定的照度值，或记忆光源的工作电压或电流，用户选择让光源维持在指定的工作电压或电流，或维持在指定的照度值，电路自动检测照度并显示照度值，将照度稳定在指定值，如果稳定照度失败，给出告警信号。通过该灯具既能使照度达到要求，又最大限度的节省电能。
Description
技术领域
本发明涉及一种灯具，尤其是一种具有连续精确调光、稳定照度功能的灯具。
背景技术
市场上的灯具的亮度虽然可调，但大多数采用手动调节，且精确度不高，虽然部分灯具具有稳光功能，但是不能准确给出照度，只能保证光电探测器信号基本稳定，用户不能准确得知照度，更不能让照度精确的保持在一定值。然而，在一些国内外的标准中常常标明某些场所照度必须达到一定要求，如教室、车库、路面等，现有的灯具不能满足要求。
发明内容
为了解决上述难题，本发明的主要目的在于提供一种能自动检测照度并显示出来，能将照度稳定在指定值的灯具，用户能手动设定照度，如果由于其它因素导致照度达不到用户要求，电路会自动调节灯具的亮度，使照度回到用户的设定值，如果照度调节失败，会给出告警信号。电路能记忆用户设定的照度值，也能记忆光源的工作电压(或电流)。用户可以选择让光源维持在指定的工作电压(或电流)，或维持在指定的照度值。
为了实现上述目的，本发明提供了一种具有连续精确调光、稳光功能的灯具，包括电源模块、电光源、人工调节模块、显示模块、指示模块、控制模块、检测模块，电源模块与电光源电连接，控制模块与电源模块电连接，人工调节模块与控制模块电连接，控制模块与指示模块电连接，检测模块与控制模块电连接，控制模块记忆用户设定的照度值，或记忆光源的工作电压(或电流)，用户选择让光源维持在指定的工作电压(或电流)，或维持在指定的照度值，电路自动检测照度并显示照度值，将照度稳定在指定值，如果稳定照度失败，给出告警信号。
控制模块：记忆用户设定的照度值和光源的工作电压(或电流)，根据用户的选择，控制电源模块让光源维持在指定的工作电压(或电流)或维持在指定的照度值，用锁定标志表示用户选择维持照度或是维持工作电压(或电流)，接收人工调节模块的输入信号，发出显示信号给显示模块，改变电路中记忆的照度值和工作电压(或电流)，接收检测模块输入的照度信号，发出控制信号给电源模块，改变光源的电流和电压，在照度调节失败的条件下，会控制指示模块发出告警信号。
电源模块：为其它模块提供电压、电流，驱动电光源发光。
人工调节模块：将用户的调节动作转换为电信号，送给控制模块。
显示模块：接收控制模块发出的显示信号，显示照度值。
指示模块：指示是锁定照度还是电压(或电流)，输出告警信号。
检测模块：准确的检测照度信号，将信号送给控制模块，包括滤光片、光电转换器件、辅助电路等。通过滤光片使器件对各种波长光的响应特性与人眼对各种波长光的响应特性基本一致。
为了实现上述目的，本发明提供了一种工作方式，如下：
(a)上电，初始化；
(b)控制模块读取记忆的照度、工作电压(或电流)及锁定标志；
(c)控制模块根据记忆的工作电压(或电流)控制电源模块，指示模块根据锁定标志指示是否锁定了照度值；
(d)检测模块检测实际照度值；
(e)若没有锁定照度值，则电光源以记忆的电压(或电流)工作，显示模块显示实际的照度值，如果电路有告警信号，则清除告警信号；
(f)若锁定了照度，显示模块轮流显示实际的照度值和记忆的照度值；
控制模块用记忆的照度与检测模块检测的照度值比较，判断是否要调整照度值；
如果不需要调整照度，将计时器清零，并停止计时，如果电路有告警信号，则清除告警信号；
如果需要调整照度，先由控制模块输出相应的信号至电源模块，调节电光源亮度，同时将当前的工作电压(或电流)作为记忆的工作电压(或电流)，然后，判断计时器是否达到指定时间，若达到指定时间，表明系统在指定时间难以达到照度要求，则通过指示模块给出告警信号；
(g)控制模块检测是否有人工调节信号输入：
如果用户要求改变锁定标志，则改变记忆的锁定标志，若将锁定照度转为锁定工作电压(或电流)，则计时器清零，并停止计时；
在锁定照度的情况下，如果用户要求调节照度，控制模块改变记忆的照度值，计时器复位并开始计时；
在锁定工作电压(或电流)的情况下，如果用户要求调节亮度，控制模块改变记忆的工作电压(或电流)；
(h)回到步骤(b)。
本发明的有益效果是：能精确的控制照度，使各种场所达到国际、国内标准要求，并最大限度的节省电能。
为了对本发明的进一步了解，将通过结合下述附图对本发明的实施进行说明。
附图说明
图1是本发明一种具有连续精确调光、稳光功能的灯具的原理框图。
其中：1.控制模块，2.电源模块，3.显示模块，4.指示模块，5.人工调节模块，6.检测模块，7.电光源。
图2是本发明一种具有连续精确调光、稳光功能的灯具的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施对本发明作进一步说明。
控制模块主要接收检测模块的传来的照度信号，进行比较，记忆工作电压(或电流)、照度和锁定标志，发出控制信号给电源模块，多种具有计算和存储功能的器件都能作为存储模块，如单片机、CPLD、FPGA等。
电压模块为电路提供稳定的电压、电流，根据电路元器件的种类选择多种方式实现，如市场上出售的DC/DC变换器，稳压电源，逆变器等。
显示模块主要用来显示照度值，可用液晶屏、数码管实现。
指示模块主要用来指示是否锁定照度值，发出告警信号，可以用LED指示灯、蜂鸣器实现。
人工调节模块用于当用户对照度不满意时，通过人工调节模块请求电路改变照度，用户也可以通过该模块选择是否锁定照度，可以通过按键来实现。
检测模块主要用来检测环境光照度，由滤光片、光电转换器件和辅助电路构成，通过滤光片使器件对各种波长光的响应特性与人眼对各种波长光的响应特性基本一致，因而能准确的感知照度。
图2是本发明在LED中的应用：
控制模块选用单片机STC12C5604AD，采用SOP-28封装，电源模块选用恒压源和三通道大功率LED恒流驱动器DD313，显示模块选用数码管SR420561K、指示模块选用不同颜色的LED灯珠，其中红色指示灯接单片机P3.3端口(9引脚)，绿色指示灯接单片机P3.4端口(10引脚)，人工调节模块选用按键开关，检测模块是由带有滤光片的光电池PN23CV、定值电阻、可变电阻、两级运放OP07CP构成，其中，检测模块的第二级运放的输出端口接单片机模数转换接口ADC2(20引脚)。
用户可通过按钮S1选择是否锁定照度，按下开关S1，单片机P3.0端口(4引脚)将接受一脉冲，单片机将锁定标志置1，表示锁定照度，指示模块中的绿灯亮，再次按下开关S1，单片机将锁定标志置0，表示锁定电压、电流，指示模块中的绿灯灭，用户反复按下S1，系统在锁定照度和锁定电压、电流间反复变化。
按钮S2与单片机P1.1端口(19引脚)相连，用户可以通过按钮S2增加照度，在锁定照度的情况下，每按一次S2，照度增加10勒克斯，在锁定电压、电流的情况下，每按一次S2，送给DD313的每个PWM波的高电平时间延长1/6291456秒。
按钮S3与单片机P3.7端口(17引脚)相连，用户可以通过按钮S3减少照度，具体工作过程与S2相似。
在锁定照度情况下，当系统不能将照度调节到用户设定值时，红色指示灯亮。
在锁定电压、电流的情况下，数码管只显示实际照度，在锁定照度情况下，数码管轮流显示实际照度值和用户设定的照度值。
Claims (4)
1.一种具有连续精确调光、稳光功能的灯具，包括电源模块、电光源、人工调节模块、显示模块、指示模块、控制模块、检测模块，其特征是：电源模块与电光源电连接，控制模块与电源模块电连接，人工调节模块与控制模块电连接，控制模块与指示模块电连接，检测模块与控制模块电连接，控制模块记忆用户设定的照度值，和记忆光源的工作电压或电流，用户选择让光源维持在指定的工作电压或电流，或维持在指定的照度值，该灯具自动检测照度并显示照度值，将照度稳定在指定值，如果稳定照度失败，给出告警信号；
系统的工作过程为：
(a)上电，初始化；
(b)控制模块读取记忆的照度、工作电压或电流及锁定标志；
(c)控制模块根据记忆的工作电压或电流控制电源模块，指示模块根据锁定标志指示是否锁定了照度值；
(d)检测模块检测实际照度值；
(e)若没有锁定照度值，则电光源以记忆的电压或电流工作，显示模块显示实际的照度值，如果电路有告警信号，则清除告警信号；
(f)若锁定了照度，显示模块轮流显示实际的照度值和记忆的照度值；
控制模块用记忆的照度与检测模块检测的照度值比较，判断是否要调整照度值；
如果不需要调整照度，将计时器清零，并停止计时，如果电路有告警信号，则清除告警信号；
如果需要调整照度，先由控制模块输出相应的信号至电源模块，调节电光源亮度，同时将当前的工作电压或电流作为记忆的工作电压或电流，然后，判断计时器是否达到指定时间，若达到指定时间，表明系统在指定时间内难以达到照度要求，则通过指示模块给出告警信号；
(g)控制模块检测是否有人工调节信号输入：
如果用户要求改变锁定标志，则改变记忆的锁定标志，若将锁定照度转为锁定工作电压或电流，则计时器清零，并停止计时；
在锁定照度的情况下，如果用户要求调节照度，控制模块改变记忆的照度值，计时器复位并开始计时；
在锁定工作电压或电流的情况下，如果用户要求调节亮度，控制模块改变记忆的工作电压或电流；
(h)回到步骤(b)。
2.根据权利要求1所述的一种具有连续精确调光、稳光功能的灯具，其特征是：控制模块用锁定标志表示用户选择维持照度还是维持工作电压或电流。
3.根据权利要求1所述的一种具有连续精确调光、稳光功能的灯具，其特征是：检测模块由滤光片、光电转换器件和辅助电路构成，通过滤光片使器件对各种波长光的响应特性与人眼对各种波长光的响应特性基本一致。
4.根据权利要求1所述的一种具有连续精确调光、稳光功能的灯具，其特征是：显示模块接受控制模块发出的显示信号后，显示照度值。
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