CN101772243A - 一种灯具感应控制电路及照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于灯具照明控制领域，提供了一种灯具感应控制电路及照明装置；灯具感应控制电路包括：传感器、调理电路、控制电路以及连接在灯具的控制端与控制电路的控制端之间的通讯电路，调理电路将传感器采集的人体感应信号进行放大处理后输出脉冲信号；控制电路将脉冲信号进行运算处理后输出数字信号；通讯电路根据控制电路输出的数字信号控制灯具的开或关。本发明提供的灯具感应控制电路采用调理电路对传感器感应到的人体感应信号进行调节，从而可以调节传感器的灵敏度，抗干扰性强。

Description

一种灯具感应控制电路及照明装置

技术领域

本发明属于灯具照明控制领域，尤其涉及一种灯具感应控制电路及照明装置。

背景技术

图1示出了现有技术提供的灯具感应控制电路的模块结构，灯具感应控制电路1包括传感器11和继电器12，其中继电器12的输入端连接至传感器11的输出端，继电器12的输出端连接灯具3；通过传感器11采集信号，如果有人存在，发出脉冲信号并控制继电器12的开与关，从而实现人来灯亮，人走灯灭。

然而现有技术中的传感器11只是简单的控制继电器12来实现灯具的开关控制，且采用的是硬启动控制，控制距离不远；并且启动浪涌电流很大，这样会降低一些灯具的使用寿命。并且，继电器12的最大工作电流一般不高，因此图1所示的这种电路最多只能并联10个灯具左右；很难实现智能照明局域网的控制；且不能调节人体感应的灵敏度。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种灯具感应控制电路，旨在解决现有的灯具感应控制电路不能调节人体感应的灵敏度的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种灯具感应控制电路，包括：

传感器，采集人体感应信号；

调理电路，其输入端连接至所述传感器的输出端，将所述传感器采集的人体感应信号进行放大处理后输出脉冲信号；

控制电路，其输入端连接至所述调理电路的输出端，将所述脉冲信号进行运算处理后输出数字信号；以及

连接在所述灯具的控制端与所述控制电路的控制端之间的通讯电路，所述通讯电路根据所述控制电路输出的数字信号控制所述灯具的开或关；并将所述灯具的开关状态反馈给所述控制电路。

本发明实施例的目的还在于提供一种包括上述灯具感应控制电路的照明装置。

本发明提供的灯具感应控制电路采用调理电路对传感器感应到的人体感应信号进行调节，从而可以调节传感器的灵敏度，抗干扰性强。

附图说明

图1是现有技术提供的灯具感应控制电路的模块结构原理图；

图2是本发明第一实施例提供的灯具感应控制电路的模块结构原理图；

图3是本发明第二实施例提供的灯具感应控制电路的模块结构原理图；

图4是本发明实施例提供的灯具感应控制电路中控制电路的电路图；

图5是本发明实施例提供的灯具感应控制电路中传感器和调理电路的电路图；

图6是本发明实施例提供的灯具感应控制电路中继电器的电路图；

图7是本发明实施例提供的灯具感应控制电路中通讯电路的电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的灯具感应控制电路通过调理电路将传感器感应的人体感应信号进行放大处理后输出脉冲信号，控制电路根据脉冲信号分别控制继电器和通讯电路对灯具进行开关控制。

图2示出了本发明第一实施例提供的灯具感应控制电路的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。

灯具感应控制电路2包括：传感器21、调理电路22、控制电路23和通讯电路25；传感器21采集人体感应信号；调理电路22的输入端连接至传感器21的输出端，将传感器21采集的人体感应信号进行处理后输出脉冲信号；控制电路23的输入端连接至调理电路22的输出端，将脉冲信号进行运算处理后输出控制信号和数字信号；通讯电路25连接在灯具3的控制端与控制电路23的控制端之间，通讯电路25根据控制电路23输出的数字信号控制灯具3的开或关；并将灯具3的开关状态反馈给控制电路23；从而实现人来灯亮，人走灯灭的功能。

在本发明实施例中，传感器21检测到运动人体存在时输出小信号，调理电路22将输入的小信号进行放大，进行电压阀值比较，然后进行逻辑控制，输出一定频率和占空比的脉冲信号；控制电路23将采集到的脉冲信号进行数字滤波，运算转换成数字信号和控制信号，控制电路23将控制信号输出控制继电器动作，启动和关断灯具3的供电，实现对灯具的开关；控制电路23通过数据总线将数字信号输出给灯具3，为灯具提供其所需的PWM信号，实现开关控制。同时通过调理电路22可以对传感器21的灵敏度进行调节，使得该灯具感应控制电路可以适应于不同场合的应用，增大了应用范围；同时还可以延长灯管的使用寿命。

图3示出了本发明第二实施例提供的灯具感应控制电路的模块结构原理图，与第一实施例相比，增加了继电器24；其中继电器24的输入端连接至控制电路23的输出端，继电器24的输出端连接至灯具3的电源端；继电器24根据控制电路23输出的控制信号控制灯具3的电源的开或关；控制电路23根据灯具3的开关状态控制继电器24动作。

在本发明实施例中，控制电路23可以为微控制单元(Micro Control Unit，MCU)，其具体电路如图4所示，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。

控制电路23包括芯片U9及其外围电路，其中U9的VBAT引脚连接3.3V电压，U9的PC13-TAMPER-RTC引脚、PC14-OSC32_IN引脚以及PC15-OSC32_OUT引脚均悬空不接，U9的PD0 OSC_IN引脚通过电阻R33连接至U9的PD1 OSC_OUT引脚，U9的PD0 OSC_IN引脚还通过晶振Y1连接至U9的PD1 OSC_OUT引脚，U9的PD0 OSC_IN引脚还通过电容C27接地，U9的PD1 OSC_OUT引脚还通过电容C26接地，电阻R32与电容C24串联连接在电压3.3V与地之间，电阻R32与电容C24的串联连接端连接至U9的NRST引脚，电阻R32与电容C24的串联连接端还通过开关K1接地，电阻R32与电容C24的串联连接端还引出REST端，U9的VSSA引脚接地，U9的VDDA引脚连接3.3V电压，电容C25连接在U9的VSSA引脚与U9的VDDA引脚之间，U9的PA0-WKUP引脚悬空不接，U9的PA1引脚引出PA1端，U9的PA2引脚引出PA2端，U9的PA4引脚引出PA4-ADC4端，U9的PA5引脚引出PA5端，U9的PA6引脚引出PA6端，U9的PB0引脚引出PB0-RF端，U9的PA3引脚、PA7引脚、PB1引脚、PB10引脚、PB11引脚均悬空不接，U9的PB2引脚接地，U9的VSS_1引脚接地，U9的VSS_2引脚接地，U9的VSS_3引脚接地，U9的VDD_1引脚接3.3V电压，U9的VDD_2引脚接3.3V电压，U9的VDD_3引脚接3.3V电压，U9的PA13引脚引出PA13端，U9的PA12引脚引出PA12端，U9的PB12引脚引出PB12端，U9的PA15引脚、PA14引脚、PA11引脚、PA10引脚、PA9引脚、PA8引脚、PB15引脚、PB14引脚、PB13引脚、PB3引脚、PB4引脚、均悬空不接，U9的PB5引脚引出INT-PB5端，U9的PB6引脚引出SCL-PB6端，U9的PB7引脚引出SDA-PB7端，U9的PB8引脚引出CAN-PB8端，U9的PB9引脚引出CAN-PB9端。其中，芯片U9可以采用STM32F103C6芯片。

在本发明实施例中，采用MCU将采集到的脉冲信号进行数字滤波，同时实现了信号的准确性。

在本发明实施例中，传感器21可以为人体红外传感器；传感器21和调理电路22的具体电路如图5所示，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。

调理电路22包括芯片U8及其外围电路，芯片U8包括16个引脚，引脚1(A)接3.3V电压，引脚2(VO)通过电阻R34连接至芯片U9的PB0-RF端，引脚3(RR1)通过电阻R35与可调电阻RW2的一端连接，可调电阻RW2的另一端悬空不接，可调电阻RW2的可调端连接至芯片U8的引脚4(RC1)，引脚4(RC1)还通过电容C30接地，引脚6(RR2)通过依次串联连接的电阻R36和电容C31接地，电阻R36和电容C31的串联连接端连接至引脚5(RC2)，引脚7(VSS)接地，引脚8(RES)通过电阻R37连接至3.3V电压，引脚9(VC)通过电阻R30连接至3.3V电压，引脚10(IB)通过电阻R31接地，引脚11(VDD)连接至3.3V电压，引脚12(2OUT)通过电阻R29连接至引脚13(2IN-)，引脚12(2OUT)还通过电容C21连接至引脚13(2IN-)，引脚13(2IN-)还通过依次串联连接的电阻R28和电容C20连接至引脚16(1OUT)，引脚14(1IN+)引出1IN+端，引脚15(1IN-)通过电阻R27连接至引脚16(1OUT)，引脚15(1IN-)还通过电容C19连接至引脚16(1OUT)，电容C16、电阻R26以及电容C18依次串联连接在1IN+端与地之间，电容C16和电阻R26的串联连接端还连接至引脚15(1IN-)，电阻R20和电阻R19依次串联连接在1IN+端与地之间，电阻R20和电阻R19的串联连接端连接至传感器Q3的S端，电阻R20和电阻R19的串联连接端还通过电容C15接地，传感器Q3的D端通过依次串联连接的电阻R21和电阻R22连接至3.3V电压，电阻R21和电阻R22的串联连接端还通过电容C17接地，传感器Q3的G端接地。

在本发明实施例中，人体红外传感器采用集成电路，并通过调理电路22对信号进行了放大和滤波，增强了信号的抗干扰性。

在本发明实施例中，通过调理电路22对传感器21采集的小信号进行了放大和滤波，同时通过调整调理电路22的放大倍数从而可以调节人体红外传感器的灵敏度。

继电器24的具体电路如图6所示，继电器Q1包括四个引脚，其中引脚1通过电阻R10连接5V电压，引脚1还通过J1接口连接火线，引脚2连接至三极管Q2的集电极，引脚3通过J2接口连接零线，引脚4通过接口J3连接灯具3；二极管D6的阳极连接至继电器Q1的引脚2，二极管D6的阴极连接至继电器Q1的引脚1；三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极通过电阻R16接地，三极管Q2的基极还通过电阻R17连接至芯片U9的PA12端。在本发明实施例提供的灯具感应控制电路中，还保留了继电器的控制方法，可以适应一些不能支持数字信号控制的灯具。

在本发明实施例中，通讯电路25可以采用内容可寻址网络(ContentAddressable Network，CAN)通讯模块；其具体电路如图7所示，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下。

通讯电路25包括芯片U7以及电阻R18、电阻R23、电阻R24，其中芯片U7的VCC引脚连接3.3V电压，芯片U7的GND引脚接地，芯片U7的RS引脚接地，芯片U7的VREF引脚悬空不接，芯片U7的CANH引脚连接J5CAN总线接口，芯片U7的CANL引脚连接J4 CAN总线接口，电阻R18连接在芯片U7的CANH引脚与芯片U7的CANL引脚之间，芯片U7的D引脚通过电阻R24连接至U9的PB9引脚，芯片U7的R引脚通过电阻R23连接至U9的PB8引脚。

本发明实施例提供的灯具感应控制电路通过CAN通讯总线协议发出控制信号可以实现远程控制，控制距离根据CAN协议标准为主，最大可以达到1千米；另外由于采用数字信号控制，差分信号输出，同时扩展了最大灯具连接数，抗干扰性强。

作为本发明的一个实施例，当在特殊情况下不需要传感器21去感应人体存在是，控制电路23可以关闭传感器21，此时可以通过通讯电路25将灯具3的开关状态反馈给控制电路23，控制电路23再控制继电器24动作，从而进一步控制灯具3的开或关。

本发明提供的灯具感应控制电路采用调理电路将传感器感应的人体感应信号进行放大处理后输出脉冲信号，控制电路根据脉冲信号分别控制继电器和通讯电路对灯具进行开关控制，可以实现人来灯亮，人走灯灭的功能；另外采用调理电路可以调节传感器的灵敏度，抗干扰性强；通过通讯电路不仅可以实现远程控制、多个灯具级联控制，还可以将灯具的开关状态反馈给控制电路，控制继电器动作，进一步控制灯具的开关状态。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种灯具感应控制电路，其特征在于，包括：

传感器，采集人体感应信号；

调理电路，其输入端连接至所述传感器的输出端，将所述传感器采集的人体感应信号进行放大处理后输出脉冲信号；

控制电路，其输入端连接至所述调理电路的输出端，将所述脉冲信号进行运算处理后输出数字信号；以及

连接在所述灯具的控制端与所述控制电路的控制端之间的通讯电路，所述通讯电路根据所述控制电路输出的数字信号控制所述灯具的开或关；并将所述灯具的开关状态反馈给所述控制电路。

2.如权利要求1所述的灯具感应控制电路，其特征在于，所述控制电路将所述脉冲信号进行运算处理后还输出控制信号；所述灯具感应控制电路还包括：

继电器，其输入端连接至所述控制电路的输出端，所述继电器的输出端连接至灯具的电源端；所述继电器根据所述控制电路输出的控制信号控制所述灯具的电源的开或关；所述控制电路根据所述灯具的开关状态控制所述继电器动作。

3.如权利要求1所述的灯具感应控制电路，其特征在于，所述传感器为人体红外传感器。

4.如权利要求1所述的灯具感应控制电路，其特征在于，所述控制电路为MCU芯片。

5.如权利要求1所述的灯具感应控制电路，其特征在于，所述通讯电路为CAN通讯模块。

6.一种包括权利要求1所述的灯具感应控制电路的照明装置。

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