CN102869161B - 智能型led廊灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能型LED廊灯，包括微处理器、第一直流电源、第二直流电源、N条LED支路、N组继电器、N个放大器、N个A/D转换器和报警器；报警器与微处理器的一个输出端口相连；每条LED支路由一个限流电阻、一个继电器常开开关和一个LED灯串串接而成，作为LED支路一个端点的LED灯串的负极端均接第一直流电源的地，LED支路的另一端点接第一直流电源的正电压端（V+）；N条LED灯串的正极端分别依次经所述的N个放大器和N个A/D转换器与微处理器的N个输入端口相接；微处理器的N个输出端口通过N个相同的开关驱动电路分别接N组继电器的线圈。该智能型LED廊灯具有自动支路切换和自动报警功能，方便实用，易于实施，且节能性能好。

Description

智能型LED廊灯
技术领域
本发明涉及一种智能型LED廊灯。
背景技术
现有的廊灯（如楼梯间的照明灯），一般采用白炽灯，节能效果差，另外，这种灯由于只有一个单一的回路，一旦回路出现故障，在光线较差时，楼道便处于昏暗或黑暗状态，给居民带来诸多不便，更有甚者，容易造成老人摔伤。
故障出现后也没有报警装置，报修较为困难，而且需要等维修人员修理好才可以正常使用。
有鉴于此，有必要设计一种全新的智能型的LED廊灯。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种智能型LED廊灯，该智能型LED廊灯具有自动支路切换和自动报警功能，方便实用，易于实施，且节能性能好。
发明的技术解决方案如下：
一种智能型LED廊灯，包括微处理器、第一直流电源、第二直流电源、N条LED支路、N组继电器、N个放大器、N个A/D转换器和报警器；所述的N为大于2的整数；所述的继电器为电磁式继电器；报警器与微处理器的一个输出端口相连；
每条LED支路由一个限流电阻、一个继电器常开开关和一个LED灯串串接而成，即N组继电器的N个常开开关分别串入到N条LED支路中；N条LED支路并联，作为LED支路一个端点的LED灯串的负极端均接第一直流电源的地，LED支路的另一端点接第一直流电源的正电压端（V+）；
N条LED灯串的正极端分别依次经所述的N个放大器和N个A/D转换器与微处理器的N个输入端口相接；
微处理器的N个输出端口通过N个相同的开关驱动电路分别接N组继电器的线圈；
每一个所述的开关驱动电路的构造为：包括一个三极管和一个上拉电阻；三极管为NPN型三极管，三极管的c极通过上拉电阻与第二直流电源的正端Vcc相接；三极管的b极接微处理器的一个输出端口，三极管的e极经继电器的线圈接地。
每一个LED灯串由M个LED灯串接而成；M为大于2的整数；M*N个LED灯以周向等分的方式设置在圆形的灯珠固定板上；
M*N个LED灯采用循环错位方式排布，即：
以Snm表示每一个LED灯，n=1,2，…，N；m=1,2，…，M；则M*N个LED灯的排列次序为：
S11，S21，S31，…，SN1，
S12，S22，S32，…，SN2，
...            ...
S1M，S2M，S3M，…，SNM。[这样，某一条LED支路单独亮的效果与其他任一条LED支路单独量的效果是相同的，LED支路切换后，使用者感觉不到任何差别。]
所述的智能型LED廊灯还包括与微处理器相连的亮度传感器。
M为4，N为3。
所述的报警器为具有无线发送功能的报警器。
有益效果：
本发明的智能型LED廊灯，由微处理器通过A/D转换器实时检测各LED支路的状态，一旦某一支路出现故障，则通过控制继电器将一条正常的备用支路切换到使用状态，从而维持LED廊灯的正常使用；因而，本发明具有自动支路切换功能；这样这种LED廊灯的使用寿命就是原来普通廊灯的N倍；N为支路数；
一旦只有一条支路是正常的，则微处理器启动报警器，包括现场蜂鸣器报警和远程报警，及时报修，提醒维修人员及时排除故障，比如更换LED模块等，因而本发明具有自动报警（报修）功能。
采用LED灯相对于白炽灯更节能，在加上采用亮度传感器实时检测现场光照，一旦亮度高于某一阈值，则屏蔽LED灯的开启，这样能进一步节能，因而本发明具有节能效果好的特点。
本发明的智能型LED廊灯，采用廉价的成熟的器件，如继电器、微处理器（如单片机等）、运算放大器和三极管，成本低，且易于实施。
更进一步，由于采用了多个LED灯循环错位方式排布，支路切换后，使用者感觉不到任何差别，因此不会造成使用者不习惯、不适用等效果。
综上所述，本发明的智能型LED廊灯具有自动支路切换和自动报警功能，方便实用，易于实施，且节能性能好，使用寿命长等特点。
本发明构思巧妙，解决了本领域长久没有解决的技术难题，具有显著的社会效益。
附图说明
图1为智能型LED廊灯的控制部分的电路原理图；
图2为智能型LED廊灯的主电路部分的电路原理图；
图3为LED灯布置示意图。
标号说明：1-第一LED灯，2-第二LED灯，3-第三LED灯，4-灯珠固定板。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例1：
如图1-2所示，一种智能型LED廊灯，包括微处理器、第一直流电源、第二直流电源、3条LED支路、3组继电器、3个放大器、3个A/D转换器和报警器；所述的继电器为电磁式继电器；报警器与微处理器的一个输出端口相连；
每条LED支路由一个限流电阻（R4、R5或R6，取值均为1000欧姆）、一个继电器常开开关（KA1,KA2或KA3）和一个LED灯串（图1中的第一LED灯串，第二LED灯串或第三LED灯串）串接而成，即3组继电器的3个常开开关分别串入到N条LED支路中；3条LED支路并联，作为LED支路一个端点的LED灯串的负极端均接第一直流电源的地，LED支路的另一端点接第一直流电源的正电压端（V+）；第一直流电源为由市电电源经变压后整流而来，为现有技术，直流电源的正电压端接，本发明中，V+取12-24v的任一电压，直流电源为常用的公知技术，因此，本发明中对这一点没有详细表述。
3条LED灯串的正极端分别经所述的3个放大器（即AMP1、AMP2和AMP3）、3个A/D转换器（即A/D1、A/D2和A/D3）与微处理器的3个输入端口（即in1，in2和in3）相接；
微处理器的3个输出端口（即out1，out2和out3）通过3个相同的开关驱动电路分别接N组继电器的线圈；
每一个所述的开关驱动电路的构造为：以第一个为例，包括一个三极管T1和一个上拉电阻R1；三极管为NPN型三极管，三极管T1的c极通过上拉电阻R1与第二直流电源的正端Vcc相接；三极管T1的b极接微处理器的一个输出端口out1，三极管T1的e极经继电器的线圈K1接地。
第二直流电源为由市电电源经变压后整流而来，为现有技术，直流电源的正电压端接，本发明中，Vcc取12v，第一直流电源和第二直流电源都取12V时，第一直流电源和第二直流电源可以是同一个电源。
所述的智能型LED廊灯还包括与微处理器相连的亮度传感器。
每一个LED灯串由M个LED灯串接而成；M为大于2的整数；3M个LED灯以周向等分的方式设置在圆形的灯珠固定板上；
3M个LED灯采用循环错位方式排布，即：
以Snm表示每一个LED灯，n=1,2，…，3；m=1,2，…，M；则M*N个LED灯的排列次序为：
S11，S21，S31，
S12，S22，S32，
S1M，S2M，S3M。[这样，某一条LED支路单独亮的效果与其他任一条LED支路单独量的效果是相同的，LED支路切换后，使用者感觉不到任何差别。]
图3是M为4，N为3的情况,即3条LED支路，每条支路上设有4个LED灯。其中第一LED灯、第二LED灯和第三LED灯分别属于第一LED支路、第二LED支路和第三LED支路。
线圈的电压要求为6-24v。LED灯珠的压降一般是3.0－3.6V，选取压降为3v的LED灯，每条LED灯串具有4颗灯珠。此时V+旋转为15V。
与廊灯配套的声控开关或按钮式延时开关为现有技术，本发明中未作详细说明。
所述的报警装置可以是现场的蜂鸣器，也可以是远程报警装置，即直接将报警信号通过无线通信模式发送到管理中心（如物业部的管理中心），实现及时自动报修。
R1、R2和R3的取值均为100欧姆。
对照图1-3，对本廊灯电路的工作过程作以下说明：
假设在声控开关或延时开关开启时（此时V+有电）
（1）首先使得第一LED灯串支路处于正常工作状态。
只需微处理器的out1输出高电平即可，此时三极管T1导通，继电器线圈K1得电，继电器线圈K1对应的常开触点KA1闭合，第一LED灯串支路导通，第一LED灯串点亮；
（2）第一LED支路正常时，由于有4个LED灯，则压降为12V（每一个LED压降3V），放大器（如采用放大倍数为0.1的同向放大器，可以由一个放大倍数为0.1倍的反向放大器和一个放大倍数为1倍的反向放大器级联而成）的放大倍数假设为0.1，则此时A/D1检测到V1值（为1.2V）；
若第一LED支路异常，即某一LED灯断路了，那么LED灯串的压降为0，此时放大器的输入端处电压为V+，即15V，A/D1检测到V2值（为1.5V），通过检测值V2即识别故障。然后给out1低电平，断开KA1开关，将第一LED支路切除。
此时再通过给out2端口高电平，启动第二LED支路正常工作。
（3）如果第二LED支路也出现故障（即A/D2检测到了1.5v而非1.2v）了，则通过给out3高电平启动第三LED支路，并启动报警器。

Claims (4)

1.一种智能型LED廊灯，其特征在于，包括微处理器、第一直流电源、第二直流电源、N条LED支路、N组继电器、N个放大器、N个A/D转换器和报警器；所述的N为大于2的整数；所述的继电器为电磁式继电器；报警器与微处理器的一个输出端口相连；
每条LED支路由一个限流电阻、一个继电器常开开关和一个LED灯串串接而成，N组继电器的N个常开开关分别串入到N条LED支路中；N条LED支路并联，作为LED支路一个端点的LED灯串的负极端均接第一直流电源的地，LED支路的另一端点接第一直流电源的正电压端（V+）；
N个LED灯串的正极端分别依次经所述的N个放大器和N个A/D转换器与微处理器的N个输入端口相接；
微处理器的N个输出端口通过N个相同的开关驱动电路分别接N组继电器的线圈；
每一个所述的开关驱动电路的构造为：包括一个三极管和一个上拉电阻；三极管为NPN型三极管，三极管的c极通过上拉电阻与第二直流电源的正端Vcc相接；三极管的b极接微处理器的一个输出端口，三极管的e极经继电器的线圈接地；
每一个LED灯串由M个LED灯串接而成；M为大于2的整数；M*N个LED灯以周向等分的方式设置在圆形的灯珠固定板上；M*N个LED灯采用循环错位方式排布：
以Snm表示每一个LED灯，n=1,2，…，N；m=1,2，…，M；则M*N个LED灯的排列次序为：S11，S21，S31，…，SN1，
           S12，S22，S32，…，SN2，
           …                 …
           S1M，S2M，S3M，…，SNM；
所述智能型LED廊灯工作时，第一直流电源的正电压端（V+）有电，第一条LED支路对应的A/D转换器输入微处理器的电压值为V1，对应的微处理器的输出端口（out1）输出高电平，对应的开关驱动电路中的三极管（T1）导通，对应的继电器线圈（K1）得电，继电器线圈（K1）对应的常开开关（KA1）闭合，第一条LED支路导通，第一个LED灯串点亮；当第一条LED支路出现故障时，对应的A/D转换器输入微处理器的电压值为V2，对应的微处理器的输出端口（out1）输出低电平，对应的开关驱动电路中的三极管（T1）截止，对应的继电器线圈（K1）断电，对应的常开开关（KA1）断开，与第二条LED支路对应的微处理器的输出端口（out2）输出高电平，对应的常开开关（KA2）闭合，第二条LED支路导通，第二个LED灯串点亮；如果第二条LED支路也出现故障，则与第三条LED支路对应的微处理器的输出端口（out3）输出高电平启动第三条LED支路，依次类推，N条LED支路自动切换，直到第N-1条LED支路也出现故障，则启动第N条LED支路并启动报警器报修。
2.根据权利要求1所述的智能型LED廊灯，其特征在于，还包括与微处理器相连的亮度传感器。
3.根据权利要求1所述的智能型LED廊灯，其特征在于，M为4，N为3。
4.根据权利要求1所述的智能型LED廊灯，其特征在于，所述的报警器为具有无线发送功能的报警器。
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