CN104168700A - 具备红外遥控器功能的蓝牙智能灯 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能灯，尤其是一种具备红外遥控器功能的蓝牙智能灯，属于红外及蓝牙通信的技术领域。按照本发明提供的技术方案，所述具备红外遥控器功能的蓝牙智能灯，包括微控制器，所述微控制器与LED恒流模块、存储模块、红外模块以及蓝牙模组连接；微控制器能驱动LED恒流模块进行照明；微控制器通过蓝牙模组接收红外遥控信息，微控制器根据红外遥控信息读取存储模块内的遥控器码以及功能按键码，以通过红外模块进行所需的红外遥控。本发明结构紧凑，能方便调节照明的亮度以及对灯光色彩变幻的操作，实现节能减排的智能家居生活，适应范围广，给生活带来舒适便利，安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能灯，尤其是一种具备红外遥控器功能的蓝牙智能灯，属于红外及蓝牙通信的技术领域。
背景技术
现家庭中使用的照明工具，多为普通白炽照明，而装饰美观用涂的彩灯也同为普通钨丝，通过墙体安装的电源开关进行亮灭，操作单一功能单一，除照明外并无它用。
近年来，随着社会经济快速发展的同时，生态环境也在急剧的恶化。在政府的大力号召下，人民在追求极具现代化高科技产品的同时也开始注重产品是否低碳环保。因此，需要对现有的照明装备进行相关的升级与改造。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种具备红外遥控器功能的蓝牙智能灯，其结构紧凑，能方便调节照明的亮度以及对灯光色彩变幻的操作，实现节能减排的智能家居生活，适应范围广，给生活带来舒适便利，安全可靠。
按照本发明提供的技术方案，所述具备红外遥控器功能的蓝牙智能灯，包括微控制器，所述微控制器与LED恒流模块、存储模块、红外模块以及蓝牙模组连接；微控制器能驱动LED恒流模块进行照明；微控制器通过蓝牙模组接收红外遥控信息，微控制器根据红外遥控信息读取存储模块内的遥控器码以及功能按键码，以通过红外模块进行所需的红外遥控。
所述红外模块采用全向宽角度红外模块，红外模块能读取家用红外遥控器上的遥控器码以及功能按键码，并将所述遥控器码以及功能按键码存储在存储模块内。
所述LED恒流模块包括红灯LED模块、绿灯LED模块以及蓝色LED模块，微控制器能通过蓝牙模组接收灯光调节信息，微控制器根据灯光调节信息输出PWM控制信息，以调节LED恒流模块输出的灯光亮度以及灯光色彩。
所述蓝牙模组包括与微控制器连接的蓝牙模块以及所述蓝牙模块用于耦合信号的蓝牙天线。
还包括电源模块，所述电源模块与微控制器的电源端以及LED恒流模块的电源端连接。
所述微控制器采用型号为SP3311AL的芯片U2，所述芯片U2的PLL_VCTR端与电容C9的一端以及电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与电容C8的一端连接，电容C8的另一端与电容C9的另一端连接，电容C8与电容C9相连接的一端形成VDD18输出连接端；芯片U2的LDO_V18端通过电容C7接地，芯片U2的LDO_V33端通过电容C6接地，芯片U2的BAT_IN42端通过电容C5接地。
所述蓝牙模块包括蓝牙芯片U1，所述蓝牙芯片U1的UART_TX端与电阻R17的一端连接，蓝牙芯片U1的UART_RX端与电阻R18的一端连接，蓝牙芯片U1的VOUT12端通过电容C15接地，蓝牙芯片U1的FM_IN端、AGPIO1/BT_PRIORITY端以及AGPIO0/BT_ACTIVE端均接地，蓝牙芯片U1的RF端与电感L5的一端以及电容C21的一端连接，电感L5的另一端接地，电容C21的另一端与蓝牙天线RF1连接；蓝牙芯片U1的XIN端与晶振X2的CLK1端以及电容C19的一端连接，电容C19的另一端以及晶振X2的GND端均接地，蓝牙芯片U1的XTAL端与晶振X2的CLK2端以及电容C20的一端连接，电容C20的另一端以及晶振X2的GND端均接地；蓝牙芯片U1的VBAT端与电容C17的一端、电容C18的一端、蓝牙芯片U1的VIO端以及磁珠FB1的一端连接，电容C17的另一端以及电容C18的另一端均接地，磁珠FB1的另一端与电容C16一端以及电压VDD33连接，电容C6的另一端接地。
所述红灯LED模块包括LED芯片U6，所述LED芯片U6的OUT端与电感L2的一端以及二极管D2的阳极端连接，二极管D2的阴极端与电阻R3的一端以及LED芯片U6的VCC端连接，电阻R3的另一端与LED芯片U6的IN端连接，二极管D2的阴极端、电阻R3的一端以及LED芯片U6的VCC均与18V电压连接，LED芯片U6的GND端接地，LED芯片U6的PWM端通过电阻R4接地；
所述绿灯LED模块包括LED芯片U7，所述LED芯片U7的OUT端与电感L3的一端以及二极管D3的阳极端连接，二极管D3的阴极端与电阻R5的一端以及LED芯片U7的VCC端连接，电阻R5的另一端与LED芯片U7的IN端连接，二极管D3的阴极端、电阻R5的一端以及LED芯片U7的VCC均与18V电压连接，LED芯片U7的GND端接地，LED芯片U7的PWM端通过电阻R6接地；
所述蓝灯LED模块包括LED芯片U8，所述LED芯片U8的OUT端与电感L4的一端以及二极管D4的阳极端连接，二极管D4的阴极端与电阻R7的一端以及LED芯片U8的VCC端连接，电阻R7的另一端与LED芯片U8的IN端连接，二极管D4的阴极端、电阻R7的一端以及LED芯片U8的VCC均与18V电压连接，LED芯片U8的GND端接地，LED芯片U8的PWM端通过电阻R8接地。
所述LED恒流模块包括白灯LED模块，所述白灯LED模块包括LED芯片U5，所述LED芯片U5的OUT端与电感L1的一端以及二极管D1的阳极端连接，二极管D1的阴极端与电阻R1的一端以及LED芯片U5的VCC端连接，电阻R1的另一端与LED芯片U5的IN端连接，二极管D1的阴极端、电阻R1的一端以及LED芯片U5的VCC均与18V电压连接，LED芯片U5的GND端接地，LED芯片U5的PWM端通过电阻R2接地。
本发明的优点：集成了全向宽角度红外模块,可实现遥控器功能，对多种电器进行遥控；采用了三色LED灯的LED恒流模块，在实现普通照明的同时，通过蓝牙还可以进行亮度调节及灯光色彩的变幻,让智能灯真正意义上实现了节能减排的智能家居生活,给生活带来舒适便利。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为本发明微控制器的电路原理图。
图3为本发明蓝牙模组的电路原理图。
图4为本发明白灯LED模块的电路原理图。
图5为本发明红灯LED模块的电路原理图。
图6为本发明绿灯LED模块的电路原理图。
图7为本发明蓝灯LED模块的电路原理图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示：为了能方便调节照明的亮度以及对灯光色彩变幻的操作，实现节能减排的智能家居生活，适应范围广，给生活带来舒适便利，安全可靠，本发明包括微控制器，所述微控制器与LED恒流模块、存储模块、红外模块以及蓝牙模组连接；微控制器能驱动LED恒流模块进行照明；微控制器通过蓝牙模组接收红外遥控信息，微控制器根据红外遥控信息读取存储模块内的遥控器码以及功能按键码，以通过红外模块进行所需的红外遥控。
具体地，微控制器通过驱动LED恒流模块能够实现灯光的照明功能，微控制器通过蓝牙模组接收红外遥控信息，存储模块内预存储有不同家用电器的遥控器码以及功能按键码，微控制器根据蓝牙模组的红外遥控信息，能选择读取相应的遥控器码以及功能按键码，然后通过红外模块与相应的家用电器连接，从而能够实现对不同家用电器的红外遥控。在具体实施时，可以具有蓝牙模块的智能终端向微控制器发送红外遥控信息，智能终端包括智能手机、平板等设备。
本发明实施例中，所述红外模块采用全向宽角度红外模块，红外模块能读取家用红外遥控器上的遥控器码以及功能按键码，并将所述遥控器码以及功能按键码存储在存储模块内。红外模块采用全向宽角度的红外模块，从而能够对360度范围内的家用电器进行连接遥控，红外模块采用现有常用的电路或模块，通过红外模块与现有具备红外遥控的家用电器连接，从而将多种电器的遥控器统一于一体，集中了多种家电不同的遥控器，避免遥控器寻找或摆放混乱的麻烦。
具体地，为了实现本发明所需的红外遥控功能，红外模块以及微控制器还需要进行指令学习。其中，指令学习，是指将电器的遥控器码值通过红外模块的采集并记录下来，代替该电器原遥控器进行遥控操作。通过智能终端应用进入智能灯指令学习模式，指令学习时提供与该类电器遥控器相一致的功能界面，在该类电器遥控界面中，同时按住界面中某一功能键及所学该电器原遥控器中对应的功能键，此时，红外模块会读取该遥控码值及所按的按键的键码，并通过微控制器存储到存储模块中，以此操作，直至将该遥控器功能移植结束。
遥控器模式，代替原遥控器进行电器遥控操作。在电器遥控指令学习结束后，可通过智能终端进入智能灯的遥控器模式，选择已存储的家电，此时，任意键按下，红外模块会通过微控制器读取所存存储芯片中该电器的遥控码和该键键码，发送至该电器，从而实现了遥控器功能。上述只是红外遥控指令学习以及遥控操作的概述，具体的指令学习和遥控操作的过程均为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。
进一步，还包括电源模块，所述电源模块与微控制器的电源端以及LED恒流模块的电源端连接。所述蓝牙模组包括与微控制器连接的蓝牙模块以及所述蓝牙模块用于耦合信号的蓝牙天线。
通过电源模块能够与外部220V的市电连接，电源模块能够输出LED恒流模块所需的18V电压以及微控制器所需的5V电压，存储模块、红外模块以及蓝牙模组所需的工作电压均由微控制器进行提供。存储模块采用采用EEPROM读写电路的芯片。微控制器通过SPI（系统总线—串行外设接口）将红外模块采集的数据存储至存储模块内。
蓝牙模块工作在ISM 2.4GHz公共频段的无线网络通信标准。通过蓝牙模块与智能终端连接起来，蓝牙模块与微控制器之间通过串口进行通信。
所述LED恒流模块包括红灯LED模块、绿灯LED模块以及蓝色LED模块，微控制器能通过蓝牙模组接收灯光调节信息，微控制器根据灯光调节信息输出PWM控制信息，以调节LED恒流模块输出的灯光亮度以及灯光色彩。
所述LED恒流模块，采用红、绿、蓝三色LED（发光二极管）灯。红、绿、蓝三色为工业界的一种颜色标准。通过此三个颜色通道的变化以及三色通道之间的相互叠加可以实现多种色彩。在具体实施时，微控制器将蓝牙模块接收的灯光调节信息，通过控制路PWM（脉冲宽度调制），使电压与频率协调变化，从而实现灯光的亮度调节与多种色彩的变化。
如图2所示，所述微控制器采用型号为SP3311AL的芯片U2，所述芯片U2的PLL_VCTR端与电容C9的一端以及电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与电容C8的一端连接，电容C8的另一端与电容C9的另一端连接，电容C8与电容C9相连接的一端形成第一VDD18输出连接端；芯片U2的LDO_V18端通过电容C7接地，且芯片U2的LDO_V18D端形成第二VDD18输出连接端，芯片U2的LDO_V33端通过电容C6接地，芯片U2的BAT_IN42端通过电容C5接地。芯片U2的LDO_V33端形成第一V33输出连接端，芯片U2的BAT_IN42端形成第一V50输出连接端。芯片U2的ON_OFF端与电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端与芯片U2的MOD0端以及DVDD18端连接，电阻R13的另一端形成第三VDD18输出连接端。芯片U2的DVDD33端形成第二VDD33输出连接端。芯片U2的I2C_SCL/GPIO6端与电阻R11的一端连接，芯片U2的I2C_SDA /GPIO7端与电阻R12的一端连接，电阻R11的另一端以及电阻R12的另一端与芯片U2的一DVDD33端连接。芯片U2的VMID端通过电容C11接地，芯片U2的AVSS端接地。芯片U2的一AVDD33端与磁珠FB2的一端以及电容C10的一端连接，磁珠FB2的另一端形成VDD33输出连接端，电容C10的另一端与电阻R10的一端连接，并接地，电阻R10的另一端接地。
本发明实施例中，采用型号为SP3311AL的芯片U2还包括其他的输出连接端，VDD18输出连接端用于输出18V的电压，VDD33输出连接端用于输出3.3V电压，VDD50输出连接端用于输出5V电压；图2中的还有其他的电压输出连接端，所述电压输出连接端用于提供与所述微控制器连接的模块的电源，具体可以根据需要进行选择连接，此处不再赘述。
如图3所示，所述蓝牙模块包括蓝牙芯片U1，所述蓝牙芯片U1的UART_TX端与电阻R17的一端连接，蓝牙芯片U1的UART_RX端与电阻R18的一端连接，蓝牙芯片U1的VOUT12端通过电容C15接地，蓝牙芯片U1的FM_IN端、AGPIO1/BT_PRIORITY端以及AGPIO0/BT_ACTIVE端均接地，蓝牙芯片U1的RF端与电感L5的一端以及电容C21的一端连接，电感L5的另一端接地，电容C21的另一端与蓝牙天线RF1连接；蓝牙芯片U1的XIN端与晶振X2的CLK1端以及电容C19的一端连接，电容C19的另一端以及晶振X2的GND端均接地，蓝牙芯片U1的XTAL端与晶振X2的CLK2端以及电容C20的一端连接，电容C20的另一端以及晶振X2的GND端均接地；蓝牙芯片U1的VBAT端与电容C17的一端、电容C18的一端、蓝牙芯片U1的VIO端以及磁珠FB1的一端连接，电容C17的另一端以及电容C18的另一端均接地，磁珠FB1的另一端与电容C16一端以及电压VDD33连接，电容C6的另一端接地。
本发明实施例中，磁珠FB1用来抑制电源高压的分压。蓝牙芯片U1采用常用RDA5876型号的芯片。电阻R17的另一端连接UART_RX信号，电阻R18的另一端连接UART_TX信号，蓝牙芯片U1的LDO_ON端通过电阻R19连接LDO_ON_rda信号，上述信号均为与微控制器之间的交互信号，具体为本技术领域人员所熟知，此处不再赘述。
如图5所示，所述红灯LED模块包括LED芯片U6，所述LED芯片U6的OUT端与电感L2的一端以及二极管D2的阳极端连接，二极管D2的阴极端与电阻R3的一端以及LED芯片U6的VCC端连接，电阻R3的另一端与LED芯片U6的IN端连接，二极管D2的阴极端、电阻R3的一端以及LED芯片U6的VCC均与18V电压连接，LED芯片U6的GND端接地，LED芯片U6的PWM端通过电阻R4接地；
如图6所示，所述绿灯LED模块包括LED芯片U7，所述LED芯片U7的OUT端与电感L3的一端以及二极管D3的阳极端连接，二极管D3的阴极端与电阻R5的一端以及LED芯片U7的VCC端连接，电阻R5的另一端与LED芯片U7的IN端连接，二极管D3的阴极端、电阻R5的一端以及LED芯片U7的VCC均与18V电压连接，LED芯片U7的GND端接地，LED芯片U7的PWM端通过电阻R6接地；
如图7所示，所述蓝灯LED模块包括LED芯片U8，所述LED芯片U8的OUT端与电感L4的一端以及二极管D4的阳极端连接，二极管D4的阴极端与电阻R7的一端以及LED芯片U8的VCC端连接，电阻R7的另一端与LED芯片U8的IN端连接，二极管D4的阴极端、电阻R7的一端以及LED芯片U8的VCC均与18V电压连接，LED芯片U8的GND端接地，LED芯片U8的PWM端通过电阻R8接地。
如图4所示，所述LED恒流模块包括白灯LED模块，所述白灯LED模块包括LED芯片U5，所述LED芯片U5的OUT端与电感L1的一端以及二极管D1的阳极端连接，二极管D1的阴极端与电阻R1的一端以及LED芯片U5的VCC端连接，电阻R1的另一端与LED芯片U5的IN端连接，二极管D1的阴极端、电阻R1的一端以及LED芯片U5的VCC均与18V电压连接，LED芯片U5的GND端接地，LED芯片U5的PWM端通过电阻R2接地。
本发明实施例中，芯片U5~LED芯片U8相对应的PWM端与微控制器的输出端连接，用于接收微控制器输出的PWM控制信号，从而能实现白灯LED模块、红灯LED模块、绿灯LED模块以及蓝灯LED模块的发光亮度以及相互配合产生的光彩变幻，实现普通照明下亮度的调节以及色彩装饰下的多种色彩变化，具体控制过程可以根据需要进行选择，具体不再赘述。
本发明集成了全向宽角度红外模块,可实现遥控器功能，对多种电器进行遥控；采用了三色LED灯的LED恒流模块，在实现普通照明的同时，通过蓝牙还可以进行亮度调节及灯光色彩的变幻，让智能灯真正意义上实现了节能减排的智能家居生活，给生活带来舒适便利。
Claims (9)
1.一种具备红外遥控器功能的蓝牙智能灯，其特征是：包括微控制器，所述微控制器与LED恒流模块、存储模块、红外模块以及蓝牙模组连接；微控制器能驱动LED恒流模块进行照明；微控制器通过蓝牙模组接收红外遥控信息，微控制器根据红外遥控信息读取存储模块内的遥控器码以及功能按键码，以通过红外模块进行所需的红外遥控。
2.根据权利要求1所述的具备红外遥控器功能的蓝牙智能灯，其特征是：所述红外模块采用全向宽角度红外模块，红外模块能读取家用红外遥控器上的遥控器码以及功能按键码，并将所述遥控器码以及功能按键码存储在存储模块内。
3.根据权利要求1所述的具备红外遥控器功能的蓝牙智能灯，其特征是：所述LED恒流模块包括红灯LED模块、绿灯LED模块以及蓝色LED模块，微控制器能通过蓝牙模组接收灯光调节信息，微控制器根据灯光调节信息输出PWM控制信息，以调节LED恒流模块输出的灯光亮度以及灯光色彩。
4.根据权利要求1所述的具备红外遥控器功能的蓝牙智能灯，其特征是：所述蓝牙模组包括与微控制器连接的蓝牙模块以及所述蓝牙模块用于耦合信号的蓝牙天线。
5.根据权利要求1所述的具备红外遥控器功能的蓝牙智能灯，其特征是：还包括电源模块，所述电源模块与微控制器的电源端以及LED恒流模块的电源端连接。
6.根据权利要求1所述的具备红外遥控器功能的蓝牙智能灯，其特征是：所述微控制器采用型号为SP3311AL的芯片U2，所述芯片U2的PLL_VCTR端与电容C9的一端以及电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与电容C8的一端连接，电容C8的另一端与电容C9的另一端连接，电容C8与电容C9相连接的一端形成VDD18输出连接端；芯片U2的LDO_V18端通过电容C7接地，芯片U2的LDO_V33端通过电容C6接地，芯片U2的BAT_IN42端通过电容C5接地。
7.根据权利要求4所述的具备红外遥控器功能的蓝牙智能灯，其特征是：所述蓝牙模块包括蓝牙芯片U1，所述蓝牙芯片U1的UART_TX端与电阻R17的一端连接，蓝牙芯片U1的UART_RX端与电阻R18的一端连接，蓝牙芯片U1的VOUT12端通过电容C15接地，蓝牙芯片U1的FM_IN端、AGPIO1/BT_PRIORITY端以及AGPIO0/BT_ACTIVE端均接地，蓝牙芯片U1的RF端与电感L5的一端以及电容C21的一端连接，电感L5的另一端接地，电容C21的另一端与蓝牙天线RF1连接；蓝牙芯片U1的XIN端与晶振X2的CLK1端以及电容C19的一端连接，电容C19的另一端以及晶振X2的GND端均接地，蓝牙芯片U1的XTAL端与晶振X2的CLK2端以及电容C20的一端连接，电容C20的另一端以及晶振X2的GND端均接地；蓝牙芯片U1的VBAT端与电容C17的一端、电容C18的一端、蓝牙芯片U1的VIO端以及磁珠FB1的一端连接，电容C17的另一端以及电容C18的另一端均接地，磁珠FB1的另一端与电容C16一端以及电压VDD33连接，电容C6的另一端接地。
8.根据权利要求3所述的具备红外遥控器功能的蓝牙智能灯，其特征是：所述红灯LED模块包括LED芯片U6，所述LED芯片U6的OUT端与电感L2的一端以及二极管D2的阳极端连接，二极管D2的阴极端与电阻R3的一端以及LED芯片U6的VCC端连接，电阻R3的另一端与LED芯片U6的IN端连接，二极管D2的阴极端、电阻R3的一端以及LED芯片U6的VCC均与18V电压连接，LED芯片U6的GND端接地，LED芯片U6的PWM端通过电阻R4接地；
所述绿灯LED模块包括LED芯片U7，所述LED芯片U7的OUT端与电感L3的一端以及二极管D3的阳极端连接，二极管D3的阴极端与电阻R5的一端以及LED芯片U7的VCC端连接，电阻R5的另一端与LED芯片U7的IN端连接，二极管D3的阴极端、电阻R5的一端以及LED芯片U7的VCC均与18V电压连接，LED芯片U7的GND端接地，LED芯片U7的PWM端通过电阻R6接地；
所述蓝灯LED模块包括LED芯片U8，所述LED芯片U8的OUT端与电感L4的一端以及二极管D4的阳极端连接，二极管D4的阴极端与电阻R7的一端以及LED芯片U8的VCC端连接，电阻R7的另一端与LED芯片U8的IN端连接，二极管D4的阴极端、电阻R7的一端以及LED芯片U8的VCC均与18V电压连接，LED芯片U8的GND端接地，LED芯片U8的PWM端通过电阻R8接地。
9.根据权利要求3所述的具备红外遥控器功能的蓝牙智能灯，其特征是：所述LED恒流模块包括白灯LED模块，所述白灯LED模块包括LED芯片U5，所述LED芯片U5的OUT端与电感L1的一端以及二极管D1的阳极端连接，二极管D1的阴极端与电阻R1的一端以及LED芯片U5的VCC端连接，电阻R1的另一端与LED芯片U5的IN端连接，二极管D1的阴极端、电阻R1的一端以及LED芯片U5的VCC均与18V电压连接，LED芯片U5的GND端接地，LED芯片U5的PWM端通过电阻R2接地。
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