CN104780666A - 一种智能照明节电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能照明节电系统，其特征在于：由主机（1），与主机（1）相连接的声音检测模块（2）、电源模块（3）、时钟模块（4）以及驱动模块（5），与驱动模块（5）相连接的照明设备（6）组成；所述的声音检测模块（2）则由声音采集器，与声音采集器相连接的补偿电路，与补偿电路相连接的筛选电路，以及与筛选电路相连接的增益放大电路组成。本发明通过声音控制照明设备的开启，并通过时钟模块的作用关闭照明设备，避免因忘关开关而导致电能的浪费。而且声音检测模块电路结构简单，所使用的电子元件成本低廉。

Description

一种智能照明节电系统
技术领域
本发明涉及电子领域，具体是指一种智能照明节电系统。
背景技术
低碳环保，早已成为社会发展趋势，这其实是我们对过去片面追求发展、追求舒适生活而造成浪费的反思和行动。就用电来说，很难准确统计浪费到底有多少。但深圳供电局曾经做过一个测算，仅就深圳来说，假如我们每人每天节约1度电，深圳一年就能节约50多亿度电，足够让汶川使用50年。
特别是在一些共公场合，如走廊、楼道等，通常因人们忘记关灯而导致出现了所谓的长明灯现象，这样长期以来，无形中浪费的电能是非常惊人的。因此，如何避免在共公场合出现此类现象，则是人们所急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决目前走廊、楼道等公共场合因忘记关灯而导致浪费大量电能的缺陷，提供一种智能照明节电系统。
本发明的目的通过下述技术方案现实：一种智能照明节电系统，由主机，与主机相连接的声音检测模块、电源模块、时钟模块以及驱动模块，与驱动模块相连接的照明设备组成。所述的声音检测模块则由声音采集器，与声音采集器相连接的补偿电路，与补偿电路相连接的筛选电路，以及与筛选电路相连接的增益放大电路组成。
所述的补偿电路由三极管VT1，二极管D1，正极与声音采集器输出端相连接、负极则与二极管D1的P极相连接的电容C1，N极与电容C1的负极相连接、P极与三极管VT1的集电极相连接的二极管D2，N极与三极管VT1的基极相连接、P极则与筛选电路相连接的二极管D4，N极与外部电压相连接、P极与筛选电路相连接的二极管D3，一端与二极管D3的N极相连接、另一端则与三极管VT1的基极相连接的电阻R3，正极与电容C1的正极相连接、负极则经电阻R1后与筛选电路相连接的电容C2组成；所述三极管VT1的发射极接地、集电极与二极管D4的N极相连接，二极管D1的N极与筛选电路相连接。
所述的筛选电路由三极管VT2，三极管VT3，一端同时与二极管D3的P极以及增益放大电路相连接、另一端与三极管VT2的集电极相连接的电阻R4，N极与三极管VT3的发射极相连接、P极则经电阻R5后与三极管VT2的发射极相连接的二极管D5，一端与二极管D4的P极以及二极管D5的P极相连接、另一端与电阻R1相连接的电阻R2，负极与三极管VT2的发射极相连接、正极与增益放大电路相连接的电容C4，正极与电阻R1和电阻R2的连接点相连接、负极与三极管VT3的集电极相连接的电容C3组成；所述三极管VT2的基极与二极管D1的N极相连接，三极管VT3的基极与电阻R1和电阻R2的连接点相连接、集电极则与增益放大电路相连接。
所述的增益放大电路由放大芯片U，三极管VT4，三极管VT5，一端与电容C4的正极相连接、另一端与三极管VT3的集电极相连接的电位器R6，一端与二极管D3的P极相连接、另一端则经电阻R8后与三极管VT4的发射极相连接的电阻R7，正极与放大芯片U的VS管脚相连接、负极与三极管VT4的基极相连接的电容C5，N极与三极管VT4的发射极相连接、P极则与三极管VT5的发射极相连接的二极管D6，一端与三极管VT5的发射极相连接、另一端作为电路输出端的电阻R10，负极与放大芯片U的OUT管脚相连接、正极与三极管VT5的基极相连接的电容C6，一端与放大芯片U的OUT管脚相连接、另一端经电容C7后接地的电阻R9组成；三极管VT4的集电极与三极管VT5的发射极相连接，放大芯片U的VS管脚与电阻R7和电阻R8的连接点相连接、IN+管脚与电位器R6的滑动端相连接、IN-管脚和GAIN管脚均与三极管VT3的集电极相连接、VS管脚同时与电阻R9和电容C7的连接点以及三极管VT5的集电极相连接、GND管脚接地。
所述的声音采集器为MMA7260型三分量加速度传感器。
所述的放大芯片U为LM386集成电路，而电位器R6的阻值为25kΩ。
所述的主机为AT89C2051单片机。
本发明与现有技术相比具有以下优点及有益效果：
    1、本发明通过声音控制照明设备的开启，并通过时钟模块的作用关闭照明设备，避免因忘关开关而导致电能的浪费。
2、本发明声音检测模块电路结构简单，所使用的电子元件成本低廉。
3、本发明声音检测模块中设置有增益放大电路，其可以对声音信号进行放大，提高了系统的灵敏度。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的声音检测模块电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。
实施例
如图1所示，本发明由主机1，与主机1相连接的声音检测模块2、电源模块3、时钟模块4以及驱动模块5，与驱动模块5相连接的照明设备6组成。
主机1作为本发明的主控模块，对整个照明节电系统起控制作用，其采用AT89C2051单片机来实现。电源模块3对市电进行处理后向系统提供工作电源。声音检测模块2可以安装在楼道或走廊里，当有人通过时其可以检测人们所发出的声音，如脚步声、掌声等，并对声音信号进行处理后输送给主机1。当主机1接收到声音信号后，其发出信号给时钟模块4，同时也发出动作指令给驱动模块5，由驱动模块5对照明设备6进行驱动，点亮照明设备6。一段时间后，行人已通过楼道或走廊，因此不再需要灯光，这时则由时钟模块4发出信号给主机1关闭照明设备6，避免电能浪费。时钟模块4的定时时间可以设置为2分钟，即照明设备6点亮2分钟后再关闭。
声音检测模块2为本发明的重点所在，如图2所示，其由声音采集器，与声音采集器相连接的补偿电路，与补偿电路相连接的筛选电路，以及与筛选电路相连接的增益放大电路组成。为了更好的实施本发明，该声音采集器优选为MMA7260型三分量加速度传感器，其灵敏度和精确度都很高。
声音采集器采集到声音信号后传输给补偿电路，该补偿电路由三极管VT1，二极管D1，二极管D2，二极管D3，二极管D4，电阻R1，电阻R3，电容C1，电容C2组成。电容C1的正极与声音采集器输出端相连接、负极则与二极管D1的P极相连接，二极管D2的N极与电容C1的负极相连接、P极与三极管VT1的集电极相连接，二极管D4的N极与三极管VT1的基极相连接、P极则与筛选电路相连接，二极管D3的N极接外部15V电压、P极与筛选电路相连接，电阻R3的一端与二极管D3的N极相连接、另一端则与三极管VT1的基极相连接，电容C2的正极与电容C1的正极相连接、负极则经电阻R1后与筛选电路相连接。该三极管VT1的发射极接地、集电极与二极管D4的N极相连接，二极管D1的N极与筛选电路相连接。
筛选电路可以对声音信号进行筛选，其由三极管VT2，三极管VT3，一端同时与二极管D3的P极以及增益放大电路相连接、另一端与三极管VT2的集电极相连接的电阻R4，N极与三极管VT3的发射极相连接、P极则经电阻R5后与三极管VT2的发射极相连接的二极管D5，一端与二极管D4的P极以及二极管D5的P极相连接、另一端与电阻R1相连接的电阻R2，负极与三极管VT2的发射极相连接、正极与增益放大电路相连接的电容C4，正极与电阻R1和电阻R2的连接点相连接、负极与三极管VT3的集电极相连接的电容C3组成；所述三极管VT2的基极与二极管D1的N极相连接，三极管VT3的基极与电阻R1和电阻R2的连接点相连接、集电极则与增益放大电路相连接。
增益放大电路可以放大声音信号，从而提高系统的灵敏性。其由放大芯片U，三极管VT4，三极管VT5，一端与电容C4的正极相连接、另一端与三极管VT3的集电极相连接的电位器R6，一端与二极管D3的P极相连接、另一端则经电阻R8后与三极管VT4的发射极相连接的电阻R7，正极与放大芯片U的VS管脚相连接、负极与三极管VT4的基极相连接的电容C5，N极与三极管VT4的发射极相连接、P极则与三极管VT5的发射极相连接的二极管D6，一端与三极管VT5的发射极相连接、另一端作为电路输出端的电阻R10，负极与放大芯片U的OUT管脚相连接、正极与三极管VT5的基极相连接的电容C6，一端与放大芯片U的OUT管脚相连接、另一端经电容C7后接地的电阻R9组成；三极管VT4的集电极与三极管VT5的发射极相连接，放大芯片U的VS管脚与电阻R7和电阻R8的连接点相连接、IN+管脚与电位器R6的滑动端相连接、IN-管脚和GAIN管脚均与三极管VT3的集电极相连接、VS管脚同时与电阻R9和电容C7的连接点以及三极管VT5的集电极相连接、GND管脚接地。只要调整电位器R6的阻值则可以调整信号的放大倍数，为了使信号放大的范围更宽，该电位器R6的阻值为25kΩ。该放大芯片U优选为LM386集成芯片，其自身的功耗低，静态时约为4mA，这样可以降低系统自身的能耗。
如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (8)

1.一种智能照明节电系统，其特征在于：由主机（1），与主机（1）相连接的声音检测模块（2）、电源模块（3）、时钟模块（4）以及驱动模块（5），与驱动模块（5）相连接的照明设备（6）组成；所述的声音检测模块（2）则由声音采集器，与声音采集器相连接的补偿电路，与补偿电路相连接的筛选电路，以及与筛选电路相连接的增益放大电路组成。
2.根据权利要求1所述的一种智能照明节电系统，其特征在于：所述的补偿电路由三极管VT1，二极管D1，正极与声音采集器输出端相连接、负极则与二极管D1的P极相连接的电容C1，N极与电容C1的负极相连接、P极与三极管VT1的集电极相连接的二极管D2，N极与三极管VT1的基极相连接、P极则与筛选电路相连接的二极管D4，N极与外部电压相连接、P极与筛选电路相连接的二极管D3，一端与二极管D3的N极相连接、另一端则与三极管VT1的基极相连接的电阻R3，正极与电容C1的正极相连接、负极则经电阻R1后与筛选电路相连接的电容C2组成；所述三极管VT1的发射极接地、集电极与二极管D4的N极相连接，二极管D1的N极与筛选电路相连接。
3.根据权利要求2所述的一种智能照明节电系统，其特征在于：所述的筛选电路由三极管VT2，三极管VT3，一端同时与二极管D3的P极以及增益放大电路相连接、另一端与三极管VT2的集电极相连接的电阻R4，N极与三极管VT3的发射极相连接、P极则经电阻R5后与三极管VT2的发射极相连接的二极管D5，一端与二极管D4的P极以及二极管D5的P极相连接、另一端与电阻R1相连接的电阻R2，负极与三极管VT2的发射极相连接、正极与增益放大电路相连接的电容C4，正极与电阻R1和电阻R2的连接点相连接、负极与三极管VT3的集电极相连接的电容C3组成；所述三极管VT2的基极与二极管D1的N极相连接，三极管VT3的基极与电阻R1和电阻R2的连接点相连接、集电极则与增益放大电路相连接。
4.根据权利要求3所述的一种智能照明节电系统，其特征在于：所述的增益放大电路由放大芯片U，三极管VT4，三极管VT5，一端与电容C4的正极相连接、另一端与三极管VT3的集电极相连接的电位器R6，一端与二极管D3的P极相连接、另一端则经电阻R8后与三极管VT4的发射极相连接的电阻R7，正极与放大芯片U的VS管脚相连接、负极与三极管VT4的基极相连接的电容C5，N极与三极管VT4的发射极相连接、P极则与三极管VT5的发射极相连接的二极管D6，一端与三极管VT5的发射极相连接、另一端作为电路输出端的电阻R10，负极与放大芯片U的OUT管脚相连接、正极与三极管VT5的基极相连接的电容C6，一端与放大芯片U的OUT管脚相连接、另一端经电容C7后接地的电阻R9组成；三极管VT4的集电极与三极管VT5的发射极相连接，放大芯片U的VS管脚与电阻R7和电阻R8的连接点相连接、IN+管脚与电位器R6的滑动端相连接、IN-管脚和GAIN管脚均与三极管VT3的集电极相连接、VS管脚同时与电阻R9和电容C7的连接点以及三极管VT5的集电极相连接、GND管脚接地。
5.根据权利要求4所述的一种智能照明节电系统，其特征在于：所述的声音采集器为MMA7260型三分量加速度传感器。
6.根据权利要求4所述的一种智能照明节电系统，其特征在于：所述的放大芯片U为LM386集成电路。
7.根据权利要求4所述的一种智能照明节电系统，其特征在于：所述电位器R6的阻值为25kΩ。
8.根据权利要求4所述的一种智能照明节电系统，其特征在于：所述的主机为AT89C2051单片机。
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