CN104853482B - 一种带有应急功能的led红外感应灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带应急功能的LED红外感应灯，包括：照明控制模块、应急控制模块和AC/DC转换电路；所述AC/DC转换电路用于将交流电转换为直流电，并分别为照明控制模块和应急控制模块供电；当AC/DC转换电路正常供电时，所述照明控制模块工作，应急控制模块截止；当AC/DC转换电路断电时，所述应急控制模块工作，所述照明控制模块截止。相比于现有技术，本发明通过将在红外感应灯上增加应急功能，在正常供电时，启动红外感应灯，在断电时，启动应急灯。可以既节约了资源，又美化了工作环境，使灯具效能发挥到最大，同时本发明的灯具的成本远低于原有两种灯具的成本。

Description

一种带有应急功能的LED红外感应灯

技术领域

本发明涉及一种LED灯，特别是一种带有应急功能的LED红外感应灯。

背景技术

在照明控制领域，目前市面上流行灯具包括人体感应灯和应急灯。现有的人体感应灯对人体的位置是否处于人体感应灯的感应区域内进行判断，若当人体处于感应区内，启动人体感应灯；若当人体离开感应区，则该人体感应灯则关闭。另外，现有的应急灯用于当外界停电时，通过应急灯内部的电源进行供电，实现照明工作。

然而，现有的人体感应灯和应急灯由于都是相互独立的产品，独立安装。若需要同时具备两者灯具的功能，则需要在同一个区域分别安装两种灯具。如此，则会导致安装工序繁琐，而且导致灯具所占用的面积和空间大，使用户安装不便，而且也不美观。

因此，急需提供一种灯具，其同时包括应急照明灯具和人体感应照明灯具的功能及作用。

发明内容

本发明在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种带有应急功能的LED红外感应灯。

本发明是通过以下的技术方案实现的：一种带应急功能的LED红外感应灯，包括：照明控制模块、应急控制模块和AC/DC转换电路；所述AC/DC转换电路用于将交流电转换为直流电，并分别为照明控制模块和应急控制模块供电；当AC/DC转换电路正常供电时，所述照明控制模块工作，应急控制模块截止；当AC/DC转换电路断电时，所述应急控制模块工作，所述照明控制模块截止。

相比于现有技术，本发明通过将在红外感应灯上增加应急功能，在正常供电时，启动红外感应灯，在断电时，启动应急灯。可以既节约了资源，又美化了工作环境，使灯具效能发挥到最大，同时本发明的灯具的成本远低于原有两种灯具的成本。

进一步，所述照明控制模块包括照明LED灯、照明LED灯电子开关、控制芯片和红外感应电路；所述AC/DC转换电路分别与照明LED灯、照明LED灯电子开关、控制芯片和红外感应电路连接；所述照明LED灯电子开关和红外感应电路分别与该控制芯片连接，所述控制芯片用于接收红外感应电路的信号，并输出信号至所述照明LED灯电子开关，控制该照明LED灯电子开关的导通与截止；

所述应急控制模块包括充电控制电路、锂电池、应急LED灯电子开关和应急LED灯；所述AC/DC转换电路分别与充电控制电路和应急LED灯电子开关连接；所述充电控制电路用于对锂电池进行充电；所述锂电池通过所述应急LED灯电子开关与所述应急LED灯连接；当AC/DC转换电路无电流输出时，该应急LED灯电子开关导通，并由该锂电池为应急LED灯供电。进一步在照明控制模块中，使用红外感应电路和电子开关，实现红外照明功能的自动开启和关闭。同时，通过检测电压变化，可以相应启动对应功能；在断电时，通过应急LED灯电子开关，自动启动应急LED灯；在正常供电时，可以通过充电控制电路对锂电池进行充电，以保证足够的电量。

进一步，所述红外感应控制电路包括感应头和至少一个放大器；所述感应头产生电压信号，经过放大器进行电压信号放大后，将该电压信号传输至控制芯片；所述控制芯片接收到该电压信号后，若达到触发条件时，则发送控制电压信号至照明LED灯电子开关，使该照明LED灯电子开关导通。进一步通过在红外感应电路中增加放大器，可以将增加红外感应电路产生的电压信号。

进一步，所述照明控制模块还包括一灵敏度调节电路，其包括一电位器；所述电位器用于产生电压信号并发送至控制芯片，由该控制芯片将该电压信号与红外感应控制电路发送的电压信号进行比较，并根据比较结果控制照明LED灯电子开关的工作状态。通过灵敏度调节电路，可以根据实现情况随时调节红外感应的灵敏度，比如感应的距离和范围等。

进一步，所述照明控制模块还包括一光照度调节电路，其用于接收外界光照强度，并发送电压信号至控制芯片；所述控制芯片根据该电压信号，控制照明LED灯电子开关的工作状态。通过光照度调节电路，实现在白天时候关闭红外感应灯，在夜晚光照度较低的时候，开启红外感应灯。

进一步，所述光照度调节电路由电阻、电位器和光敏二极管依次串联形成。

进一步，所述照明控制模块还包括一时间调节电路，其包括一电位器；所述电位器用于产生电压信号并发送至控制芯片，由该控制芯片根据接收的电压信号设置照明LED灯的亮灯时间。进一步通过时间调节电路，可以调节当照明LED灯触发后的开启时间，方便实际情况的应用，可以避免长时间开启造成的浪费。

进一步，所述照明LED灯电子开关包括三极管电路和场效应管电路；所述三级管电路与AC/DC转换电路的输出端连接，用于防止开启时出现照明LED灯出现闪亮；所述场效应管电路与控制芯片的输出端连接，用于控制照明LED灯的工作状态。进一步，通过该三极管电路可以防止由于首次启动时造成照明LED灯的闪亮的状况。

进一步，所述充电控制电路包括第一LED指示灯、第二LED指示灯和充电芯片；所述充电芯片分别与AC/DC转换电路、两LED指示灯和锂电池相连；当锂电池处于充电状态时，该第一LED指示灯亮；当显示锂电池处于电量充满状态时，该第二LED指示灯亮。进一步，通过该指示灯，可以方便用户观察锂电池的电量情况。

作为优选，所述控制芯片为单片机。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1是本发明的带应急功能的LED红外感应灯的连接框图。

图2是本发明的带应急功能的LED红外感应灯的电路图。

图3是本发明的照明LED灯电子开关的电路图。

图4是本发明的红外感应电路的电路图。

图5是本发明的灵敏度调节电路的电路图。

图6是光照度调节的电路图。

图7是时间调节的电路图。

图8是充电控制电路的电路图。

图9是应急LED灯电子开关的电路连接图。

图10是本发明的带应急功能的LED红外感应灯的控制程序流程图。

具体实施方式

请同时参阅图1和图2，其分别为本发明的带应急功能的LED红外感应灯的连接框图和电路图。

本发明的一种带应急功能的LED红外感应灯，包括照明控制模块1、应急控制模块2和AC/DC转换电路3。所述AC/DC转换电3路用于将交流电转换为直流电，并分别为照明控制模块1和应急控制模块2供电；当AC/DC转换电路3正常供电时，所述照明控制模块1工作，应急控制模块2处于截止状态。当AC/DC转换电路3断电时，所述应急控制模块2工作，所述照明控制模块1处于截止状态。

具体的，所述照明控制模块1包括照明LED灯11、照明LED灯电子开关12、控制芯片13和红外感应电路14。

所述AC/DC转换电路3分别与照明LED灯11、照明LED灯电子开关12、控制芯片13和红外感应电路连接14。具体的，在本实施例中，所述AC/DC转换电路将220V/AC分别转换为5V/DC和33V/DC，其中33V/DC为照明LED灯11供电，5V/DC为其他芯片和电路进行供电。

所述照明LED灯电子开关12和红外感应电路14分别与该控制芯片13连接，所述控制芯片13用于接收红外感应电路14的信号，并输出信号至所述照明LED灯电子开关12，控制该照明LED灯电子开关12的导通与截止。具体的，在本实施中，所述控制芯片13优选为单片机。

请同时参阅图3，其为本发明的照明LED灯电子开关的电路图。具体的，所述照明LED灯电子开关12包括三极管电路和场效应管电路；所述三级管电路与AC/DC转换电路的输出端连接，用于防止开启时出现照明LED灯出现闪亮；所述场效应管电路与控制芯片的输出端连接，用于控制照明LED灯的工作状态。

具体的，所述三极管电路包括三极管Q1、电容C13、电阻R23、电阻R24；所述场效应管电路包括场效应管Q4、电阻R1、电容C1、电阻R2和二极管D33。

所述电容C13的正极与AC/DC转换电路3的输出端连接，负极通过电阻R23与三极管Q1的基极连接；所述电阻R24的一端与三极管Q1的基极连接，另一端接地；所述三极管Q1的发射极接地，该三极管Q1的集电极与场效应管Q4的栅极连接；所述单片机的第二引脚通过电阻R1与场效应管Q4的栅极连接；所述场效应管Q4的栅极分别与电容C1和电阻R2的一端连接，该电容C1和电阻R2的另一端接地；所述场效应管Q4的源极通过二极管D33与场效应管的漏极连接，且该场效应管Q4的源极与二极管D33的正极连接，漏极与该二极管D33的负极连接。

当电源开启时，单片机需要一定的启动时间，即此时若直接由单片机控制LED灯电子开关，则在启动时间内无法进行控制。因此，在本发明中，增加了三极管电路，防止电源开启是导致的照明LED灯的闪亮。具体的原理如下：在启动电源时，AC/DC转换电路输出的5V/DC对电容C13充电。此时，由于三极管Q1的基极处于高电平，因此三级管Q1处于导通状态。此时，场效应管Q4的栅极也处于低电平，因此场效应管Q4也处于截止状态，此时照明LED灯不亮。

而当电容C13充电完成后，三极管Q1的基极处于低电平，此时三极管处于截止状态。而在这个时间内，单片机13也完成了启动，因此此时由单片机13的输出电平控制场效应管Q4的导通与截止的状态。

其中，场效应管Q4的源极通过二极管D33与漏极连接，可以防止场效应管Q4被击穿。因为当场效应管的源极产生静电时，电流会反向流动。而此时，通过二极管D33，可以将产生的静电进行释放，因此，可以起到保护场效应管的作用。而场效应管Q4的栅极分别与电容C1和电阻R2连接，可以起到稳定电路的作用。

具体的，所述红外感应控制电路包括感应头和至少一个放大器；所述感应头产生电压信号，经过放大器进行电压信号放大后，将该电压信号传输至控制芯片；所述控制芯片接收到该电压信号后，若达到触发条件时，则发送控制电压信号至照明LED灯电子开关，使该照明LED灯电子开关导通。

请同时参阅图4，其为红外感应控制电路的电路图。在本实施例中，所述红外感应控制电路包括感应头、第一放大器IC3A和第二放大器IC3D。其中，感应头的输出端口1通过电阻R22、电容C3与第一放大器IC3A的负极输入端连接，输出端口2通过电容C7、电阻R22、电容C3与第一放大器IC3A的负极输入端连接。所述感应头的输出端口1输出为稳定的电压信号，而输出端口2输出为变换电压信号。AC/DC转换电路的5V/DC与第一放大器IC3A的正极输入端连接。所述第一放大器IC3A的输出端分别与电容C11、电阻R20与第一放大器的负极输入端连接，形成负反馈放大电路。此时，由感应头产生的毫伏级的电压信号进行第一级放大。

同时，将第一放大器IC3A的输出端通过电容C4和电阻R19与第二放大器IC3D的负极输入端连接。AC/DC转换电路的5V/DC与该第二放大器IC3D的正极输入端连接。该第二放大器IC3D的输出端分别通过电容C12和电阻R21与第二放大器IC3D的负极输入端连接，形成负反馈放大电路。此时由感应头产生的电压信号经过第二放大器的二级放大之后，将输出的电压信号发送至单片机的第7引脚。

请同时参阅图5，其为灵敏度调节电路的电路图。进一步，所述照明控制模块1还包括一灵敏度调节电路17，其包括一电位器VR3。所述电位器VR3用于产生电压信号并发送至控制芯片，由该控制芯片将该电压信号与红外感应控制电路发送的电压信号进行比较，并根据比较结果控制照明LED灯电子开关的工作状态。具体的，由电位器VR3产生的电压信号(即SENS信号)为0-5V直流电压。该电压经单片机第5脚输入，单片机根据其电压值来设置红外感应控制电路的输出信号(即PIR信号)的判别窗口，从而改变PIR的灵敏度。

请同时参阅图6，其为光照度调节的电路图。进一步，所述照明控制模块1还包括一光照度调节电路15，其用于接收外界光照强度，并发送电压信号至控制芯片13；所述控制芯片13根据该电压信号，控制照明LED灯电子开关12的工作状态。

其中，所述光照度调节电路由电阻R25、电位器VR1和光敏二极管CDS2依次串联形成。由R25、VR1、CDS2电路产生光照电压信号(即CDS信号)，将该信号传输到单片机第3脚，单片机根据该引脚上的直流电压值来判定白天还是晚上。起哄，CDS2元件为光敏二极管，当处于光照下时呈现为低阻态，并随光亮度的降低阻值呈增加状态。

请参阅图7，其为时间调节的电路图。进一步，所述照明控制模块1还包括一时间调节电路15，其包括一电位器VR2。所述电位器用于产生电压信号并发送至控制芯片，由该控制芯片根据接收的电压信号设置照明LED灯的亮灯时间。具体的，由该电位器VR2产生电压信号(即TIME信号)，为0-5V直流电压。该电压信号经单片机第6脚输入，单片机根据其电压值来设置每次感应触发后的亮灯时间。

所述应急控制模块2包括充电控制电路21、锂电池22、应急LED灯电子开关23和应急LED灯24；所述AC/DC转换电路3分别与充电控制电路21和应急LED灯电子开关23连接。所述充电控制电路21用于对锂电池22进行充电。所述锂电池22通过所述应急LED灯电子开关23与所述应急LED灯24连接；当AC/DC转换电路21无电流输出时，该应急LED灯电子开关23导通，并由该锂电池22为应急LED灯24供电。

请同时参阅图8，其为充电控制电路的电路图。进一步，所述充电控制电路包括第一LED指示灯、第二LED指示灯和充电芯片。在本实施例中，所述第一LED指示灯为红灯，第二LED指示灯为绿灯。所述充电芯片分别与AC/DC转换电路、两LED指示灯和锂电池相连；当锂电池处于充电状态时，该第一LED指示灯亮；当显示锂电池处于电量充满状态时，该第二LED指示灯亮。

具体的，为了实现上述的指示灯功能，本发明具体通过以下电路进行实现：本实施例中的充电控制电路包括：第一LED指示灯、第二LED指示灯、充电芯片IC2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和三极管Q2。所述第二LED指示灯的正极与5V/DC连接，负极通过电阻R3与三极管Q2的集电极连接；所述第一LED指示灯的正极与5V/DC连接，负极依次通过电阻R4、电阻R5与三极管Q2的基极连接，该三极管Q2的发射极接地。在本实施例中，所述充电芯片IC2优选的型号为BL4054B。该充电芯片IC2的VCC端与5V/DC连接，CHR端连接与电阻R4和电阻R5之间，BATT端与锂电池连接，PROG端通过电阻R6接地，GND端接地。

当充电芯片处于充电状态时，此时CHR端输出低电平。此时，三极管Q2的基电极为低电平，三极管Q2不导通。第一LED灯(即红灯)两端的形成电压差，导通亮灯。而第二LED灯(即绿灯)处于截止状态，不导通。

当充电芯片完成充电后，此时CHR端输出高电平。此时，三极管Q2的基电极为高电平，处于导通状态。第一LED灯(即红灯)两端都为高电平，因此没有形成电压差，处于截止状态。而第二LED灯(即绿灯)，由于三极管Q2导通，因此绿灯导通。

请同时参阅图9，其为应急LED灯电子开关的电路连接图。所述应急LED灯电子开关23包括三极管Q3、电阻R7、电阻R8和二极管D32。AC/DC转换电路的5V/DC输出端通过依次通过二极管D22、电阻R7与三极管Q3的基电极连接。该三极管Q3的集电极与锂电池的正极连接，该三极管Q3的发射极与应急LED灯24连接。AC/DC转换电路的5V/DC输出端通过依次通过二极管D22、电阻R8与地连接，电阻R8起到分压和保护电路的作用。

请参阅图10，其为本发明的带应急功能的LED红外感应灯的控制程序流程图。以下介绍本发明的带应急功能的LED红外感应灯的程序流程：

S1：初始化MCU：对MCU的内部定时器、I/O端口、各功能寄存器及RAM等初始化，避免上电后因端口状态、功能寄存器等状态不定引起产品功能异常。

S2：热机亮灯40秒，使硬件电路中的电容完成充放电过成，处于稳定状态。

S3：设定程序运行节拍，每隔10mS对各路信号采样一次。

S4：检测AC电源信号，有AC则关闭应急照明功能，并启动自动感应功能。

S5：检测电池电压信号，若电池电压低于规定值则启动电池过放保护功能。

S6：检测CDS信号(即由光照度调节电路产生的电压信号)，若为白天则关闭照明灯具。

S7：检测SENS旋纽信号(即由灵敏度调节电路产生的电压信号)，并根据其电压值设置PIR信号监测的灵敏度。

S8：检测TIME旋纽信号(即由时间调节电路产生的电压信号)，并根据其电压值设置每次感应后的亮灯时间。

S9：检测PIR信号(即由红外感应控制电路产生的电压信号)，当PIR信号有效且CDS处于晚上状态时，点亮照明灯具并设置TIME亮灯时间。

S10：若无亮灯定时，则转下一个循环程序，若有亮灯定时，则定时时间递减。

S11：亮灯定时未到，则转下一个循环程序，否则关闭照明灯具。

相比于现有技术，本发明通过将在红外感应灯上增加应急功能，在正常供电时，启动红外感应灯，在断电时，启动应急灯。可以既节约了资源，又美化了工作环境，使灯具效能发挥到最大，同时本发明的灯具的成本远低于原有两种灯具的成本。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (9)

1.一种带应急功能的LED红外感应灯，其特征在于：包括照明控制模块、应急控制模块和AC/DC转换电路；所述AC/DC转换电路用于将交流电转换为直流电，并分别为照明控制模块和应急控制模块供电；当AC/DC转换电路正常供电时，所述照明控制模块工作，应急控制模块截止；当AC/DC转换电路断电时，所述应急控制模块工作，所述照明控制模块截止；

所述照明控制模块包括照明LED灯、照明LED灯电子开关、控制芯片和红外感应电路；所述AC/DC转换电路分别与照明LED灯、照明LED灯电子开关、控制芯片和红外感应电路连接；所述照明LED灯电子开关和红外感应电路分别与该控制芯片连接，所述控制芯片用于接收红外感应电路的信号，并输出信号至所述照明LED灯电子开关，控制该照明LED灯电子开关的导通与截止；

所述应急控制模块包括充电控制电路、锂电池、应急LED灯电子开关和应急LED灯；所述AC/DC转换电路分别与充电控制电路和应急LED灯电子开关连接；所述充电控制电路用于对锂电池进行充电；所述锂电池通过所述应急LED灯电子开关与所述应急LED灯连接；当AC/DC转换电路无电流输出时，该应急LED灯电子开关导通，并由该锂电池为应急LED灯供电；

所述照明LED灯电子开关包括三极管电路和场效应管电路；所述三极管电路与AC/DC转换电路的输出端连接，用于防止开启时出现照明LED灯出现闪亮；所述场效应管电路与控制芯片的输出端连接，用于控制照明LED灯的工作状态；

所述三极管电路包括三极管Q1、电容C13、电阻R23、电阻R24；所述场效应管电路包括场效应管Q4、电阻R1、电容C1、电阻R2和二极管D33；

所述电容C13的正极与AC/DC转换电路的输出端连接，负极通过电阻R23与三极管Q1的基极连接；所述电阻R24的一端与三极管Q1的基极连接，另一端接地；所述三极管Q1的发射极接地，该三极管Q1的集电极与场效应管Q4的栅极连接；所述控制芯片的型号为10P57，其第二引脚通过电阻R1与场效应管Q4的栅极连接；所述场效应管Q4的栅极分别与电容C1和电阻R2的一端连接，该电容C1和电阻R2的另一端接地；所述场效应管Q4的源极通过二极管D33与场效应管的漏极连接，且该场效应管Q4的源极与二极管D33的正极连接，漏极与该二极管D33的负极连接。

2.根据权利要求1所述带应急功能的LED红外感应灯，其特征在于：所述红外感应控制电路包括感应头和至少一个放大器；所述感应头产生电压信号，经过放大器进行电压信号放大后，将该电压信号传输至控制芯片；所述控制芯片接收到该电压信号后，若达到触发条件时，则发送控制电压信号至照明LED灯电子开关，使该照明LED灯电子开关导通。

3.根据权利要求2所述带应急功能的LED红外感应灯，其特征在于：所述照明控制模块还包括一灵敏度调节电路，其包括一电位器；所述电位器用于产生电压信号并发送至控制芯片，由该控制芯片将该电压信号与红外感应控制电路发送的电压信号进行比较，并根据比较结果控制照明LED灯电子开关的工作状态。

4.根据权利要求1所述带应急功能的LED红外感应灯，其特征在于：所述照明控制模块还包括一光照度调节电路，其用于接收外界光照强度，并发送电压信号至控制芯片；所述控制芯片根据该电压信号，控制照明LED灯电子开关的工作状态。

5.根据权利要求4所述带应急功能的LED红外感应灯，其特征在于：所述光照度调节电路由电阻、电位器和光敏二极管依次串联形成。

6.根据权利要求1所述带应急功能的LED红外感应灯，其特征在于：所述照明控制模块还包括一时间调节电路，其包括一电位器；所述电位器用于产生电压信号并发送至控制芯片，由该控制芯片根据接收的电压信号设置照明LED灯的亮灯时间。

7.根据权利要求1所述带应急功能的LED红外感应灯，其特征在于：所述照明LED灯电子开关包括三极管电路和场效应管电路；所述三极管电路其与AC/DC转换电路的输出端连接，用于防止开启时出现照明LED灯出现闪亮；所述场效应管电路与控制芯片的输出端连接，用于控制照明LED灯的工作状态。

8.根据权利要求1所述带应急功能的LED红外感应灯，其特征在于：所述充电控制电路包括第一LED指示灯、第二LED指示灯和充电芯片；所述充电芯片分别与AC/DC转换电路、两LED指示灯和锂电池相连；当锂电池处于充电状态时，该第一LED指示灯亮；当显示锂电池处于电量充满状态时，该第二LED指示灯亮。

9.根据权利要求1-8任意一项所述带应急功能的LED红外感应灯，其特征在于：所述控制芯片为单片机。