CN105179996B - 一种智能节能台灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能节能台灯，包括底座、可弯曲支架、灯罩和灯管，可弯曲支架固定于底座上，灯罩设置于可弯曲支架的顶端，灯罩内装有灯头，灯管安装于灯头内，可弯曲支架的中部安装有并排设置的高档指示灯、中档指示灯和低档指示灯，可弯曲支架的下部安装有并排设置的热释电红外传感器和光敏电阻，底座上安装有电源开关和复位按键，底座内部经电路板安装有控制电路。本发明结构新颖独特，简单合理，操作方便，安全性高，可以自动检测有无人，自动检测光照强度，从而可以实现自动开启和关闭台灯以及根据环境光线强度来控制台灯灯管的亮度，节约电能，智能化程度高。

Description

一种智能节能台灯

技术领域

本发明属于家电用品技术领域，具体涉及一种智能节能台灯。

背景技术

台灯的出现给人们的生活和学习带来了极大的方便，但随着经济的高速发展和人们生活水平的不断提高以及面对能源短缺的难题，目前市面上的台灯已经越来越不能满足我们的要求。因此，有必要设计一种既节能环保又智能人性化的台灯。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种智能节能台灯，该智能节能台灯有效解决了费电和需要手动开关台灯的问题。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种智能节能台灯，包括底座、可弯曲支架、灯罩和灯管，可弯曲支架固定于底座上，灯罩设置于可弯曲支架的顶端，灯罩内装有灯头，灯管安装于灯头内，其特征在于：可弯曲支架的中部安装有并排设置的高档指示灯、中档指示灯和低档指示灯，可弯曲支架的下部安装有并排设置的热释电红外传感器和光敏电阻，底座上安装有电源开关和复位按键，底座内部经电路板安装有控制电路。

进一步限定，所述的控制电路包括热释电红外信号放大电路、反相器电路、光电检测电路、电源电路、光电耦合电路和单片机，其中单片机的21脚、22脚和23脚分别接反相器电路，热释电红外信号放大电路与光电检测电路通过与门电路U2A和二极管D5与单片机的31脚连接，二极管D5的正极与与门电路U2A的3脚连接，二极管D5的负极与单片机的31脚连接，反相器电路经光电耦合电路分别与电源电路和灯管相连，灯管经电源开关K1接电源，反相器电路上装有并联的高档指示灯、中等指示灯和低档指示灯，单片机的19脚分别接电容C1的一端和晶振X2的一端，单片机的18脚分别接电容C2和晶振X2的另一端，电容C1和C2的公共端接地，单片机的9脚分别接电容C3的一端、电阻R7的一端和电阻R6的一端，电容C3的另一端经复位按键接电阻R6的另一端；

所述的热释电红外信号放大电路包括热释电红外传感器PIR和四运算放大器，热释电红外传感器PIR的1脚分别接电阻R4的一端和电容C7的一端，电容C7的另一端接地，电阻R4的另一端分别接R12和电源，电阻R12的另一端分别接四运算放大器U1A的2脚和电阻R13的一端，电阻R13的另一端分别接电阻R14的一端、电容C11的一端和四运算放大器U1B的3脚，电阻R14的另一端接电阻R15的一端和四运算放大器U1D的3脚，四运算放大器U1A的4脚接地，四运算放大器U1A的8脚接电源，四运算放大器U1A的3脚分别接电容C12的一端、电阻R16的一端、四运算放大器U1B的1脚和四运算放大器U1D的2脚，四运算放大器U1A的1脚接二极管D3的正极，电阻R16的另一端经电位器RV2分别接电容C12的另一端、四运算放大器U1B的2脚和电容C10的一端，电容C10的另一端经电阻R11分别接四运算放大器U1C的1脚、电阻R5的一端和电容C9的一端，四运算放大器U1C的2脚分别接电容C9的另一端、电阻R5的另一端和电位器RV1的一端，电位器RV1经电阻R1分别连接热释电红外传感器PIR的2脚、电阻R2的一端和电阻R3的一端，电阻R2的另一端接电容C8的一端和四运算放大器U1C的3脚，热释电红外传感器PIR的3脚、电阻R3的另一端、电容C8的另一端、电阻R15的另一端和电容C11的另一端并联接地，四运算放大U1D的1脚经二极管D4分别接二极管D3的负极、电阻R17的一端和与门电路U2A的1脚，电阻R17的另一端接地；

所述的光电检测电路包括双运算放大器2A，双运算放大器2A的1脚连接与门电路U2A的2脚，双运算放大器2A的8脚分别接电阻R8的一端和电阻R9的一端，双运算放大器2A的3脚分别接电阻R8的另一端和光敏电阻LDR1的一端相连，双运算放大器2A的2脚分别接电阻R9的另一端和电阻R10的一端，双运算放大器2A的4脚、电阻R10的另一端和光敏电阻LDR1的另一端并联接地；

所述的反相器电路包括并联的反相器U3A、反相器U3B和反相器U3C，反相器U3A的1脚、反相器U3B的2脚和反相器U3C的3脚分别连接单片机的21脚、22脚和23脚；

所述的光电耦合电路包括光电耦合器U8、光电耦合器U9和光电耦合器U10，光电耦合器U8的2脚、光电耦合器U9的2脚和光电耦合器U10的2脚并联接地，光电耦合器U8的1脚经电阻R18与指示灯D6的负极连接，指示灯D6的正极与反相器U3A的2脚连接，光电耦合器U9的1脚经电阻R19与指示灯D7的负极连接，指示灯D7的正极与反相器U3B的2脚相连，光电耦合器U10的1脚经电阻R20与指示灯D8的负极连接，指示灯D8的正极与反相器U3C的2脚相连，光电耦合器U8的6脚、光电耦合器U9的6脚和光电耦合器U10的6脚并联连接灯管的一端，光电耦合器U8的4脚、光电耦合器U9的4脚和光电耦合器U10的4脚并联连接220V的外接电源；

所述的电源电路包括三端稳压器U3和互感线圈TR1，三端稳压器的1脚分别接电容C4的一端、二极管D1的负极和二极管D2的负极，二极管D1的正极经互感线圈TR1接二极管D2的正极，三端稳压器U3的3脚分别接电源、电容C5的一端和电容C6的一端，互感线圈TR1、电容C4的另一端、三端稳压器U3的2脚、电容C5的另一端和电容C6的另一端并联接地，互感线圈另一侧电路的一端与灯管的另一端相连并且该端口通过电源开关K1连接220V的外接电源，互感线圈另一侧电路的另一端接220V的外接电源；

所述的四运算放大器型号为LM2902，双运算放大器型号为1458，所述的单片机的型号为AT89C51，光电耦合器型号为MOC3021，反相器型号为74LS05，热释电红外传感器的检测范围为0-10米。

本发明结构新颖独特，简单合理，操作方便，安全性高，可以自动检测有无人，自动检测光照强度，从而可以实现自动开启和关闭台灯以及根据环境光线强度来控制台灯灯管的亮度，节约电能，智能化程度高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的电路原理图。

图面说明：1、底座，2、可弯曲支架，3、灯罩，4、高档指示灯，5、中档指示灯，6、低档指示灯，PIR、热释电红外传感器，LDR1、光敏电阻，K1、电源开关，SWA、复位按键。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1-2给出，一种智能节能台灯，包括底座1、可弯曲支架2、灯罩3和灯管，可弯曲支架2固定于底座1上，灯罩3设置于可弯曲支架2的顶端，灯罩3内装有灯头，灯管安装于灯头内，可弯曲支架2的中部安装有并排设置的高档指示灯4、中档指示灯5和低档指示灯6，可弯曲支架2的下部安装有并排设置的热释电红外传感器PIR和光敏电阻LDR1，底座1上安装有电源开关K1和复位按键SWA，底座1内部经电路板安装有控制电路。

为保证使用效果，所述的控制电路包括热释电红外信号放大电路、反相器电路、光电检测电路、电源电路、光电耦合电路和单片机，其中单片机的21脚、22脚和23脚分别接反相器电路，热释电红外信号放大电路与光电检测电路通过与门电路U2A和二极管D5与单片机的31脚连接，二极管D5的正极与与门电路U2A的3脚连接，二极管D5的负极与单片机的31脚连接，反相器电路经光电耦合电路分别与电源电路和灯管相连，灯管经电源开关K1接电源，反相器电路上装有并联的高档指示灯、中等指示灯和低档指示灯，单片机的19脚分别接电容C1的一端和晶振X2的一端，单片机的18脚分别接电容C2和晶振X2的另一端，电容C1和C2的公共端接地，单片机的9脚分别接电容C3的一端、电阻R7的一端和电阻R6的一端，电容C3的另一端经复位按键接电阻R6的另一端；

所述的热释电红外信号放大电路包括热释电红外传感器PIR和四运算放大器，热释电红外传感器PIR的1脚分别接电阻R4的一端和电容C7的一端，电容C7的另一端接地，电阻R4的另一端分别接R12和电源，电阻R12的另一端分别接四运算放大器U1A的2脚和电阻R13的一端，电阻R13的另一端分别接电阻R14的一端、电容C11的一端和四运算放大器U1B的3脚，电阻R14的另一端接电阻R15的一端和四运算放大器U1D的3脚，四运算放大器U1A的4脚接地，四运算放大器U1A的8脚接电源，四运算放大器U1A的3脚分别接电容C12的一端、电阻R16的一端、四运算放大器U1B的1脚和四运算放大器U1D的2脚，四运算放大器U1A的1脚接二极管D3的正极，电阻R16的另一端经电位器RV2分别接电容C12的另一端、四运算放大器U1B的2脚和电容C10的一端，电容C10的另一端经电阻R11分别接四运算放大器U1C的1脚、电阻R5的一端和电容C9的一端，四运算放大器U1C的2脚分别接电容C9的另一端、电阻R5的另一端和电位器RV1的一端，电位器RV1经电阻R1分别连接热释电红外传感器PIR的2脚、电阻R2的一端和电阻R3的一端，电阻R2的另一端接电容C8的一端和四运算放大器U1C的3脚，热释电红外传感器PIR的3脚、电阻R3的另一端、电容C8的另一端、电阻R15的另一端和电容C11的另一端并联接地，四运算放大U1D的1脚经二极管D4分别接二极管D3的负极、电阻R17的一端和与门电路U2A的1脚，电阻R17的另一端接地；

所述的光电检测电路包括双运算放大器2A，双运算放大器2A的1脚连接与门电路U2A的2脚，双运算放大器2A的8脚分别接电阻R8的一端和电阻R9的一端，双运算放大器2A的3脚分别接电阻R8的另一端和光敏电阻LDR1的一端相连，双运算放大器2A的2脚分别接电阻R9的另一端和电阻R10的一端，双运算放大器2A的4脚、电阻R10的另一端和光敏电阻LDR1的另一端并联接地；

所述的反相器电路包括并联的反相器U3A、反相器U3B和反相器U3C，反相器U3A的1脚、反相器U3B的2脚和反相器U3C的3脚分别连接单片机的21脚、22脚和23脚；

所述的光电耦合电路包括光电耦合器U8、光电耦合器U9和光电耦合器U10，光电耦合器U8的2脚、光电耦合器U9的2脚和光电耦合器U10的2脚并联接地，光电耦合器U8的1脚经电阻R18与指示灯D6的负极连接，指示灯D6的正极与反相器U3A的2脚连接，光电耦合器U9的1脚经电阻R19与指示灯D7的负极连接，指示灯D7的正极与反相器U3B的2脚相连，光电耦合器U10的1脚经电阻R20与指示灯D8的负极连接，指示灯D8的正极与反相器U3C的2脚相连，光电耦合器U8的6脚、光电耦合器U9的6脚和光电耦合器U10的6脚并联连接灯管的一端，光电耦合器U8的4脚、光电耦合器U9的4脚和光电耦合器U10的4脚并联连接220V的外接电源；

所述的电源电路包括三端稳压器U3和互感线圈TR1，三端稳压器的1脚分别接电容C4的一端、二极管D1的负极和二极管D2的负极，二极管D1的正极经互感线圈TR1接二极管D2的正极，三端稳压器U3的3脚分别接电源、电容C5的一端和电容C6的一端，互感线圈TR1、电容C4的另一端、三端稳压器U3的2脚、电容C5的另一端和电容C6的另一端并联接地，互感线圈另一侧电路的一端与灯管的另一端相连并且该端口通过电源开关K1连接220V的外接电源，互感线圈另一侧电路的另一端接220V的外接电源；

所述的四运算放大器型号为LM2902，双运算放大器型号为1458，所述的单片机的型号为AT89C51，光电耦合器型号为MOC3021，反相器型号为74LS05，热释电红外传感器的检测范围为0-10米。

打开电源开关K1，对单片机进行初始化，当台灯旁边有人即检测到人员和光电检测电路检测到周围环境光强较弱时，单片机的31脚为高电平，此时，单片机执行灯管照明低档模式；当台灯旁边有人即检测到人员和光电检测电路检测到周围环境光强弱时，，此时，单片机执行灯管照明中档模式；当台灯旁边有人即检测到人员和光电检测电路检测到周围环境光强很弱时，，此时，单片机执行灯管照明高档模式。倘若检测不到人员或者周围环境光强达不到需要照明的最低光强时，系统会自动关闭，也就是台灯不亮。

一旦电路受外界影响或者电路因为长时间工作而导致功能紊乱，不能正常控制时，可以按下复位键SWA，使其系统各项功能复位。

本发明可以实时根据有无人员的接近和周围环境的光强大小来智能的决定台灯的开启或关闭，从某种程度上极大的方便了我们的生活和学习，另一方面避免了在无人或者光强较强的条件下，台灯开启，这也就节约了能源。具有良好的社会和经济效益。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理、主要特征及优点，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。

Claims (1)

1.一种智能节能台灯，包括底座、可弯曲支架、灯罩和灯管，可弯曲支架固定于底座上，灯罩设置于可弯曲支架的顶端，灯罩内装有灯头，灯管安装于灯头内，其特征在于：可弯曲支架的中部安装有并排设置的高档指示灯、中档指示灯和低档指示灯，可弯曲支架的下部安装有并排设置的热释电红外传感器和光敏电阻，底座上安装有电源开关和复位按键，底座内部经电路板安装有控制电路；

所述的控制电路包括热释电红外信号放大电路、反相器电路、光电检测电路、电源电路、光电耦合电路和单片机，其中单片机的21脚、22脚和23脚分别接反相器电路，热释电红外信号放大电路与光电检测电路通过与门电路U2A和二极管D5与单片机的31脚连接，二极管D5的正极与与门电路U2A的3脚连接，二极管D5的负极与单片机的31脚连接，反相器电路经光电耦合电路分别与电源电路和灯管相连，灯管经电源开关K1接电源，反相器电路上装有并联的高档指示灯、中等指示灯和低档指示灯，单片机的19脚分别接电容C1的一端和晶振X2的一端，单片机的18脚分别接电容C2和晶振X2的另一端，电容C1和C2的公共端接地，单片机的9脚分别接电容C3的一端、电阻R7的一端和电阻R6的一端，电容C3的另一端经复位按键接电阻R6的另一端；

所述的热释电红外信号放大电路包括热释电红外传感器PIR和四运算放大器，热释电红外传感器PIR的1脚分别接电阻R4的一端和电容C7的一端，电容C7的另一端接地，电阻R4的另一端分别接R12和电源，电阻R12的另一端分别接四运算放大器U1A的2脚和电阻R13的一端，电阻R13的另一端分别接电阻R14的一端、电容C11的一端和四运算放大器U1B的3脚，电阻R14的另一端接电阻R15的一端和四运算放大器U1D的3脚，四运算放大器U1A的4脚接地，四运算放大器U1A的8脚接电源，四运算放大器U1A的3脚分别接电容C12的一端、电阻R16的一端、四运算放大器U1B的1脚和四运算放大器U1D的2脚，四运算放大器U1A的1脚接二极管D3的正极，电阻R16的另一端经电位器RV2分别接电容C12的另一端、四运算放大器U1B的2脚和电容C10的一端，电容C10的另一端经电阻R11分别接四运算放大器U1C的1脚、电阻R5的一端和电容C9的一端，四运算放大器U1C的2脚分别接电容C9的另一端、电阻R5的另一端和电位器RV1的一端，电位器RV1经电阻R1分别连接热释电红外传感器PIR的2脚、电阻R2的一端和电阻R3的一端，电阻R2的另一端接电容C8的一端和四运算放大器U1C的3脚，热释电红外传感器PIR的3脚、电阻R3的另一端、电容C8的另一端、电阻R15的另一端和电容C11的另一端并联接地，四运算放大U1D的1脚经二极管D4分别接二极管D3的负极、电阻R17的一端和与门电路U2A的1脚，电阻R17的另一端接地；

所述的光电检测电路包括双运算放大器2A，双运算放大器2A的1脚连接与门电路U2A的2脚，双运算放大器2A的8脚分别接电阻R8的一端和电阻R9的一端，双运算放大器2A的3脚分别接电阻R8的另一端和光敏电阻LDR1的一端相连，双运算放大器2A的2脚分别接电阻R9的另一端和电阻R10的一端，双运算放大器2A的4脚、电阻R10的另一端和光敏电阻LDR1的另一端并联接地；

所述的反相器电路包括并联的反相器U3A、反相器U3B和反相器U3C，反相器U3A的1脚、反相器U3B的2脚和反相器U3C的3脚分别连接单片机的21脚、22脚和23脚；

所述的光电耦合电路包括光电耦合器U8、光电耦合器U9和光电耦合器U10，光电耦合器U8的2脚、光电耦合器U9的2脚和光电耦合器U10的2脚并联接地，光电耦合器U8的1脚经电阻R18与指示灯D6的负极连接，指示灯D6的正极与反相器U3A的2脚连接，光电耦合器U9的1脚经电阻R19与指示灯D7的负极连接，指示灯D7的正极与反相器U3B的2脚相连，光电耦合器U10的1脚经电阻R20与指示灯D8的负极连接，指示灯D8的正极与反相器U3C的2脚相连，光电耦合器U8的6脚、光电耦合器U9的6脚和光电耦合器U10的6脚并联连接灯管的一端，光电耦合器U8的4脚、光电耦合器U9的4脚和光电耦合器U10的4脚并联连接220V的外接电源；

所述的电源电路包括三端稳压器U3和互感线圈TR1，三端稳压器的1脚分别接电容C4的一端、二极管D1的负极和二极管D2的负极，二极管D1的正极经互感线圈TR1接二极管D2的正极，三端稳压器U3的3脚分别接电源、电容C5的一端和电容C6的一端，互感线圈TR1、电容C4的另一端、三端稳压器U3的2脚、电容C5的另一端和电容C6的另一端并联接地，互感线圈另一侧电路的一端与灯管的另一端相连并且该端口通过电源开关K1连接220V的外接电源，互感线圈另一侧电路的另一端接220V的外接电源；

所述的四运算放大器型号为LM2902，双运算放大器型号为1458，所述的单片机的型号为AT89C51，光电耦合器型号为MOC3021，反相器型号为74LS05，热释电红外传感器的检测范围为0-10米。