CN105517259A - 智能照明开关电路 - Google Patents

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谭科华
魏义林
欧阳红琳
夏皓
唐宇
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Abstract

本发明公开了一种精度高、性能稳定的智能照明开关电路。该智能照明开关电路，包括光感应控制模块、热感应控制模块、照明设备控制模块、处理器、电源VCC、地信号GND，所述光感应控制模块包括比较器、三极管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R5、电阻R6和电阻R8；所述电阻R5为光敏电阻。本智能照明开关电路，可通过光敏电阻判断环境光照强度变化，实现自动开关功能。并且与光敏电阻并联电路上的电阻采用可调电阻，通过改变可调电阻的阻值实现改变电平跳变的光照强度，因此可以使光线感应更加准确、精度更高。

Description

智能照明开关电路
技术领域
本发明涉及智能家居领域，特别是一种智能照明开关电路。
背景技术
照明开关经历了从拉线式开关到小按钮开关，再到基于安全和美观的大翘板开关的发展历程。而如今电子技术的迅速发展，电子产品的智能化程度越来越高，以及消费者需求的变化造就了电子式智能开关。但现有的智能照明开关电路还存在成本高、易损坏、不稳定、精度低等缺点。因此设计一种精度高、成本低、性能稳定的智能照明开关电路，成为本领域技术人员努力的方向。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种精度高、性能稳定的智能照明开关电路。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：智能照明开关电路，包括光感应控制模块、照明设备控制模块、处理器、电源VCC、地信号GND，所述光感应控制模块包括比较器、三极管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R8；所述电阻R5为光敏电阻；
所述电阻R1与R6串联，电阻R2与R5串联后与R1和R6构成的串联电路并联，所述并联电路靠近电阻R1一端与电源VCC连接，靠近电阻R6一端与地信号GND连接；所述电阻R1和R6之间的导线与比较器的输入端口电连接；所述电阻R2和R5之间的导线与比较器的另一输入端口电连接；所述三极管Q1的基极与比较器的输出端相连接，且三极管Q1的基极与比较器的输出端之间串行连接有限流电阻R8；所述三极管Q1集电极与电源VCC相连接，且集电极与处理器第一输入端口连接，所述三极管Q1集电极与电源VCC之间串行连接有限流电阻R4；所述三极管Q1发射极与地信号GND连接；
所述照明设备控制模块包括继电器、三极管Q3，所述三极管Q3基极与处理器相连接，集电极与电源VCC连接，发射极与继电器输入端连接，所述继电器输出端与照明设备连接。
进一步的，还包括热感应控制模块，所述热感应控制模块包括热感应器、三极管Q2，所述热感应器信号输出端与三极管Q2基极相连接，所述三极管Q2集电极与电源VCC连接，且集电极与处理器第二输入端口相连接，所述三极管Q2集电极与电源VCC之间串行连接有限流电阻R10，所述三极管Q2发射极与地信号GND连接。
进一步的，还包括手动控制模块，所述手动控制模块包括开关K1和电阻R11，所述电阻R11一端与处理器第三输入端口相连，另一端与电源VCC相连，所述开关K1一端与处理器第三输入端口相连，另一端与地信号GND相连接。
进一步的，所述光感应控制模块还包括发光二极管D1、电阻R3，所述电阻R3一端与发光二极管D1正极串联，所述电阻R3另一端与电源VCC相连，所述发光二极管D1负极与三极管Q1集电极相连接。
进一步的，所述热感应控制模块还包括发光二极管D2、电阻R9，所述电阻R9一端与发光二极管D2正极串联，所述电阻R9另一端与电源VCC相连，所述发光二极管D2负极与三极管Q2集电极相连接。
进一步的，所述照明设备控制模块还包括发光二极管D3、电阻R13，所述电阻R13与发光二极管D3正极串联后与继电器并联。
进一步的，所述电阻R1为可调电阻。
进一步的，所述电阻R6为可调电阻。
进一步的，所述处理器为STC89C52RC单片机。
本发明的有益效果是：本智能照明开关电路，可通过光敏电阻判断环境光照强度变化，实现自动开关功能。并且与光敏电阻并联电路上的电阻采用可调电阻，通过改变可调电阻的阻值实现改变电平跳变的光照强度，因此可以使光线感应更加准确、精度更高。通过热感应器感知周围热能变化，实现了照明电路的自动开关。并且设置有手动开关，当自动开关失效时，可通过手动开关控制照明设备开关。
附图说明
图1为本发明电路示意图；
图中，光感应控制模块1、热感应控制模块2、手动控制模块3、照明设备控制模块4、处理器5、比较器6、热感应器7、继电器8、照明设备9。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，本发明的智能照明开关电路，包括光感应控制模块1、照明设备控制模块4、处理器5、电源VCC、地信号GND，所述光感应控制模块1包括比较器6、三极管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R8；所述电阻R5为光敏电阻；光敏电阻R5在不同的光照条件下阻值不同，从而在光敏电阻R5上的压降不同。
所述电阻R1与R6串联，电阻R2与R5串联后与R1和R6构成的串联电路并联，所述并联电路靠近电阻R1一端与电源VCC连接，靠近电阻R6一端与地信号GND连接；所述电阻R1和R6之间的导线与比较器6的输入端口电连接；所述电阻R2和R5之间的导线与比较器的另一输入端口电连接；当外界光线变化时，电阻R5的阻值发生改变，R2与R5之间的电压值发生改变，但R1与R6之间的电压值不变，因此比较器6两输入端产生电压差，比较器6输出端输出高电平。所述三极管Q1的基极与比较器6的输出端相连接，且三极管Q1的基极与比较器6的输出端之间串行连接有限流电阻R8；所述三极管Q1集电极与电源VCC相连接，且集电极与处理器5第一输入端口连接，所述三极管Q1集电极与电源VCC之间串行连接有限流电阻R4；所述三极管Q1发射极与地信号GND连接；所述三极管Q1基极接收到来自比较器6输出端输出的高电平后，三级管Q1导通并向处理器5输入端输入低电平信号，处理器5接收到光感应控制模块1传送来的低电平后发出信号控制继电器8导通，从而打开照明设备9。
所述照明设备控制模块4包括继电器8、三极管Q3，所述三极管Q3基极与处理器5相连接，集电极与电源VCC连接，发射极与继电器8输入端连接，所述继电器8输出端与照明设备9连接。处理器5在接收到来自感应控制电路发出低频信号时，连接照明设备控制模块4的输出端发出控制信号，使继电器8处于打开状态，反之使继电器8处于关闭状态，从而实现控制照明设备9开关。
所述处理器5可以选用STC89C52RC单片机、AT89S52单片机、MCS51单片机等。
所述比较器6可以采用LM324、LM358、uA741、TL081\2\3\4、OP07、LM324等。
为了能感应行人走动，设置有热感应控制模块。所述热感应控制模块2包括热感应器7、三极管Q2，所述热感应器7信号输出端与三极管Q2基极相连接，所述三极管Q2集电极与电源VCC之间串行连接有限流电阻R10，发射极与地信号GND连接，且集电极与处理器5输入端口相连接。热感应器7判断环境热能变化时，产生一个高电平信号传输给三极管Q2，三极管Q2基极接收到高电平后导通并向处理器5输入端输入低电平信号，处理器5接收到光感应控制模块传送来的低电平后发出信号控制继电器8导通，从而打开照明设备9。
为了在感应电路失效的紧急情况下依然能够打开照明设备，处理器5还连接有手动控制模块3，所述手动控制模块3包括开关K1和电阻R11，所述电阻R11一端与处理器5输入端口相连，另一端与电源VCC相连，所述开关K1一端处理器5第三输入端口相连，另一端与地信号GND相连接。手动控制模块3优先级高于光感应控制模块1和热感应控制模块2，当手动控制模块3处于工作状态时，其它控制模块失效。当开关K1处于断开状态时，手动控制模块3与处理器5连接端处于高电平，手动控制模块3不生效，照明设备由光感应控制模块1和热感应控制模块2控制开关；当开关K1处于闭合状态时，其它控制模块失效，手动控制模块3与处理器5连接端处于低电平，处理器5收到低电平后发出信号给继电器8电路，继电器8闭合，从而打开照明设备9。
每一个感应控制模块均设置有指示灯，从而判断感应控制电路是否处于工作状态。所述光感应控制模块1还包括发光二极管D1、电阻R3，所述电阻R3一端与发光二极管D1正极串联，所述电阻R3另一端与电源VCC相连，所述发光二极管D1负极与三极管Q1集电极相连接。所述热感应控制模块2还包括发光二极管D2、电阻R9，所述电阻R9一端与发光二极管D2正极串联，所述电阻R9另一端与电源VCC相连，所述发光二极管D2负极与三极管Q2集电极相连接。所述照明设备控制模块4还包括发光二极管D3、电阻R13，所述电阻R13与发光二极管D3正极串联后与继电器8并联。
所述电阻R1为可调电阻。随着感应控制电路的使用时间增加，电阻R2阻值可能会发生改变，从而感应电路会产生误差。此时可以通过调节电阻R1的阻值，使R1与R2阻值相等，排除误差。
所述电阻R6为可调电阻。改变电阻R6的阻值可以改变R1与R6之间的电压值，从而改变比较器的比较电压值，从而达到设置电平跳变的光照强度。
作为优选的方式，处理器5选用STC89C52RC单片机。STC89C52RC是宏晶科技(STC)公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。具有造价低、性能好、稳定等特点，是市场上容易得到的单片机。因此作为优选方式，处理器采用STC89C52RC单片机。
为了判断光敏电阻R5两端的电压变化并输出控制信号，本发明采用LM358比较器实现判断。LM358是双运算放大器，内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。具有造价低、性能好、稳定等特点，是市场上容易得到的比较器。因此作为优选方式，比较器采用LM358。

Claims (10)

1.智能照明开关电路，包括光感应控制模块(1)、照明设备控制模块(4)、处理器(5)、电源VCC、地信号GND，其特征在于，所述光感应控制模块(1)包括比较器(6)、三极管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R8；所述电阻R5为光敏电阻；
所述电阻R1与R6串联，电阻R2与R5串联后与R1和R6构成的串联电路并联，所述并联电路靠近电阻R1一端与电源VCC连接，靠近电阻R6一端与地信号GND连接；所述电阻R1和R6之间的导线与比较器(6)的输入端口电连接；所述电阻R2和R5之间的导线与比较器(6)的另一输入端口电连接；所述三极管Q1的基极与比较器(6)的输出端相连接，且三极管Q1的基极与比较器(6)的输出端之间串行连接有限流电阻R8；所述三极管Q1集电极与电源VCC相连接，且集电极与处理器(5)第一输入端口连接，所述三极管Q1集电极与电源VCC之间串行连接有限流电阻R4；所述三极管Q1发射极与地信号GND连接；
所述照明设备控制模块(4)包括继电器(8)、三极管Q3，所述三极管Q3基极与处理器(5)相连接，集电极与电源VCC连接，发射极与继电器(8)输入端连接，所述继电器(8)输出端与照明设备(9)连接。
2.如权利要求1所述的智能照明开关电路，其特征在于，还包括热感应控制模块(2)，所述热感应控制模块(2)包括热感应器(7)、三极管Q2，所述热感应器(7)信号输出端与三极管Q2基极相连接，所述三极管Q2集电极与电源VCC连接，且集电极与处理器(5)第二输入端口相连接，所述三极管Q2集电极与电源VCC之间串行连接有限流电阻R10，所述三极管Q2发射极与地信号GND连接。
3.如权利要求1或2所述的智能照明开关电路，其特征在于，还包括手动控制模块(3)，所述手动控制模块(3)包括开关K1和电阻R11，所述电阻R11一端与处理器(5)第三输入端口相连，另一端与电源VCC相连，所述开关K1一端与处理器(5)第三输入端口相连，另一端与地信号GND相连接。
4.如权利要求1或2所述的智能照明开关电路，其特征在于，所述光感应控制模块(1)还包括发光二极管D1、电阻R3，所述电阻R3一端与发光二极管D1正极串联，所述电阻R3另一端与电源VCC相连，所述发光二极管D1负极与三极管Q1集电极相连接。
5.如权利要求1或2所述的智能照明开关电路，其特征在于，所述热感应控制模块(2)还包括发光二极管D2、电阻R9，所述电阻R9一端与发光二极管D2正极串联，所述电阻R9另一端与电源VCC相连，所述发光二极管D2负极与三极管Q2集电极相连接。
6.如权利要求1或2所述的智能照明开关电路，其特征在于，所述照明设备控制模块(4)还包括发光二极管D3、电阻R13，所述电阻R13与发光二极管D3正极串联后与继电器(8)并联。
7.如权利要求1或2所述的智能照明开关电路，其特征在于，所述电阻R1为可调电阻。
8.如权利要求1或2所述的智能照明开关电路，其特征在于，所述电阻R6为可调电阻。
9.如权利要求1或2所述的智能照明开关电路，其特征在于，所述处理器(5)为STC89C52RC单片机。
10.如权利要求1或2所述的智能照明开关电路，其特征在于，所述比较器(6)为LM358。
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