CN105611667A - 一种基于声光控节能led灯的控制电路及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于声光控节能LED灯的控制电路及其控制方法，包括灯头以及设置在灯头上的控制模块；控制模块包括连接有智能传感器模块和LED灯光源的电源模块，智能传感器模块包括通过LED灯驱动电路连接的声、光信号采集装置和微处理器，声、光信号采集装置包括依次相连的驻极体话筒、光敏电阻R、声信号放大调理电路和A/D转换器，A/D转换器输出端连接于微处理器。本发明采用智能传感器进行数据采集、数据处理，微处理器进行数据存储和逻辑判断，由其微处理器对采集的声光信号进行线性化处理，并对温度、静压力等参数进行自动补偿；使声光信号采集的灵敏度、分辨率、精度较高，控制系统具有响应速度快、控制精度高和安全可靠的优良控制性能。

Description

一种基于声光控节能LED灯的控制电路及其控制方法
技术领域
本发明专利涉及节能照明领域，具体为一种声光控节能LED灯控制电路及其控制方法。
背景技术
目前，我国公共场合常用的照明装置主要有触摸式楼道灯、声控灯、光控灯或声光控灯四种。
对于触摸式楼道灯，需要使用者用手指点触开关，才能亮起，存在操作不方便和到达点触开关处前存在一段无亮区的缺点。
对于声控灯和光控灯，节能效果不佳；对于声光控灯，其声光控系统只能控制白炽灯等阻性负载，不能控制LED等高亮度节能灯。
上述照明控制装置具有的共同缺点是：识别声信号、光信号的分辨率较低；受控灯在光线昏暗且有声时不点亮，昏暗但没有完全无光时照明装置不亮，此时行人视线朦胧模糊，尤其上下楼容易造成人身伤害；控制电路多采用传统分立元件运算放大器或晶体管等器件集成的声控开关控制电路和RC延时电路，存在控制精度低和响应慢的问题；此外，大电流整流产生的压降引起的发热和功率损失问题尤为凸显，例如二极管桥式整流器在二极管导通状态时，二极管压降为0.5v，损失电压为1v，损失功率1w，并引起发热问题和使用寿命比正常的低了很多。
此外，在相同入射辐射量的情况下，LED灯耗能只占白炽灯耗能的20％到10％，而且LED平均寿命达10万小时以上，广泛适合于楼道、各种走廊通道、卫生间等公共场所的短暂节能照明。
随着LED灯珠的发展，LED照明装置将作为新型节能照明在不久得到推广应用。如何设计一种节能效果突出、识别声光信号的灵敏度与分辨率较高、声光控系统响应速度快、控制精度高、体积小、成本低以及安全可靠的声光控装置，以实现LED照明装置的智能控制和节能，实现对节约型社会深入推进节约能源起到积极促进作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种声光控节能LED灯控制电路及其控制方法，以解决现有技术能耗高、识别声光信号的灵敏度与分辨率低、声光控系统响应速度慢的问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于声光控节能LED灯的控制电路，其中声光控节能LED灯包括灯头以及设置在灯头上的控制模块；
其中控制模块包括电源模块、节能待机模块和智能传感器模块；
电源模块电路为220V/50HZ的交流市电依次经电容降压电路、MOS管桥式整流电路、滤波稳压电路后，稳压电源分别给智能传感器和LED灯光源供电；
如图2所示，智能传感器模块包括通过智能传感器供电电路连接的信号采集装置和微处理器，信号采集装置为声信号采集器和光信号采集器，其中声信号采集器包括依次相连的驻极体话筒、声信号放大调理电路和第一A/D转换器，光信号采集器包括依次相连的光敏电阻RL、光信号放大调理电路和第二A/D转换器；声、光信号采集器的A/D转换器输出端连接于微处理器。
进一步的，其中灯头包括设有外螺纹的灯头接头，灯头接头下端设有带有反光罩的灯体上盖，反光罩为弧形曲面，灯体上盖下端扣装有带有弧面的透明灯罩，反光罩上设有LED灯光源；LED灯光源以反光罩的几何中心为圆心，呈环形由内到外排列四环，分别为1环LED灯光源、2环LED灯光源、3环LED灯光源和4环LED灯光源，其中1环LED灯光源和3环LED灯光源并联，2环LED灯光源和4环LED灯光源并联。
进一步的，电源模块包括智能传感器供电电路和LED灯光源供电电路，智能传感器供电电路如下：220V/50HZ的交流市电火线L极并接第五电容C5和第二十一电阻R21一端，第五电容C5和第二十一电阻R21并联后另一端并接到第一N沟道型MOS管A的漏极、栅极和第一P沟道型MOS管C的源极、栅极，第二N沟道型MOS管B的漏极和栅极与第二P沟道型MOS管D的源极、第二P沟道型MOS管D栅极并接后接入220V/50HZ交流市电零线N极。第一N沟道型MOS管A和第二N沟道型MOS管B的源级并接后接入地端，第一P沟道型MOS管C漏极和第二P沟道型MOS管D的漏极并接后与第二十三电阻RZ1一端和直流电源电压输出端VCC1连接，第二十三电阻RZ1另一端接地，直流电源电压输出端VCC1接入声光控自动控制电路的VCC1端，再经由限流第二电阻R2构成的限流电路、第一电容C1构成的滤波电路和稳压管DZ构成的稳压电路后，形成直流稳定电源向声光控自动控制电路供给所需电压。
进一步的，LED灯光源供电电路具体如下：220V/50HZ的交流市电火线L极并接第六电容C6和第二十二电阻R22一端，第六电容器C6和第二十二电阻R22并联后另一端并接到第三N沟道型MOS管E的漏极、栅极和第三P沟道型MOS管G的源极、栅极，第四N沟道型MOS管F的漏极、栅极与第四P沟道型MOS管H的源极、栅极连接后接入220V/50HZ交流市电零线N极，第三N沟道型MOS管E和第四N沟道型MOS管F的源级并接接入地端，第三P沟道型MOS管G和第四P沟道型MOS管H的漏极并接后，接入第二十四电阻RZ2一端和直流电源电压输出端VCC2，第二十四电阻RZ2另一端接地，直流电源电压输出端VCC2接入LED负载电路的VCC2端，提供负载电源。
进一步的，其中节能待机模块包括待机模块电路，具体包括电阻R0、电阻R1、电阻R3和第一PNP型三极管V1；直流电源电压输入端VCC1与电阻R0一端和第一PNP型三极管V1发射极连接，电阻R0另一端与第一电阻R1的一端相连，第一电阻R1另一端与第一PNP型三极管V1集电极和第二电阻R2一端连接，第一PNP型三极管V1基极与第三电阻R3一端连接，第三电阻R3另一端连接于微处理器引脚P1.2。
进一步的，智能传感器模块包括光信号采集电路和声音信号采集电路，光信号采集电路组成如下：第二电阻R2另一端与有极性电容C1正极端、稳压二极管DZ负极端、光敏电阻RL一端、第五电阻R5一端、第九电阻R9一端、第四NPN型三极管V4集电极一端、第十五电阻R15、第一A/D转换器、第二A/D转换器及微处理器连接，有极性电容C1负极端与稳压二极管DZ正极端连接后接地，光敏电阻RL另一端与可变电阻器RP一端和第四电阻R4一端连接，可变电阻器RP另一端接地，第四电阻R4另一端接第二NPN型三极管V2基极，第二NPN型三极管V2集电极与第五电阻R5另一端、第二电容C2一端、第七电阻R7一端连接，第二NPN型三极管V2发射极与第六电阻R6一端、第三NPN型三极管V3发射极一端连接，第六电阻R6另一端接地，第二电容C2另一端与第七电阻R7另一端、第八电阻R8一端和第三NPN型三极管V3基极连接，第八电阻R8另一端接地，第三NPN型三极管V3集电极与第九电阻R9另一端和第十电阻R10一端连接，第十电阻R10另一端与第四NPN型三极管V4基极连接，第四NPN型三极管V4发射极与第十一电阻R11一端连接，第十一电阻R11另一端与第十二电阻R12一端的连接点E为采集光信号输出端，再与第二A/D转换器连接，第十二电阻R12另一端接地。
进一步的，声音信号采集电路如下：第十三电阻R13一端与第二电阻R2连接，另一端与第三电容C3一端和驻极体话筒MIC一端连接，第三电容C3另一端与第十四电阻R14一端和第五NPN型三极管V5基极连接，第十四电阻R14另一端与第十五电阻R15另一端、第十六电阻R16一端、第四电容C4一端、第五NPN型三极管V5集电极连接，第五NPN型三极管V5发射极接地，第十六电阻R16另一端与第四电容C4另一端连接点F为采集声信号输出端，再与第一A/D转换器连接。
进一步的，与智能传感器模块的微处理器输出端口连接有LED灯光源负载电路，LED灯光源负载电路为：微处理器引脚P1.3与第十七电阻R17一端连接，第十七电阻R17另一端与第六NPN型三极管V6基极连接，第六NPN型三极管V6集电极与LED灯光源4的2环LED灯串、4环LED灯串一端连接，第六NPN型三极管V6发射极与第十八电阻R18一端连接，第十八电阻R18另一端接地，LED灯光源4的2环LED灯串、4环LED灯串另一端与直流电源电压输入端VCC2连接；微处理器引脚P1.4与第十九电阻R19一端连接，第十九电阻R19另一端与第七NPN型三极管V7基极连接，第七NPN型三极管V7集电极与LED灯光源4的1环LED灯串、3环LED灯串一端连接，第七NPN型三极管V7发射极与第二十电阻R20一端连接，第二十电阻R20另一端接地，LED灯光源4的1环LED灯串、3环LED灯串另一端与直流电源电压输入端VCC2连接；其中LED灯光源4的1环、2环、3环、4环LED灯光源均是由发光二极管串联组成。
一种对于上述的一种基于声光控节能LED灯的控制电路的控制方法，其特征在于，当光照射在光敏电阻RL上的照度E＞200Lx时，微处理器判断是白天，LED灯光源可靠“自锁”不亮；
当光照射在光敏电阻RL上的照度E≤200Lx时，微处理器判断是有光亮，当智能声传感器检测到声音信号时，点亮LED灯光源。
进一步的，当照度E＞200Lx时，微处理器判断是白天，微处理器的引脚P1.3和P1.4输出低电平信号，使第六PNP型三极管V6和第七PNP型三极管V7截止，LED灯光源不亮同时微处理器引脚P1.2输出高电平信号，PNP型三极管V1截止，启动节能待机模块；
当照度E≤200Lx时，微处理器引脚P1.2输出低电平信号，第二PNP型三极管V1导通，节能待机模块停止工作。当光照射在光敏电阻RL上的照度E为10Lx≤E≤200Lx且智能声传感器检测到声音信号时，微处理器判断是微弱光亮且有声，引脚P1.4输出低电平信号、引脚P1.3输出时长χ＝45秒的高电平信号，NPN型三极管V6导通，点亮2环LED灯光源和4环LED灯光源，实现补偿照明和节能，且持续点亮χ＝45秒后，引脚P1.3输出低电平信号，控制2环LED灯光源和4环LED灯光源的LED灯珠自动熄灭；
当光照射在光敏电阻RL上的照度E＜10Lx且智能声传感器检测到声音信号时，微处理器判断是无光亮且有声，引脚P1.3和P1.4输出高电平信号，使第六三极管V6和第七三极管V7导通，点亮全部LED灯光源，且持续点亮χ＝45秒后，引脚P1.3和P1.4输出低电平信号，使三极管V6和V7截止，控制所有LED灯珠自动熄灭。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明一种基于声光控节能LED灯的控制电路及其控制方法，其中声光控节能LED灯包括灯头以及设置在灯头上的控制模块；控制模块包括电源模块，电源模块连接有智能传感器模块和LED灯光源，电源模块电路为220V/50HZ的交流市电依次经电容降压电路、MOS管桥式整流电路、滤波稳压电路后，稳压电源分别给智能传感器和LED灯光源供电；智能传感器模块包括通过LED灯驱动电路连接的信号采集装置和微处理器，信号采集装置为声信号采集器和光信号采集器，其中声信号采集器包括依次相连的驻极体话筒、声信号放大调理电路和第一A/D转换器，光信号采集器包括依次相连的光敏电阻RL、光信号放大调理电路和第二A/D转换器；声、光信号采集器的A/D转换器输出端连接于微处理器；采用智能传感器进行数据采集、数据处理，微处理器进行数据存储和逻辑判断，取代了传统的分立元件运算放大器或晶体管等器件集成的声控开关控制电路和RC延时电路，本声光控制装置实现智能控制，由其微处理器对采集的声光信号进行线性化处理，并对温度、静压力等参数进行自动补偿；使声光信号采集的灵敏度、分辨率、精度较高，控制系统具有响应速度快、控制精度高和安全可靠的优良控制性能。
进一步的，采用MOS管桥式整流电路，将损失电压控制在毫伏级，损失功率控制在毫伏安级，有效解决了传统整流器发热和功率损失大的问题，实现控制装置自身微功耗，进一步达到节能效果。
进一步的，节能待机模块使声光控制系统的静态功耗降低至大约0.25W，达到节能的目的。
附图说明
图1a为本发明灯头结构示意图,图1b为本发明LED灯光源结构示意图。
图2为本发明系统方框图。
图3为本发明供电电源电路图。
图4为本发明传感器模块电路原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
如图1a、图1b所示，一种基于声光控节能LED灯的控制电路，其中声光控节能LED灯包括灯头以及设置在灯头上的控制模块；
其中灯头包括设有外螺纹的灯头接头1，灯头接头1与灯座采用反螺纹连接，灯头接头1下端设有带有反光罩3的灯体上盖2，反光罩3为弧形曲面，灯体上盖2下端扣装有带有弧面的透明灯罩5，反光罩3上设有LED灯光源4。反光罩3的立体化弧形曲面设计，使得LED灯光源的有效照明光束范围变大，覆盖更大的照射区域，提高能源利用率；同时，使得LED灯具安装间距变大节约材料；LED灯光源4以反光罩3的几何中心为圆心，呈环形由内到外排列四环，分别为1环LED灯光源、2环LED灯光源、3环LED灯光源和4环LED灯光源，其中1环LED灯光源和3环LED灯光源并联，2环LED灯光源和4环LED灯光源并联。LED灯光源呈环形布置，便于分环控制其亮灭，当微弱光亮且有声时，点亮2环LED灯光源和4环LED灯光源，能够实现补偿照明和节能。
其中控制模块包括电源模块、节能待机模块和智能传感器模块；
电源模块包括智能传感器供电电路和LED灯光源供电电路，如图3所示，将220V/50HZ的交流市电经电容降压电路、MOS管桥式整流电路、滤波稳压电路后，两路直流稳压电源分别给智能传感器模块和LED灯光源供电。
智能传感器供电电路具体如下：
220V/50HZ的交流市电火线L极并接第五电容C5和第二十一电阻R21一端，第五电容C5和第二十一电阻R21并联后另一端并接到第一N沟道型MOS管A的漏极、栅极和第一P沟道型MOS管C的源极、栅极，第二N沟道型MOS管B的漏极和栅极与第二P沟道型MOS管D的源极、第二P沟道型MOS管D栅极并接后接入220V/50HZ交流市电零线N极。第一N沟道型MOS管A和第二N沟道型MOS管B的源级并接后接入地端，第一P沟道型MOS管C漏极和第二P沟道型MOS管D的漏极并接后与第二十三电阻RZ1一端和直流电源电压输出端VCC1连接，第二十三电阻RZ1另一端接地，直流电源电压输出端VCC1接入声光控自动控制电路的VCC1端，再经由限流第二电阻R2构成的限流电路、第一电容C1构成的滤波电路和稳压管DZ构成的稳压电路后，形成直流稳定电源向声光控自动控制电路供给所需电压；
LED灯光源供电电路具体如下：
220V/50HZ的交流市电火线L极并接第六电容C6和第二十二电阻R22一端，第六电容器C6和第二十二电阻R22并联后另一端并接到第三N沟道型MOS管E的漏极、栅极和第三P沟道型MOS管G的源极、栅极，第四N沟道型MOS管F的漏极、栅极与第四P沟道型MOS管H的源极、栅极连接后接入220V/50HZ交流市电零线N极，第三N沟道型MOS管E和第四N沟道型MOS管F的源级并接接入地端，第三P沟道型MOS管G和第四P沟道型MOS管H的漏极并接后，接入第二十四电阻RZ2一端和直流电源电压输出端VCC2，第二十四电阻RZ2另一端接地，直流电源电压输出端VCC2接入LED负载电路的VCC2端，提供负载电源；
MOS管桥式整流器由一对N沟道型MOS管和一对P沟道型MOS管组成，当输入交流市电ACU正、ACL负时，第一N沟道型MOS管A和第二P沟道型MOS管D导通，第一N沟道型MOS管B和第二P沟道型MOS管C截止，电流经由第五电容C5和第二十一电阻R21并联构成的滤波电路后，依次流入ACU、第一N沟道型MOS管A、地、第二十一电阻RZ1、直流电源电压输出端VCC1、第二P沟道型MOS管D和ACL；当输入交流市电ACU负、ACL正时，第一N沟道型MOS管B和第二P沟道型MOS管C导通，第一N沟道型MOS管A和第二P沟道型MOS管D截止，电流经并联的第五电容C5和第二十一电阻R21后，依次流入ACL、第二N沟道型MOS管B、地、第二十一电阻RZ1、直流电源电压输出端VCC1、第一P沟道型MOS管C和ACU；其中LED负载驱动电路工作与智能传感器驱动电路工作过程一致；
采用MOS管桥式整流电路，将损失电压控制在毫伏级，损失功率控制在毫伏安级，有效解决了传统整流器发热和功率损失大的问题，实现供电电路自身微功耗，达到节能效果；
智能传感器模块包括通过智能传感器供电电路连接的信号采集装置和微处理器，信号采集装置为声信号采集器和光信号采集器，其中声信号采集器包括依次相连的驻极体话筒、声信号放大调理电路和第一A/D转换器，光信号采集器包括依次相连的光敏电阻、光信号放大调理电路和第二A/D转换器；声、光信号采集器的A/D转换器输出端连接于微处理器；
如图4所示，节能待机模块包括节能待机模块电路，其中待机模块电路包括电阻R0、电阻R1、电阻R3和第一PNP型三极管V1。直流电源电压输入端VCC1与电阻R0一端和第一PNP型三极管V1发射极连接，电阻R0另一端与第一电阻R1的一端相连，第一电阻R1另一端与第一PNP型三极管V1集电极和第二电阻R2一端连接，第一PNP型三极管V1基极与第三电阻R3一端连接，第三电阻R3另一端连接于微处理器引脚P1.2
智能传感器模块包括光信号采集电路和声音信号采集电路；
光信号采集电路组成如下：第二电阻R2另一端与有极性电容C1正极端、稳压二极管DZ负极端、光敏电阻RL一端、第五电阻R5一端、第九电阻R9一端、第四NPN型三极管V4集电极一端、第十五电阻R15、第一A/D转换器、第二A/D转换器及微处理器连接，有极性电容C1负极端与稳压二极管DZ正极端连接后接地，光敏电阻RL另一端与可变电阻器RP一端和第四电阻R4一端连接，可变电阻器RP另一端接地，第四电阻R4另一端接第二NPN型三极管V2基极，第二NPN型三极管V2集电极与第五电阻R5另一端、第二电容C2一端、第七电阻R7一端连接，第二NPN型三极管V2发射极与第六电阻R6一端、第三NPN型三极管V3发射极一端连接，第六电阻R6另一端接地，第二电容C2另一端与第七电阻R7另一端、第八电阻R8一端和第三NPN型三极管V3基极连接，第八电阻R8另一端接地，第三NPN型三极管V3集电极与第九电阻R9另一端和第十电阻R10一端连接，第十电阻R10另一端与第四NPN型三极管V4基极连接，第四NPN型三极管V4发射极与第十一电阻R11一端连接，第十一电阻R11另一端与第十二电阻R12一端的连接点E为采集光信号输出端，再与第二A/D转换器连接，第十二电阻R12另一端接地；
声音信号采集电路如下：第十三电阻R13一端与第二电阻R2连接，另一端与第三电容C3一端和驻极体话筒MIC一端连接，第三电容C3另一端与第十四电阻R14一端和第五NPN型三极管V5基极连接，第十四电阻R14另一端与第十五电阻R15另一端、第十六电阻R16一端、第四电容C4一端、第五NPN型三极管V5集电极连接，第五NPN型三极管V5发射极接地，第十六电阻R16另一端与第四电容C4另一端连接点F为采集声信号输出端，再与第一A/D转换器连接；
光信号输出端E、声信号输出端F输出的直流电压信号分别接到第二A/D转换器和第一A/D转换器的输入端，经模数转换后，分别输入到微机处理器；
如图4所示，与智能传感器模块的微处理器输出端口连接有LED灯光源负载电路，LED灯光源负载电路为：微处理器引脚P1.3与第十七电阻R17一端连接，第十七电阻R17另一端与第六NPN型三极管V6基极连接，第六NPN型三极管V6集电极与LED灯光源4的2环LED灯串、4环LED灯串一端连接，第六NPN型三极管V6发射极与第十八电阻R18一端连接，第十八电阻R18另一端接地，LED灯光源4的2环LED灯串、4环LED灯串另一端与直流电源电压输入端VCC2连接；微处理器引脚P1.4与第十九电阻R19一端连接，第十九电阻R19另一端与第七NPN型三极管V7基极连接，第七NPN型三极管V7集电极与LED灯光源4的1环LED灯串、3环LED灯串一端连接，第七NPN型三极管V7发射极与第二十电阻R20一端连接，第二十电阻R20另一端接地，LED灯光源4的1环LED灯串、3环LED灯串另一端与直流电源电压输入端VCC2连接。其中LED灯光源4的1环、2环、3环、4环LED灯串均是由发光二极管串联组成。
驻极体话筒作为采集声音信号的敏感元件，将声信号变为电信号，经放大调理和第一A/D转换器转换后，变为数字信号输入给微处理器；光敏电阻作为采集光信号的敏感元件，将光信号转化为电信号经放大调理和第二A/D转换器转换后，变为数字信号输入给微处理器；微处理器对所接收的声信号和光信号进行数据处理、逻辑判断，输出控制信号给负载电路和节能节能待机模块，执行相应的控制信号。
控制电路以微机处理器为核心组成，对所接收的光信号、声信号进行数据处理、按照预先设置的控制策略进行逻辑判断，依据判断结果由微机处理器向负载和待机模式输出控制信号。
以下是控制电路的控制策略逻辑语言描述，以及实现的控制功能：
当光照射在光敏电阻RL上的照度E＞200Lx时，微处理器判断是白天，微处理器的引脚P1.3和P1.4输出低电平信号，使第六PNP型三极管V6和第七PNP型三极管V7截止，LED灯光源可靠“自锁”不亮，任何声音信号都不能使其白天点亮；同时微处理器引脚P1.2输出高电平信号，PNP型三极管V1截止，启动节能待机模式，R0、R1接入，故待机时声光控自动控制电路静态电流大大减小，使得其静态功耗降低至大约0.25W，达到节能的目的。
当照度E≤200Lx时，微处理器引脚P1.2输出低电平信号，PNP型三极管V1导通，关闭节能待机模式，R0、R1被短接，电源对声光控自动控制电路注入较大工作电流，维持其正常工作；
当光照射在光敏电阻RL上的照度E为10Lx≤E≤200Lx且智能声传感器检测到声音信号时，微处理器判断是微弱光亮且有声，引脚P1.4输出低电平信号、引脚P1.3输出时长χ＝45秒的高电平信号，NPN型三极管V6导通，点亮2环LED灯光源和4环LED灯光源的LED灯珠，实现补偿照明和节能，且持续点亮χ＝45秒后，引脚P1.3输出低电平信号，控制2环LED灯光源和4环LED灯光源的LED灯珠自动熄灭；
当光照射在光敏电阻RL上的照度E＜10Lx且智能声传感器检测到声音信号时，微处理器判断是无光亮且有声，引脚P1.3和P1.4输出高电平信号，使三极管V6和V7导通，点亮1环LED灯光源、2环LED灯光源、3环LED灯光源和4环LED灯光源的全部LED灯珠，且持续点亮χ＝45秒后，引脚P1.3和P1.4输出低电平信号，使三极管V6和V7截止，控制所有LED灯珠自动熄灭。
上述以LED灯光源为例，对本专利的具体实施方式作了详尽说明。本专利也可广泛作为其他光源的声光控装置，而且本专利的实际应用并不限于上述实施方式，还可在不脱离本专利的前提下作出各种等效变换与修饰，均属于本专利权利要求所涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种基于声光控节能LED灯的控制电路，其特征在于，其中声光控节能LED灯包括灯头以及设置在灯头上的控制模块；
其中控制模块包括电源模块、节能待机模块和智能传感器模块；
电源模块电路为220V/50HZ的交流市电依次经电容降压电路、MOS管桥式整流电路、滤波稳压电路后，稳压电源分别给智能传感器模块和LED灯光源供电；
智能传感器模块包括通过智能传感器供电电路连接的信号采集装置和微处理器，信号采集装置为声信号采集器和光信号采集器，其中声信号采集器包括依次相连的驻极体话筒、声信号放大调理电路和第一A/D转换器，光信号采集器包括依次相连的光敏电阻RL、光信号放大调理电路和第二A/D转换器；声、光信号采集器的A/D转换器输出端连接于微处理器。
2.根据权利要求1所述的一种基于声光控节能LED灯的控制电路，其特征在于，其中灯头包括设有外螺纹的灯头接头(1)，灯头接头(1)下端设有带有反光罩(3)的灯体上盖(2)，反光罩(3)为弧形曲面，灯体上盖(2)下端扣装有带有弧面的透明灯罩(5)，反光罩(3)上设有LED灯光源(4)；LED灯光源(4)以反光罩(3)的几何中心为圆心，呈环形由内到外排列四环，分别为1环LED灯光源、2环LED灯光源、3环LED灯光源和4环LED灯光源，其中1环LED灯光源和3环LED灯光源并联，2环LED灯光源和4环LED灯光源并联。
3.根据权利要求1所述的一种基于声光控节能LED灯的控制电路，其特征在于，电源模块包括智能传感器供电电路和LED灯光源供电电路，智能传感器供电电路如下：220V/50HZ的交流市电火线L极并接第五电容C5和第二十一电阻R21一端，第五电容C5和第二十一电阻R21并联后另一端并接到第一N沟道型MOS管A的漏极、栅极和第一P沟道型MOS管C的源极、栅极，第二N沟道型MOS管B的漏极和栅极与第二P沟道型MOS管D的源极、第二P沟道型MOS管D栅极并接后接入220V/50HZ交流市电零线N极，第一N沟道型MOS管A和第二N沟道型MOS管B的源级并接后接入地端，第一P沟道型MOS管C漏极和第二P沟道型MOS管D的漏极并接后与第二十三电阻RZ1一端和直流电源电压输出端VCC1连接，第二十三电阻RZ1另一端接地，直流电源电压输出端VCC1接入声光控自动控制电路的VCC1端，再经由限流第二电阻R2构成的限流电路、第一电容C1构成的滤波电路和稳压管DZ构成的稳压电路后，形成直流稳定电源向声光控自动控制电路供给所需电压。
4.根据权利要求3所述的一种基于声光控节能LED灯的控制电路，其特征在于，LED灯光源供电电路具体如下：220V/50HZ的交流市电火线L极并接第六电容C6和第二十二电阻R22一端，第六电容器C6和第二十二电阻R22并联后另一端并接到第三N沟道型MOS管E的漏极、栅极和第三P沟道型MOS管G的源极、栅极，第四N沟道型MOS管F的漏极、栅极与第四P沟道型MOS管H的源极、栅极连接后接入220V/50HZ交流市电零线N极，第三N沟道型MOS管E和第四N沟道型MOS管F的源级并接接入地端，第三P沟道型MOS管G和第四P沟道型MOS管H的漏极并接后，接入第二十四电阻RZ2一端和直流电源电压输出端VCC2，第二十四电阻RZ2另一端接地，直流电源电压输出端VCC2接入LED负载电路的VCC2端，提供负载电源。
5.根据权利要求1所述的一种基于声光控节能LED灯的控制电路，其特征在于，其中节能待机模块包括待机模块电路，具体包括电阻R0、电阻R1、电阻R3和第一PNP型三极管V1；直流电源电压输入端VCC1与电阻R0一端和第一PNP型三极管V1发射极连接，电阻R0另一端与第一电阻R1的一端相连，第一电阻R1另一端与第一PNP型三极管V1集电极和第二电阻R2一端连接，第一PNP型三极管V1基极与第三电阻R3一端连接，第三电阻R3另一端连接于微处理器引脚P1.2。
6.根据权利要求5所述的一种基于声光控节能LED灯的控制电路，其特征在于，智能传感器模块包括光信号采集电路和声音信号采集电路，光信号采集电路组成如下：第二电阻R2另一端与有极性电容C1正极端、稳压二极管DZ负极端、光敏电阻RL一端、第五电阻R5一端、第九电阻R9一端、第四NPN型三极管V4集电极一端、第十五电阻R15、第一A/D转换器、第二A/D转换器及微处理器连接，有极性电容C1负极端与稳压二极管DZ正极端连接后接地，光敏电阻RL另一端与可变电阻器RP一端和第四电阻R4一端连接，可变电阻器RP另一端接地，第四电阻R4另一端接第二NPN型三极管V2基极，第二NPN型三极管V2集电极与第五电阻R5另一端、第二电容C2一端、第七电阻R7一端连接，第二NPN型三极管V2发射极与第六电阻R6一端、第三NPN型三极管V3发射极一端连接，第六电阻R6另一端接地，第二电容C2另一端与第七电阻R7另一端、第八电阻R8一端和第三NPN型三极管V3基极连接，第八电阻R8另一端接地，第三NPN型三极管V3集电极与第九电阻R9另一端和第十电阻R10一端连接，第十电阻R10另一端与第四NPN型三极管V4基极连接，第四NPN型三极管V4发射极与第十一电阻R11一端连接，第十一电阻R11另一端与第十二电阻R12一端的连接点E为采集光信号输出端，再与第二A/D转换器连接，第十二电阻R12另一端接地。
7.根据权利要求6所述的一种基于声光控节能LED灯的控制电路，其特征在于，声音信号采集电路如下：第十三电阻R13一端与第二电阻R2连接，另一端与第三电容C3一端和驻极体话筒MIC一端连接，第三电容C3另一端与第十四电阻R14一端和第五NPN型三极管V5基极连接，第十四电阻R14另一端与第十五电阻R15另一端、第十六电阻R16一端、第四电容C4一端、第五NPN型三极管V5集电极连接，第五NPN型三极管V5发射极接地，第十六电阻R16另一端与第四电容C4另一端连接点F为采集声信号输出端，再与第一A/D转换器连接。
8.根据权利要求6所述的一种基于声光控节能LED灯的控制电路，其特征在于，与智能传感器模块的微处理器输出端口连接有LED灯光源负载电路，LED灯光源负载电路为：微处理器引脚P1.3与第十七电阻R17一端连接，第十七电阻R17另一端与第六NPN型三极管V6基极连接，第六NPN型三极管V6集电极与LED灯光源4的2环LED灯串、4环LED灯串一端连接，第六NPN型三极管V6发射极与第十八电阻R18一端连接，第十八电阻R18另一端接地，LED灯光源4的2环LED灯串、4环LED灯串另一端与直流电源电压输入端VCC2连接；微处理器引脚P1.4与第十九电阻R19一端连接，第十九电阻R19另一端与第七NPN型三极管V7基极连接，第七NPN型三极管V7集电极与LED灯光源4的1环LED灯串、3环LED灯串一端连接，第七NPN型三极管V7发射极与第二十电阻R20一端连接，第二十电阻R20另一端接地，LED灯光源4的1环LED灯串、3环LED灯串另一端与直流电源电压输入端VCC2连接；其中LED灯光源4的1环、2环、3环、4环LED灯光源均是由发光二极管串联组成。
9.根据权利要求8所述的一种基于声光控节能LED灯的控制电路的控制方法，其特征在于，当光照射在光敏电阻RL上的照度E＞200Lx时，微处理器判断是白天，LED灯光源可靠“自锁”不亮；
当光照射在光敏电阻RL上的照度E≤200Lx时，微处理器判断是有光亮，且当智能声传感器检测到声音信号时，点亮LED灯光源。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，当照度E＞200Lx时，微处理器判断是白天，微处理器的引脚P1.3和P1.4输出低电平信号，使第六PNP型三极管V6和第七PNP型三极管V7截止，LED灯光源不亮同时微处理器引脚P1.2输出高电平信号，PNP型三极管V1截止，启动节能待机模块；
当照度E≤200Lx时，微处理器引脚P1.2输出低电平信号，第二PNP型三极管V1导通，节能待机模块停止工作；当光照射在光敏电阻RL上的照度E为10Lx≤E≤200Lx且智能声传感器检测到声音信号时，微处理器判断是微弱光亮且有声，引脚P1.4输出低电平信号、引脚P1.3输出时长χ＝45秒的高电平信号，NPN型三极管V6导通，点亮2环LED灯光源和4环LED灯光源，实现补偿照明和节能，且持续点亮χ＝45秒后，引脚P1.3输出低电平信号，控制2环LED灯光源和4环LED灯光源的LED灯珠自动熄灭；
当光照射在光敏电阻RL上的照度E＜10Lx且智能声传感器检测到声音信号时，微处理器判断是无光亮且有声，引脚P1.3和P1.4输出高电平信号，使第六三极管V6和第七三极管V7导通，点亮全部LED灯光源，且持续点亮χ＝45秒后，引脚P1.3和P1.4输出低电平信号，使三极管V6和V7截止，控制所有LED灯珠自动熄灭。
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