CN105916238A - 一种基于晶体管稳压滤波电路的led灯带节能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于晶体管稳压滤波电路的LED灯带节能控制系统，包括单片机，均与单片机相连接的声音传感器、电源、LED灯带、蜂鸣器、晶体管稳压滤波电路和信号接收处理电路，与晶体管稳压滤波电路的输入端相连接的电源，以及与信号接收处理电路相连接的亮度传感器；所述晶体管稳压滤波电路包括整流滤波电路，和与整流滤波电路相连接的直流稳压电路；所述直流稳压电路的输出端与LED灯带相连接。本发明通过声音传感器对室内的声音的声波信号的接触，和亮度传感器对室内环境亮度信号的采集，同时，通过单片机对声波信号和亮度信号的分析处理，实现了对LED灯带亮度的自动调节和自启闭，从而有效的节约了电力资源。

Description

一种基于晶体管稳压滤波电路的LED灯带节能控制系统

技术领域

本发明涉及的是电子领域，具体的说，是一种基于晶体管稳压滤波电路的LED灯带节能控制系统。

背景技术

目前随着人们的生活水平的不断提高，对生活的环境美化的要求也越来越高，人们为了美化自己的居住环境，便采用具有多种光源色彩的LED灯带在对室内进行美化，而人们多将LED灯带设置在室内顶部的暗槽内形成美丽的光环，该光环不仅能美化居住环境，还能为人们在夜里带来一种美妙的亮光。但是，现有的LED灯带的开关控制系统多采用手动控制的电子开关，这种电子开关无法根据室内亮度的变化对LED灯带的亮度进行自动调节，同时，人们在生活中开启LED灯带后长时间离开时常会忘记关闭LED灯带，从而导致电力资源的极大浪费。

因此，提供一种能自启闭，同时能根据室内环境亮度的变化自动调节LED灯带亮度的控制系统，便是人们急于解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服目前的LED灯带的控制系统无法自启闭，同时不能自动调节LED灯带亮度的缺陷，提供的一种基于晶体管稳压滤波电路的LED灯带节能控制系统。

本发明通过以下技术方案来实现：一种基于晶体管稳压滤波电路的LED灯带节能控制系统，包括单片机，均与单片机相连接的声音传感器、电源、LED灯带、蜂鸣器、晶体管稳压滤波电路和信号接收处理电路，与晶体管稳压滤波电路的输入端相连接的电源，以及与信号接收处理电路相连接的亮度传感器；所述晶体管稳压滤波电路包括整流滤波电路，和与整流滤波电路相连接的直流稳压电路；所述直流稳压电路的输出端与LED灯带相连接。

所述整流滤波电路包括变压器T，其中一个输入端与变压器T的副边电感线圈的同名端相连接、另一输入端与变压器T的副边电感线圈的非同名端相连接的二极管整流器U，以及正极与二极管整流器U的栅极输出端相连接、负极与二极管整流器U的正极输出端相连接的极性电容C6；所述二极管整流器U的负极输出端和正极输出端共同形成整流滤波电路的输出端并与直流稳压电路相连接；所述变压器T的原边电感线圈的同名端和非同名端共同形成晶体管稳压滤波电路的输入端与电源相连接。

所述直流稳压电路由三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，N极顺次经电阻R21和电阻R20后与三极管VT3的基极相连接、P极与二极管整流器U的正极输出端相连接的二极管D5，N极与三极管VT4的集电极相连接、P极经电阻R16后与二极管整流器U的负极输出端相连接的二极管D6，一端与三极管VT4的集电极相连接、另一端与三极管VT3的集电极相连接的电阻R18，负极经电阻R25后与三极管VT5的集电极相连接、正极顺次经电阻R19和电阻R17后与二极管D6的P极相连接的极性电容C7，负极与三极管VT5的发射极相连接、正极经电阻R24后与三极管VT4的发射极相连接的极性电容C8，N极经电阻R23后与三极管VT4的发射极相连接、P极顺次经电阻R27和可调电阻R28后与三极管VT5的基极相连接的二极管D4，正极经电阻R26后与三极管VT5的发射极相连接、负极与二极管D4的P极共同形成直流稳压电路的输出端的极性电容C9，以及一端与二极管D5的N极相连接、另一端与极性电容C9的正极相连接的电阻R22组成。

所述信号接收处理电路包括输入端与亮度传感器相连接的信号接收电路，和输入端与信号接收电路的输出端相连接的信号处理电路；所述信号处理电路的输出端与单片机相连接。

所述信号接收电路由放大器P，正极经电阻R1后与放大器P的正极相连接、负极作为信号接收电路的输入端的极性电容C1，正极经电阻R4后与放大器P的负极相连接、负极接地的极性电容C2，以及N极经电阻R3后与放大器P的输出端相连接、P极经电阻R2后与放大器P的正极相连接的二极管D1组成；所述放大器P的输出端作为信号接收电路的输出端。

所述信号处理电路由三极管VT1，三极管VT2，N极经电阻R11后与三极管VT2的集电极相连接、P极经电阻R5后与放大器P的输出端相连接的二极管D2，负极与三极管VT1的发射极相连接、正极经电阻R6后与放大器P的输出端相连接的极性电容C4，负极顺次经电阻R9和可调电阻R10后与三极管VT1的基极相连接、正极顺次经电阻R8和电阻R7后与放大器P的输出端相连接的极性电容C3，P极与电阻R9后与可调电阻R10的连接点相连接、N极顺次经电阻R13和电阻R12后与三极管VT2的基极相连接的二极管D3，一端与三极管VT1的集电极相连接、另一端与三极管VT2的基极相连接的电阻R15，以及负极与二极管D3的N极相连接、正极经电阻R14后与三极管VT2的发射极相连接的极性电容C5组成；所述三极管VT2的发射极作为信号处理电路的输出端。

为确保本发明的实际使用效果，所述声音传感器为RB-02S074声音传感器；所述亮度传感器为GB5-A1EL亮度传感器。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明通过亮度传感器对室内的环境亮度的亮度信息的采集，和声音传感器对室内的声音信息的采集，单片机则通过接收的亮度传感器采集的亮度信息对LED灯带的亮度进行有效的调节，同时单片机还可通过声音传感器采集的声音信息来控制LED灯带的中的开启与关闭，从而本发明实现了对LED灯带的自启闭和亮度自动调节的要求。

(2)本发明的晶体管稳压滤波电路能将电源经过整流滤波后得到12V的直流电压，同时，该电路还能将得到的12V直流电压进行稳压调节，能为单片机提供一个稳定的工作电压，从而提高了本发明的LED灯带节能控制系统工作的稳定性。

(3)本发明的信号接收处理电路能将亮度传感器输出的电信号中的干扰信号进行消除或减弱，同时，将抗干扰处理后的电信号放大后输出，从而确保了亮度传感器输出的信号的准确性。

(4)本发明采用了性能稳定的RB-02S074声音传感器来对室内的声音信息进行监测，该声音传感器能有效的将监测的室内声音信息转换为电信号传输给单片机，从而确保了本控制系统能有效的控制LED灯带的自动开启与关闭。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的信号接收处理电路的电路结构示意图。

图3为本发明的晶体管稳压滤波电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，本发明包括单片机，均与单片机相连接的声音传感器、电源、LED灯带、蜂鸣器、晶体管稳压滤波电路和信号接收处理电路，与晶体管稳压滤波电路的输入端相连接的电源，以及与信号接收处理电路相连接的亮度传感器；所述晶体管稳压滤波电路包括整流滤波电路，和与整流滤波电路相连接的直流稳压电路；所述直流稳压电路的输出端与LED灯带相连接。其中，所述信号接收处理电路如图2所示，其包括信号接收电路和信号处理电路；所述信号处理电路的输出端与单片机相连接。

为确保本发明的可靠运行，本发明的单片机则优先采用了FM8PE59B单片机，该FM8PE59A单片机的TI0管脚与蜂鸣器相连接，TI1管脚与数据存储器相连接，同时，IOC1管脚和IOC2管脚与LED灯带相连接，CKI管脚与RXD管脚与声音传感器相连接。所述的晶体管稳压滤波电路能将电源经过整流滤波后得到12V的直流电压，同时，该电路还能将得到的12V直流电压进行稳压调节，该12V的直流电压为单片机供电，从而提高了本发明的LED灯带节能控制系统工作的稳定性。

本发明运行时，所述的声音传感器则优先采用了性能稳定的RB-02S074声音传感器来实现，该声音传感器用于监测室内的声音的声波信号，同时该声音传感器将监测的声波信号为电信号后传输给单片机。所述亮度传感器则优先采用了具有高精度的GB5-A1EL亮度传感器来实现，该亮度传感器用于采集室内环境的亮度信号，该亮度传感器将采集的亮度信号转换为电信号后经信号接收处理电路输出，该信号接收处理电路能将亮度传感器输出的电信号中的干扰信号进行消除或减弱，同时，将抗干扰处理后的电信号放大后传输给单片机，单片机对接收的电信号分析处理后得到室内环境的亮度值。

其中，该单片机接收到声音传感器采集到室内的有声波信号时，单片机则根据对亮度传感器采集到的室内环境的亮度的信号分析处理后得到的亮度值的大小来输出相应的控制电流给LED灯带，即LED灯带被开启。当单片机接收到的亮度值高时，单片机则输出低控制电流，LED灯带发出暗光，在单片机接收到的亮度值低时，单片机则输出高控制电流，LED灯带发出亮光。

同时，在声音传感器监测到声波信号消失后，并将该信息发送给单片机，单片机接收到该信息后，为了避免人们在短时间内出入时，导致LED灯带被反复开启与关闭，从而降低LED灯带的使用寿命，因此，单片机则会延时停止输出电流，即延时关闭LED灯带。从而本发明很好的实现了对LED灯带的自启闭，和对LED灯带的亮度的自动调节的目的。

如图2所示，所述信号接收处理电路包括信号接收电路和信号处理电路；所述信号接收电路由放大器P，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，极性电容C1，极性电容C2，以及二极管D1组成。

连接时，极性电容C1的正极经电阻R1后与放大器P的正极相连接、负极作为信号接收电路的输入端并与亮度传感器相连接。极性电容C2的正极经电阻R4后与放大器P的负极相连接、负极接地。二极管D1的N极经电阻R3后与放大器P的输出端相连接、P极经电阻R2后与放大器P的正极相连接。所述放大器P的输出端作为信号接收电路的输出端并与信号处理电路。

进一步地，所述信号处理电路由三极管VT1，三极管VT2，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R8，电阻R9，可调电阻R10，电阻R11，电阻R12，电阻R13，电阻R14，电阻R15，极性电容C3，极性电容C4，极性电容C5，二极管D2，以及二极管D3组成。

连接时，二极管D2的N极经电阻R11后与三极管VT2的集电极相连接、P极经电阻R5后与放大器P的输出端相连接。极性电容C4的负极与三极管VT1的发射极相连接、正极经电阻R6后与放大器P的输出端相连接。极性电容C3的负极顺次经电阻R9和可调电阻R10后与三极管VT1的基极相连接、正极顺次经电阻R8和电阻R7后与放大器P的输出端相连接。

其中，二极管D3的P极与电阻R9后与可调电阻R10的连接点相连接、N极顺次经电阻R13和电阻R12后与三极管VT2的基极相连接。电阻R15的一端与三极管VT1的集电极相连接、另一端与三极管VT2的基极相连接。极性电容C5的负极与二极管D3的N极相连接、正极经电阻R14后与三极管VT2的发射极相连接。所述三极管VT2的发射极作为信号处理电路的输出端并与FM8PE59A单片机的ZXD管脚相连接。

运行时，亮度传感器输出的电信号经极性电容C1和放大器P以及二极管D1形成的好接收电路，该电路将电信号中的干扰信号消除并放大后输出，同时，三极管VT1和三极管VT2以及极性电容C3和二极管D2等元件形成信号处理电路将放大后的电信号进行再次滤波放大后输出，从而有效的确保了亮度传感器输出的电信号的准确性。

如图3所示，所述晶体管稳压滤波电路包括整流滤波电路和直流稳压电路；所述整流滤波电路包括变压器T，二极管整流器U，极性电容C6，二极管整流器U的其中一个输入端与变压器T的副边电感线圈的同名端相连接、另一输入端与变压器T的副边电感线圈的非同名端相连接。极性电容C6的正极与二极管整流器U的栅极输出端相连接、负极与二极管整流器U的正极输出端相连接。所述二极管整流器U的负极输出端和正极输出端共同形成整流滤波电路的输出端并与直流稳压电路相连接；所述变压器T的原边电感线圈的同名端和非同名端共同形成晶体管稳压滤波电路的输入端与电源相连接。

进一步地，所述直流稳压电路由三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，电阻R16，电阻R17，电阻R18，电阻R19，电阻R20，电阻R21，电阻R22，电阻R23，电阻R24，电阻R25，电阻R26，电阻R27，可调电阻R28，极性电容C7，极性电容C8，极性电容C9，二极管D4，二极管D5，以及二极管D6组成。

连接时，二极管D5的N极顺次经电阻R21和电阻R20后与三极管VT3的基极相连接、P极与二极管整流器U的正极输出端相连接。二极管D6N极与三极管VT4的集电极相连接、P极经电阻R16后与二极管整流器U的负极输出端相连接。电阻R18的一端与三极管VT4的集电极相连接、另一端与三极管VT3的集电极相连接。极性电容C7的负极经电阻R25后与三极管VT5的集电极相连接、正极顺次经电阻R19和电阻R17后与二极管D6的P极相连接。

其中，极性电容C8的负极与三极管VT5的发射极相连接、正极经电阻R24后与三极管VT4的发射极相连接。二极管D4的N极经电阻R23后与三极管VT4的发射极相连接、P极顺次经电阻R27和可调电阻R28后与三极管VT5的基极相连接。极性电容C9的正极经电阻R26后与三极管VT5的发射极相连接、负极与FM8PE59A单片机的VIN1管脚相连接。电阻R22的一端与二极管D5的N极相连接、另一端与极性电容C9的正极相连接。所述二极管D4的P极与FM8PE59A单片机的VIN2管脚相连接。

按照上述实施例，即可很好的实现本发明。

Claims (6)

1.一种基于晶体管稳压滤波电路的LED灯带节能控制系统，其特征在于，包括单片机，均与单片机相连接的声音传感器、电源、LED灯带、蜂鸣器、晶体管稳压滤波电路和信号接收处理电路，与晶体管稳压滤波电路的输入端相连接的电源，以及与信号接收处理电路相连接的亮度传感器；所述晶体管稳压滤波电路包括整流滤波电路，和与整流滤波电路相连接的直流稳压电路；所述直流稳压电路的输出端与LED灯带相连接；所述整流滤波电路包括变压器T，其中一个输入端与变压器T的副边电感线圈的同名端相连接、另一输入端与变压器T的副边电感线圈的非同名端相连接的二极管整流器U，以及正极与二极管整流器U的栅极输出端相连接、负极与二极管整流器U的正极输出端相连接的极性电容C6；所述二极管整流器U的负极输出端和正极输出端共同形成整流滤波电路的输出端并与直流稳压电路相连接；所述变压器T的原边电感线圈的同名端和非同名端共同形成晶体管稳压滤波电路的输入端与电源相连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于晶体管稳压滤波电路的LED灯带节能控制系统，其特征在于，所述直流稳压电路由三极管VT3，三极管VT4，三极管VT5，N极顺次经电阻R21和电阻R20后与三极管VT3的基极相连接、P极与二极管整流器U的正极输出端相连接的二极管D5，N极与三极管VT4的集电极相连接、P极经电阻R16后与二极管整流器U的负极输出端相连接的二极管D6，一端与三极管VT4的集电极相连接、另一端与三极管VT3的集电极相连接的电阻R18，负极经电阻R25后与三极管VT5的集电极相连接、正极顺次经电阻R19和电阻R17后与二极管D6的P极相连接的极性电容C7，负极与三极管VT5的发射极相连接、正极经电阻R24后与三极管VT4的发射极相连接的极性电容C8，N极经电阻R23后与三极管VT4的发射极相连接、P极顺次经电阻R27和可调电阻R28后与三极管VT5的基极相连接的二极管D4，正极经电阻R26后与三极管VT5的发射极相连接、负极与二极管D4的P极共同形成直流稳压电路的输出端的极性电容C9，以及一端与二极管D5的N极相连接、另一端与极性电容C9的正极相连接的电阻R22组成。

3.根据权利要求2所述的一种基于晶体管稳压滤波电路的LED灯带节能控制系统，其特征在于，所述信号接收处理电路包括输入端与亮度传感器相连接的信号接收电路，和输入端与信号接收电路的输出端相连接的信号处理电路；所述信号处理电路的输出端与单片机相连接；所述信号接收电路由放大器P，正极经电阻R1后与放大器P的正极相连接、负极作为信号接收电路的输入端的极性电容C1，正极经电阻R4后与放大器P的负极相连接、负极接地的极性电容C2，以及N极经电阻R3后与放大器P的输出端相连接、P极经电阻R2后与放大器P的正极相连接的二极管D1组成；所述放大器P的输出端作为信号接收电路的输出端。

4.根据权利要求3所述的一种基于晶体管稳压滤波电路的LED灯带节能控制系统，其特征在于，所述信号处理电路由三极管VT1，三极管VT2，N极经电阻R11后与三极管VT2的集电极相连接、P极经电阻R5后与放大器P的输出端相连接的二极管D2，负极与三极管VT1的发射极相连接、正极经电阻R6后与放大器P的输出端相连接的极性电容C4，负极顺次经电阻R9和可调电阻R10后与三极管VT1的基极相连接、正极顺次经电阻R8和电阻R7后与放大器P的输出端相连接的极性电容C3，P极与电阻R9后与可调电阻R10的连接点相连接、N极顺次经电阻R13和电阻R12后与三极管VT2的基极相连接的二极管D3，一端与三极管VT1的集电极相连接、另一端与三极管VT2的基极相连接的电阻R15，以及负极与二极管D3的N极相连接、正极经电阻R14后与三极管VT2的发射极相连接的极性电容C5组成；所述三极管VT2的发射极作为信号处理电路的输出端。

5.根据权利要求4所述的一种基于晶体管稳压滤波电路的LED灯带节能控制系统，其特征在于，所述声音传感器为RB-02S074声音传感器。

6.根据权利要求5所述的一种基于晶体管稳压滤波电路的LED灯带节能控制系统，其特征在于，所述亮度传感器为GB5-A1EL亮度传感器。