CN106524089A - 一种可升降灯座的控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种可升降灯座的控制系统，由直流电源、控制单元、声音提示单元、检测单元、电动机构、灯座、继电器单元组成，其特征在于还包括操作识别单元，操作识别单元根据采集到的模拟电压转换成数字量传送给控制单元进行转换开关模式的判断。操作识别单元由开关S1、转换按钮K1、电阻R1、电阻R2、A/D转换器构成，通过操作小按钮K1来控制别开关S1是处于正常开关模式还是灯座升降模式。本发明通过一个开关可实现对灯座的多个功能操作，利用操作识别单元，用于正常开关模式与灯座升降模式的切换，有效防止小孩误操作，同时无需另外布线，节约成本。减少了电灯更换时的操作难度，能够把灯座通过操作开关降下来更换灯座。

Description

一种可升降灯座的控制系统
技术领域
本发明属于建筑物照明技术领域，是一种可升降的新型智能灯座及控制方法。
背景技术
目前，灯泡坏了进行更换时，常常要借助梯子或架子爬上去。更换灯泡本是一个简单的过程，但是由于高度的限制，使得这一简单的过程变得极具挑战，对于维修人员而言充满了高空作业的安全隐患，而且搬动梯子或者架子费时费力。特别是体育馆，大厅等高空场所。
目前，有的可升降灯座的控制是通过增加若干个升、降、停控制开关和增加相应控制回路布线来实现的，这种方案增加了开关、导线、布线的材料，特别是开关距离灯泡距离较远时布线成本会大大增加，而且多个开关容易让人误操作；还有的方案是利用一个开关，通过检测灯泡好坏来决定是否进入升降灯座模式，灯泡好时开关用于灯泡亮、灭控制，灯泡坏时进入升降灯座模式，这种方案当灯泡好的时候，想换一个别的瓦数的灯泡时无法把灯座降下来，而且灯泡坏了不能及时更换时，可能有小孩贪玩不停地按动开关去升、降灯座，引起安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种可升降灯座的控制装置及方法。
本发明采取以下技术方案实现:
一种可升降灯座的控制系统，该装置由直流电源、控制单元、检测单元、升降机构、可升降灯座、继电器单元组成；所述直流电源的输出端连接至控制单元的电源端；所述升降机构的控制端连接至控制单元的第二输出端；所述控制单元的第三输出端连接至继电器的线圈；继电器的常开开关串联在灯泡的供电回路中；所述开关的信号输出端连接至控制单元第一输入端；所述检测单元的输出端连接至控制单元第二输入端；所述检测单元检测灯泡供电回路的电流信号；其特征在于：还包括操作识别单元，所述操作识别单元的输出端连接至控制单元第三输入端，所述操作识别单元根据采集到信息传送给控制单元进行转换开关模式的判断。
作为优选，所述升降机构为电动机构，包括电动机，所述电动机上设有转轴，所述转轴上缠绕有卷线，所述卷线的一端与可升降的灯座连接。
所述操作识别单元（2）由开关S1、转换按钮K1、第一电阻R1、第二电阻R2、A/D转换器构成，通过操作转换按钮K1来控制开关S1是处于正常开关模式还是灯座升降模式。
所述操作识别单元的具体电路如下：电源VCC与接地端GND之间依次串联有第一电阻R1、第二电阻R2、转换按钮K1，所述开关S1一端接地端GND，开关S1的另一端接第一电阻R1与第二电阻R2的公共端A1，所述第一电阻R1与第二电阻R2的公共端A1接A/D转换模块的输入端，所述A/D转换模块的输出端接与控制单元3相连。操作识别单元根据A/D转换器采集到的模拟电压转换成数字量传送给控制单元3进行操作判断，根据A1点电压大小来决定相应的动作。
进一步地，电阻R1和R2的阻值相等。
通过操作按钮K1来控制开关S1是处于正常开关模式还是灯座升降模式，按一下小按钮K1时，开关S1进入到灯座升降模式，再按一下小按钮K1则开关S1退出升降模式。正常情况下开关用于灯泡的亮、灭控制，需要把灯座降下来时，只需按一下小按钮就进入灯座的升降模式，这时候开关就用于灯座的升降操作；再按一次小按钮则退出灯座升降模式，开关又用于灯泡的亮、灭操作。
所述按钮K1设在开关面板内部。
本发明的有益效果在于：本发明通过一个开关可实现对灯座的多个功能操作，利用操作识别单元，用于正常开关模式与灯座升降模式的切换，有效防止小孩误操作，同时无需另外布线，节约成本。减少了电灯更换时的操作难度，能够把灯座通过操作开关降下来更换灯座，不再需要搬动笨重的梯子或者架子，同时减少了人工，只需要一个人便可轻松实现电灯的更换。从而省去了搬动梯子或者架子的费时费力，特别适合于体育馆，大厅等高空场所。
附图说明
图1是本发明的控制原理框图；
图2是本发明的灯泡接线电路图；
图3是本发明的结构示意图；
图4是本发明中的导电铜片结构示意图；
图5是本发明中的操作识别单元的电路图；
图6是本发明中的照明开关S1面板的结构示意图；
图7是本发明中的照明开关S1的内部接线示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行进一步描述。
如图1所示：一种可升降灯座控制系统，该系统由声音提示单元1、操作识别单元2、控制单元3、直流电源4、检测单元5、电动机构6、灯座7、继电器单元8组成。
直流电源4利用220V交流电经过整流、稳压等环节得到+5V直流电，为整个电路提供工作所需的直流电源。
检测单元5由电流互感器和放大电路构成。电流互感器原边与灯泡串联，当有电流流过时副边有电流输出，经过放大器放大后传送给智能控制单元3进行判断。
电动机构6由直流电机（或者步进电机）及转轴构成，灯座的导线缠绕在转轴上。智能检测单元控制直流电机转动，带动导线收紧或者放松，进而带动灯座上升或者下降。
灯座7与两根棉线相连。同时，棉线还当做绳子，缠绕在电动机转轴上，带动灯座升、降运动。而灯座的供电则是通过灯座上的两个金属弹簧接触点，与天花板上的带电铜片接触来实现。
继电器单元8的线圈与控制单元相连，继电器的触电常开触点两端与灯泡串联。继电器单元8由控制单元控制线圈是否通电，当继电器的线圈通电时，继电器的常开触点闭合，灯泡亮；当继电器的线圈断电时，继电器的常开触点断开，灯泡灭。
控制单元3由单片机及晶振、振荡电容、复位电路等外围电路构成。单片机根据检测单元传送的信号判断灯泡的好坏，当信号为高电平时，判断灯泡为好，当信号为低电平时判断灯泡为坏。
声音提示单元1由蜂鸣器及其驱动电路组成，用于灯泡坏时，以及灯座7上升、下降时发出提示音。
如图2所示：本发明的灯泡接线电路图。L是220V交流电火线，N是220V交流电零线，K是继电器单元8，L1是灯泡，CT是检测单元5的电流互感器。
如图3所示：本发明的灯座升降示意图。由卷动棉线、电动机，导电铜片、金属弹簧触头组成。
卷动棉线，灯座与电动机转轴之间靠卷动棉线连接，卷动棉线主要起到带动灯座上升下降作用，同时固定灯座位置。为了确保两边尽可能平衡，采用了两根棉，两根棉线与灯座的绑接点与灯座的两个金属触头成一条直线，且两个绑接点与靠近的金属触头间的距离相等。
电动机为灯座上升、下降、停止提供动力。
金属弹簧触头，下端分别与灯座内部的两个导电接头连接。当灯座上升到天花板时，金属弹簧触头与导电铜片的两个极接触导通，弹簧压缩有利于与导电铜片之间的紧密连接，使得两个金属触头受力均匀，与导电铜片良好接触。
如图4所示本发明的导电铜片结构示意图，安置于天花板上，作为灯座通电的触点。A、B分别为火线、零线引线，分别与220V交流电源连接；C、E为覆铜板，是与灯座金属弹簧触头直接接触的触点，为了触点间的接触面接触充分，表面积要比金属弹簧触头要大；D为绝缘带，起到隔离覆铜板C、E的作用，绝缘带D的宽度要比金属弹簧触头的宽度要大，以防止发生短路。
如图5 所示本发明的操作识别单元2电路图。操作识别单元2由开关S1、小按钮K1、电阻R1、电阻R2、A/D转换器构成。小按钮K1一端接GND，另一端接电阻R2，R2另一端接到电压采集点A1，开关一端接GND，另一端接A1，电阻R1一端接A1，另一端接VCC，A/D转换器输入端接到A1点，输出端口DOUT与控制单元3相连。
开关S1用于控制灯泡亮、灭和灯座的升、降；小按钮K1用于切换开关S1的功能，按一下小按钮K1使得开关S1进入到灯座升降模式，再按一下小按钮K1则开关S1退出升降模式；电阻R1和R2的阻值相等；A/D转换器用于采集A1点电压大小，并通过输出口DOUT传递给控制单元3，控制单元根据A1点电压大小来决定相应的动作。
正常情况时，开关S1断开时，A1点的电压为5V，控制单元3控制继电器K断电，灯泡L1灭，开关S1接通时，A1点的电压为0V, 控制单元3控制继电器K接通，灯泡L1亮。当需要把灯座降下来时，按一下小按钮K1，K1按下瞬间，由于R1=R2，A1点的电压等于2.5V，控制单元3让开关S1进入到灯座升降模式，此时退出正常模式，用于控制灯座的升、降。开关S1进入到灯座升降模式后，开关S1第一次打开时，灯座下降；开关第二次打开时，灯座上升；开关第三次打开时灯座下降，依次循环，开关关闭时灯泡停止。再按一次小按钮K1时，控制单元3让开关S1退出灯座升降模式，重新进入正常模式，用于灯泡的亮、灭控制。
如图6所示是本发明的照明开关S1面板结构示意图，H1是在开关S1上钻的一个牙签大小的小孔，小按钮K1就安装在小孔H1正下方，操作时需要用一根牙签粗细的小棍子插入小孔去按动按钮，这样可以很好避免儿童误操作。
如图7所示是本发明的照明开关S1内部接线示意图，S1是普通照明开关的触点，小按钮K1和电阻R2串联后并联到S1的两端，开关S1与外部只有两根连线，一根连到GND，一根连到S/D转换器的输入端，无需增加额外的布线。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种可升降灯座的控制系统，该装置由直流电源（4）、控制单元（3）、检测单元（5）、升降机构（6）、可升降灯座(7)、继电器单元（8）组成；所述直流电源（4）的输出端连接至控制单元（3）的电源端；所述升降机构（6）的控制端连接至控制单元（3）的第二输出端；所述控制单元（3）的第三输出端连接至继电器（6）的线圈；继电器（8）的常开开关串联在灯泡的供电回路中；所述开关（2）的信号输出端连接至控制单元（3）第一输入端；所述检测单元（5）的输出端连接至控制单元（3）第二输入端；所述检测单元（5）检测灯泡供电回路的电流信号；
其特征在于：还包括操作识别单元（2），所述操作识别单元（2）的输出端连接至控制单元（3）第三输入端，所述操作识别单元根据采集到信息传送给控制单元进行转换开关模式的判断。
2.根据权利要求1所述一种可升降灯座的控制系统，其特征在于：所述升降机构为电动机构，包括电动机，所述电动机上设有转轴，所述转轴上缠绕有卷线，所述卷线的一端与可升降的灯座连接。
3.根据权利要求1所述一种可升降灯座的控制系统，其特征在于：所述操作识别单元（2）由开关S1、转换按钮K1、第一电阻R1、第二电阻R2、A/D转换器构成，通过操作转换按钮K1来控制开关S1是处于正常开关模式还是灯座升降模式。
4.根据权利要求1所述一种可升降灯座的控制系统，其特征在于：所述操作识别单元的电路构成如下：电源VCC与接地端GND之间依次串联有第一电阻R1、第二电阻R2、转换按钮K1，所述开关S1一端接地端GND，开关S1的另一端接第一电阻R1与第二电阻R2的公共端A1上，所述第一电阻R1与第二电阻R2的公共端A1接A/D转换模块的输入端，所述A/D转换模块的输出端接与控制单元3相连。
5.根据权利要求1所述一种可升降灯座的控制系统，其特征在于：电阻R1和R2的阻值相等。
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