CN107645811A - 具有减少瞳孔光线视觉冲击功能的智能灯及其调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有减少瞳孔光线视觉冲击功能的智能灯，包括照明灯和功率智能调节装置，功率智能调节装置包括功率调节单元、单片机、时钟单元、传感器检测单元、人机交互单元和存储单元，其中，时钟单元、传感器检测单元、人机交互单元和存储单元均连接单片机，单片机与功率调节单元相接，功率调节单元的一端接电源，另一端接照明灯；本发明当用户处在环境光强较弱或在深夜凌晨等特殊的时间段内，人眼瞳孔处于放大状态，视网膜容易受到光强冲击伤害，因此本发明设计的智能调节灯将会调节照明灯从光强最弱的状态开始发光，然后缓慢增大光强，使人眼瞳孔能适应照明灯光强改变，从而保护视网膜尽可能不受照明灯光强冲击伤害，并且人眼不易疲劳。
Description
技术领域
本发明属于灯具技术领域，特别涉及一种具有减少瞳孔光线视觉冲击功能的智能灯及其调节方法。
背景技术
瞳孔是人或动物内虹膜中心的小圆孔，为适应不同光强环境，瞳孔孔径会自动缩小或放大，以控制进入瞳孔的光量。当人们处在光线较暗的环境中时，人眼瞳孔处于放大状态，此时如果突然开灯，光线会突然变亮，由于瞳孔来不及缩小，使得进入人眼的光线较多，对视网膜造成光线冲击，容易使人眼受到伤害。
如图1所示，传统的照明灯发光由电源直接驱动照明灯发光，照明灯光强不变。
目前市场上有各种亮度调节灯，其中有一部分是通过检测开关通断次数来调节灯的亮度，一般分为高、中、低三个亮度等级，其光线亮度改变不连续。在黑暗中如果突然开高亮或中亮等级的光将会对人眼视网膜造成光线冲击伤害，如果开低亮等级的光虽然可以减少光线冲击伤害，但是过一会等人眼瞳孔适应后，光强又显得不足，导致人们无法正常在黑暗中工作，因此只能重新拨动开关将灯光亮度等级调高，这给工作、生活带来不便，也无法提高工作效率。
市场上还有一部分可以连续调光的灯，例如宾馆的床头灯、台灯等，其大多是手动控制调节光线强弱，不能跟随人眼瞳孔缩放程度自动调节光线强弱，要想减少光线对人眼瞳孔的冲击，只能通过手动慢慢调节使灯光缓慢加强才能护眼，在智能化时代的今天，已远远不能满足人们生活的需要。
发明内容
本发明提供一种具有减少瞳孔光线视觉冲击功能的智能灯及其调节方法，以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种具有减少瞳孔光线视觉冲击功能的智能灯，包括照明灯1和功率智能调节装置2，所述功率智能调节装置2包括功率调节单元3、单片机4、时钟单元5、传感器检测单元6、人机交互单元7和存储单元8，其中，时钟单元5、传感器检测单元6、人机交互单元7和存储单元8均连接单片机4，所述单片机与功率调节单元3相接，所述功率调节单元3的一端接电源，功率调节单元3的另一端接照明灯1。
所述单片机4的型号为STC15F413AD，但不限于这一种型号的单片机，所述单片机内设置有RC振荡器，单片机可省去外部的晶体振荡器；如果没有RC振荡器，单片机需要在外部接一个晶体振荡器。
所述人机交互单元7包括按键设置单元9和显示单元10，所述按键设置单元9和显示单元10分别通过单片机4与功率调节单元3相接。所述人机交互单元用来实现用户参数设定，被设定的参数包括：照明灯光强输出的最大值Imax，照明灯光强输出的最小值Imin，环境光强门限值Imid，调光时间段Ta-Tb，照明灯的发光模式。
所述功率调节单元3中包括双向可控硅Q1、双向导通二极管D1、光耦U2及整流二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4和整流二极管D5形成整流桥电路，用来实现交流到直流的转换；所述光耦U2的发光二极管的阳极接单片机的P1.0引脚，光耦U2的发光二极管的阴极串联一限流电阻R7后接地；单片机通过IO口P1.0引脚发出占空比不同的PWM脉宽调制信号，来改变U2中的发光二极管亮度，从而改变流过U2中的光敏三极管的电流，流过U2中的光敏三极管的电流等于流过电阻R6中的电流，当流过R6中的电流不同时，D1，C2，R6，R5相交的节点上的电位就不同，从而改变双向可控硅Q1导通角，最终改变照明灯的亮度。双向可控硅Q1通过双向二极管D1来改变双向可控硅Q1的导通角来实现调压，从而改变照明灯的亮度，电感L1及电容C1构成滤波电路用来消除双向可控硅Q1工作时产生的电磁干扰。所述功率调节单元3通过接收单片机4发来的指令来调节电源的输出功率，使照明灯接收到不同的功率，从而使照明灯发出的光强不同。
所述存储单元8为AT24C08存储模块电路，AT24C08存储模块电路的SCL、SDA引脚分别接单片机IO口的P3.5、P3.6引脚。所述存储单元8用于保存用户设定的数据。
所述传感器检测单元6为光强度传感器，用于检测环境中光的强弱；所述光强度传感器为数字光强度传感器BH1750；所述数字光强度传感器BH1750的SCL、SDA、ADDR三个接线端子分别接至单片机IO口的P3.7、P5.4、P5.5三个引脚。
所述时钟单元5为DS1302实时时钟芯片，DS1302实时时钟芯片的SCLK、I/O、三个引脚分别接至单片机IO口的P1.4、P1.5、P1.6三个引脚。
所述按键设置单元9为3个普通按键，分别接至单片机IO口的P1.1、P1.2、P1.3引脚。
所述显示单元10为LCD12864液晶显示屏，LCD12864液晶显示屏通过串行接口与单片机通信，LCD12864液晶显示屏的SCLK、SID、CS三个引脚分别接至单片机IO口的P3.2、P3.3、P3.4三个引脚。
一种具有减少瞳孔光线视觉冲击功能的智能灯的调节方法，包括：
用户通过人机交互单元设定参数，并将参数保存在存储单元中；参数包括：照明灯发出的光强最小值Imin，照明灯发出的光强最大值Imax，环境光强门限值Imid，照明灯从光强最小值Imin变化到最大值Imax的时间T，照明灯的发光模式，调光时间段Ta-Tb；
当用户启动照明灯开关时，系统首先通过时钟单元来决定当前是否需要启动功率调节单元，时钟单元通过读取当前时间信息，判断当前时间是否处在用户设定的调光时间段Ta-Tb内，如果当前时间处在调光时间段内，此时启动功率调节单元，使照明灯按照用户设定的发光模式发光，照明灯从光强最小值Imin逐渐升至光强最大值Imax；
如果当前时间不处在调光时间段Ta-Tb内,则由传感器检测单元通过单片机控制功率调节单元，传感器检测单元检测当前环境的光强，如果当前环境光强大于或等于用户设定的环境光强门限值Imid时，此时认为人眼瞳孔已经处于缩小状态，不会受到光强冲击伤害，因此系统将直接控制照明灯按用户设定的最大光强值发光；如果当前环境光强小于用户设定的环境光强门限值Imid时，人眼瞳孔则处于放大状态，很容易受到照明灯光强冲击伤害，此时启动光强调节模式，使照明灯按照用户事先设定的发光模式发光。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明一种智能调节灯，当用户处在环境光强较弱的情况下，或者用户处在深夜凌晨等特殊的时间段内，人眼瞳孔处于放大状态，视网膜容易受到光强冲击伤害，因此本发明设计的智能调节灯将会调节照明灯从光强最弱的状态开始发光，然后缓慢增大光强，使人眼瞳孔能适应照明灯光强改变，从而保护视网膜尽可能不受照明灯光强冲击伤害，并且人眼不易疲劳。
本发明中智能灯首先通过传感器检测环境光强，如果检测到当前环境光强较弱，则可推断出人眼瞳孔当前正处于放大状态。此时如果开灯，则本发明将会控制灯从光强最弱的状态开始发光，并且随着时间的推移，逐步缓慢提高光强，直至光线达到事先设定的最大光强度为止。并且光强从最弱缓慢变化到最强的时间长短、发光模式均可调，以适应不同的人群，给瞳孔缩小预留足够的适应时间，从而尽可能减少光线对视网膜的冲击伤害，并且人眼不易疲劳。
附图说明
图1是现有技术中灯的电路图；
图2是本发明的部分模块框图；
图3是本发明的模块框图；
图4是本发明中发光模式1的光强-时间图；
图5是本发明中发光模式2的光强-时间图；
图6是本发明中发光模式3的光强-时间图；
图7是本发明中单片机的电路原理图；
图8是本发明中功率调节单元的电路原理图；
图9是本发明中传感器检测单元的电路原理图；
图10是本发明中时钟单元的电路原理图；
图11是本发明中存储单元的电路原理图；
图12是本发明中按键设置单元的电路原理图；
图13是本发明中显示单元的电路原理图；
图14是本发明的工作流程图；
图15是本发明中人机交互单元的工作流程图；
其中：1-照明灯，2-功率智能调节装置，3-功率调节单元，4-单片机，5-时钟单元，6-传感器检测单元，7-人机交互单元，8-存储单元，9-按键设置单元，10-显示单元。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。
如图3所示，一种具有减少瞳孔光线视觉冲击功能的智能灯，包括照明灯1和功率智能调节装置2，所述功率智能调节装置2包括功率调节单元3、单片机4、时钟单元5、传感器检测单元6、人机交互单元7和存储单元8，其中，时钟单元5、传感器检测单元6、人机交互单元7和存储单元8均连接单片机4，所述单片机与功率调节单元3相接，所述功率调节单元3的一端接电源，功率调节单元3的另一端接照明灯1。
如图7所示，所述单片机4的型号优选为STC15F413AD，但不限于这一种型号的单片机，本案仅以此为例详细说明，所述单片机内设置有RC振荡器，单片机可省去外部的晶体振荡器；如果没有RC振荡器，单片机需要在外部接一个晶体振荡器。单片机通过读取传感器检测单元数据，然后与用户事先设定的环境光强门限值Imid进行比较来判断当前环境光强弱，从而决定是否需要启动光强调节模式来控制照明灯发光。单片机是整个系统的控制核心，用来实现传感器数据采集、时钟单元数据读取、数据参数存储、人机交互单元控制等。
所述人机交互单元7包括按键设置单元9和显示单元10，所述按键设置单元9和显示单元10分别通过单片机4与功率调节单元3相接。所述人机交互单元用来实现用户参数设定，被设定的参数包括：照明灯光强输出的最大值Imax，照明灯光强输出的最小值Imin，环境光强门限值Imid，调光时间段Ta-Tb，照明灯的发光模式。人机交互单元用来实现用户参数设定，被设定的参数包括：照明灯光强输出最大值Imax，照明灯光强输出的最小值Imin，环境光强门限值Imid，调光时间段Ta-Tb，照明灯的发光模式等。用户设定好的参数将通过单片机保存到存储单元中。
如图8所示，所述功率调节单元3中包括双向可控硅Q1、双向导通二极管D1、光耦U2及整流二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4和整流二极管D5形成整流桥电路，用来实现交流到直流的转换；所述光耦U2的发光二极管的阳极接单片机的P1.0引脚，光耦U2的发光二极管的阴极串联一限流电阻R7后接地；单片机通过IO口P1.0引脚发出占空比不同的PWM脉宽调制信号，来改变U2中的发光二极管亮度，从而改变流过U2中的光敏三极管的电流，流过U2中的光敏三极管的电流等于流过电阻R6中的电流，当流过R6中的电流不同时，D1，C2，R6，R5相交的节点上的电位就不同，从而改变双向可控硅Q1导通角，最终改变照明灯的亮度。双向可控硅Q1通过双向二极管D1来改变双向可控硅Q1的导通角来实现调压，从而改变照明灯的亮度，电感L1及电容C1构成滤波电路用来消除双向可控硅Q1工作时产生的电磁干扰。所述功率调节单元3通过接收单片机4发来的指令来调节电源的输出功率，使照明灯接收到不同的功率，从而使照明灯发出的光强不同。
如图9所示，所述传感器检测单元6为光强度传感器，用于检测环境中光的强弱；所述光强度传感器为数字光强度传感器BH1750；所述数字光强度传感器BH1750的SCL、SDA、ADDR三个接线端子分别接至单片机IO口的P3.7、P5.4、P5.5三个引脚。
如图10所示，所述时钟单元5为DS1302实时时钟芯片，DS1302实时时钟芯片的SCLK、I/O、三个引脚分别接至单片机IO口的P1.4、P1.5、P1.6三个引脚。时钟单元用来指示当前时间，单片机通过读取时钟单元信息，通过判断当前时间是否处在用户事先设定的调光时间段Ta-Tb，从而决定系统是否需要启动光强调节模式。
如图11所示，所述存储单元8为AT24C08存储模块电路，AT24C08存储模块电路的SCL、SDA引脚分别接单片机IO口的P3.5、P3.6引脚。所述存储单元8用于保存用户设定的数据。存储单元用来保存用户设定的数据，存储单元的特点是系统掉电后保存在该存储单元的数据不会丢失，以便下次重新上电时用户不需要重新设置参数，但用户可以重新设置新的参数并重新保存到存储单元。
如图12所示，所述按键设置单元9为3个普通按键，分别接至单片机IO口的P1.1、P1.2、P1.3引脚。
如图13所示，所述显示单元10为LCD12864液晶显示屏，LCD12864液晶显示屏通过串行接口与单片机通信，LCD12864液晶显示屏的SCLK、SID、CS三个引脚分别接至单片机IO口的P3.2、P3.3、P3.4三个引脚。
如图14和15所示，一种具有减少瞳孔光线视觉冲击功能的智能灯的调节方法，包括：
用户通过人机交互单元设定参数，并将参数保存在存储单元中；参数包括：照明灯发出的光强最小值Imin，照明灯发出的光强最大值Imax，环境光强门限值Imid，照明灯从光强最小值Imin变化到最大值Imax的时间T，照明灯的发光模式，调光时间段Ta-Tb；
当用户启动照明灯开关时，首先通过时钟单元来决定当前是否需要启动功率调节单元，时钟单元通过读取当前时间信息，判断当前时间是否处在用户设定的调光时间段Ta-Tb内，如果当前时间处在调光时间段内，此时启动功率调节单元，使照明灯按照用户设定的发光模式发光，照明灯从光强最小值Imin逐渐升至光强最大值Imax；
如果当前时间不处在调光时间段Ta-Tb内,则由传感器检测单元通过单片机控制功率调节单元，传感器检测单元检测当前环境的光强，如果当前环境光强大于用户设定的环境光强门限值Imid时，直接控制照明灯按用户设定的最大光强值发光；如果当前环境光强小于用户设定的环境光强门限值Imid时，人眼瞳孔则处于放大状态，很容易受到照明灯光强冲击伤害，此时启动光强调节模式，使照明灯按照用户事先设定的发光模式发光。
如4-6所示，用户设定的光强的三种模式，如果当前时间处在Ta-Tb(调光时间段)这个特殊的时间段时，人眼瞳孔默认处于放大状态，很容易受到光强冲击伤害，因此系统不需要再检测判断当前环境光强的强弱，而是直接启动光强调节模式，使照明灯按照用户事先设定的发光模式进行发光，以保护人眼不受伤害。光强的变化就是用户设定的三种发光模式，在三种发光模式图中已经表明了光强变化的三种规律，具体按哪一种光强变化，是由用户通过人机交互单元事先设定的。如果用户在使用前没有设定照明灯的发光模式，那么照明灯将默认按第一种发光模式(即：图4)来进行光强调节发光。
如图4所示，为照明灯的发光模式1的情形图，光强I与时间t之间为线性关系，其满足的数学关系表达式为I＝kt，其中I为照明灯的光强，t为时间，k为比例系数常数。不同的比例系数k对应的直线斜率不同，用户可以根据自行需要设定该比例系数k，如果不设定，比例系数k的值默认为1。
如图5所示，为照明灯的发光模式2情形图，光强I与时间t之间为非线性关系，其满足的数学关系式为：I＝tn+Imin。其中n为指数系数，不同的指数系数对应的曲线变化率不同，用户可以根据自己的需要来设定该系数，如果不设定，指数系数n的默认值为5。
如图6所示，为照明灯的发光模式3情形图，光强I与时间t之间为非线性关系，其满足的数学关系式为：I＝logMt,光强I为以M为底，时间t的对数，其中M为用户系数，用户可以根据自己的实际需要来设置该系数，如果不设置，M的默认值为2.5。
当前时间是否处在Ta-Tb(调光时间段)这个特殊的时间段下控制方式的区别：
(1)、如果当前时间处在Ta-Tb这个特殊的时间段时，系统不需要检测判断当前环境光强的强弱，而是直接启动光强调节模式，使照明灯按照用户事先设定的发光模式进行发光；
(2)、如果当前时间不是处在Ta-Tb这个特殊的时间段时，那么人眼瞳孔可能处于放大状态(此时人眼容易收到光强冲击伤害)，也可能处于缩小状态(此时人眼不易受到光强冲击伤害)，具体处于什么状态？则需要通过检测当前环境光强的强弱来判断到底处于哪种状态。如果当前环境光强较强，则可判断出人眼瞳孔已经处于缩小状态，不易受到光强冲击伤害，因此不需要启动光强调节模式，而是直接控制照明灯按最大光强值发光。相反，如果当前环境光强较弱，则可判断出人眼瞳孔已经处于放大状态，容易受到光强冲击伤害，因此需要启动光强调节模式，此时单片机将控制功率调节单元使照明灯按用户事先设定的发光模式发光。
判断照明灯光强的变化包括以下两个途径。
途径1：时间检测判断。如果当前时间处在特殊时间段Ta-Tb之间，则照明灯光强需要变化(需要进行光强调节)。如果当前时间不是处在特殊时间段Ta-Tb之间，则需要通过途径2进一步判断照明灯是否需要光强变化(光强调节)。
途径2：传感器检测环境光强来判断。如果当前时间不是处在特殊时间段Ta-Tb之间，并且传感器检测单元检测到当前环境光强较弱(即：x<Imid，x为当前环境光强)时,则照明灯光强需要变化(需要进行光强调节)；如果当前时间不是处在特殊时间段Ta-Tb之间，并且传感器检测单元检测到当前环境光强较强(即：x>Imid)时,则照明灯光强不需要变化(不需要进行光强调节)，照明灯直接按最大光强值Imax发光。
当前环境光强的强与弱通过传感器检测单元来检测，如果传感器检测单元检测单元检测到的环境光强值大于用户设定的环境光强门限值Imid时(x>Imid)，则认为当前环境光强较强，否则较弱。
Imin、Imid、Imax三者之间的大小关系为Imin<Imid<Imax。当前环境光强x仅仅与Imid进行比较判断当前环境光强是强还是弱，而x与Imin、Imax没有任何关系不需要进行比较。
因为x与Imin是不需要进行比较的，如果x＜Imin成立，则x＜Imid一定成立(因为Imin<Imid<Imax)，所以只需要让x与Imid进行比较即可。如果x＜Imid成立，则说明环境光强较弱，那么照明灯的光强一定需要变化，变化的方式则为图4、图5、图6中对应的三种发光模式中的一种，但具体是哪一种发光模式，是由用户在使用前事先设定的发光模式决定。如果用户在使用前没有设定照明灯的发光模式，那么照明灯默认将按第一种发光模式(即：图4)来进行光强调节发光。
x只需要与Imid比较，因为如果x＞Imax成立，那么x>Imid一定成立，x>Imid时是不需要进行光强调节的，因此照明灯直接按最大值Imax发光。
当前环境光强x仅仅是跟用户设定的环境光强门限值Imid进行比较，来判断当前环境光强是强还是弱，也就是说x仅仅与Imid有关系，跟Imin，Imax没有任何关系。照明灯发出的光强最小值Imin、最大值Imax，只是指明照明灯从什么样的光强度起点开始发光，最终的光强度是多大(即：照明灯的发光强度起点、光强度终点)，而不需要与当前环境光强x相比较。即：Imin、Imax与当前环境光强x没有关系。
由于不同的用户对光强变化的适应程度不同，这就需要照明灯能按照各种不同的发光模式进行发光，以适应不同的人群。本发明已事先设计了三种不同的照明灯发光模式并保存在存储单元中，可供用户通过人机交互单元来选择一种适合自己的发光模式。
光强调节模式虽然可以保护人眼不受照明灯光强冲击伤害，但是光强调节模式会使照明灯启动延缓，降低了用户的工作效率，因此系统只有在条件满足的情况下才会启动光强调节模式，否则系统将不启动光强调节模式。系统将会从传感器检测控制与时间检测控制两个方面来判断当前条件是否满足，从而决定是否需要进行光强调节。
用户首先通过人机交互单元设定一些参数，并将这些参数保存在存储单元中，并且掉电后数据不丢失。参数包括：照明灯发出的光强最小值Imin，照明灯发出的光强最大值Imax，环境光强门限值Imid，照明灯从光强最小值Imin变化到最大值Imax的时间T，照明灯的发光模式，调光时间段Ta-Tb等。其中环境光强门限值Imid作为系统是否需要进行光强调节的判断依据。调光时间段Ta-Tb用来作为时间检测控制的时间判断依据。
1、时间检测控制：当用户启动照明灯开关时，系统首先通过时间检测控制来决定当前是否需要启动光强调节模式。系统通过读取当前时钟单元的时间信息，用来判断当前时间是否处在用户事先设定的调光时间段Ta-Tb内，如果当前时间处在该间段内，例如该时间段为：晚上22点到凌晨6点，此特殊时间段人眼极易疲劳，人眼瞳孔默认处于放大状态，容易受照明灯的光强冲击危害，在此时间段内不管环境光强如何，此时用户启动照明灯开关时系统一律启动光强调节模式，使照明灯按照用户事先设定的发光模式发光。在此时间段以外的其它时间,系统将会按照传感器检测控制来决定是否需要启动光强调节模式。
2、传感器检测控制：当用户启动照明灯开关时，如果通过时间检测控制发现当前时间不在用户事先设定的调光时间段Ta-Tb内，那么系统将启动传感器检测控制流程来决定是否需要启动光强调节模式，否则不启动传感器检测控制流程。系统通过传感器检测单元检测当前的环境光强，如果当前环境光强大于用户设定的环境光强门限值Imid时，则认为当前环境光强较强，人眼瞳孔已经处于缩小状态，不会受到照明灯的光强冲击危害，此时系统将不启动光强调节模式，直接控制照明灯按用户事先设定的最大光强值发光，这可节约时间提高用户工作效率；如果环境光强较弱，人眼瞳孔则处于放大状态，很容易受到照明灯光强冲击伤害，此时系统将启动光强调节模式，使照明灯按照用户事先设定的发光模式发光。
设定单片机输出给功率调节单元的控制量由Wmin连续变化到Wmax时，功率调节单元输出给照明灯的功率由最小值Pmin连续变化到最大值Pmax，相应的照明灯发出的光强也由最小值Imin连续变化到最大值Imax。当功率调节单元输出给照明灯的功率由最小值Pmin连续变化到最大值Pmax的速度模式不同时，将会使照明灯按照多种模式发光，具体模式如下所述：
1、当功率调节单元输出给照明灯的功率由最小值Pmin连续线性变化到最大值Pmax时，相应的照明灯发出的光强也由最小值Imin连续线性变化到最大值Imax，然后一直保持该光强最大值发光，此为发光模式1，如图4所示；
2、当功率调节单元输出给照明灯的功率由最小值Pmin连续变化到最大值Pmax的过程中，前一段时间连续缓慢变化，后一段时间连续快速变化，相应的照明灯发出的光强由最小值Imin连续变化到最大值Imax的过程中，前一段时间连续缓慢变化，后一段时间连续快速变化，此为发光模式2，如图5所示；
3、当功率调节单元输出给照明灯的功率由最小值Pmin连续变化到最大值Pmax的过程中，前一段时间连续快速变化，后一段时间连续缓慢变化，相应的照明灯发出的光强由最小值Imin连续变化到最大值Imax的过程中，前一段时间连续快速变化，后一段时间连续缓慢变化，此为发光模式3，如图6所示
当环境光强较弱的时候，人眼瞳孔默认处于放大状态，视网膜容易受到光强冲击伤害，因此系统将启动光强调节模式，使照明灯光强从最弱缓慢变化到最强，以保护视网膜不受伤害；
当用户处在一些特殊的时间段时，例如深夜12点到凌晨6点之间，此时人身体极易疲劳，人眼瞳孔默认处于放大状态，视网膜容易受到光强冲击伤害，因此系统将启动光强调节模式，使照明灯光强从最弱缓慢变化到最强，以保护视网膜不受伤害；
当环境光强较强的时候，人眼瞳孔默认处于缩小状态，视网膜此时不易受到光强冲击伤害，系统将不启动光强调节模式，照明灯直接按最大光强值发光，这将减少照明灯启动时间，提高用户工作效率；
如图4-6所示，为了适应不同的用户人群，系统事先设定了三种照明灯的发光模式，这三种发光模式可供用户选择适合自己的发光模式。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种具有减少瞳孔光线视觉冲击功能的智能灯，其特征在于：包括照明灯（1）和功率智能调节装置（2），所述功率智能调节装置（2）包括功率调节单元（3）、单片机（4）、时钟单元（5）、传感器检测单元（6）、人机交互单元（7）和存储单元（8），其中，时钟单元（5）、传感器检测单元（6）、人机交互单元（7）和存储单元（8）均连接单片机（4），所述单片机与功率调节单元（3）相接，所述功率调节单元（3）的一端接电源，功率调节单元（3）的另一端接照明灯（1）。
2.根据权利要求1所述的具有减少瞳孔光线视觉冲击功能的智能灯，其特征在于：所述单片机（4）的型号为STC15F413AD，所述单片机内设置有RC振荡器。
3.根据权利要求1所述的具有减少瞳孔光线视觉冲击功能的智能灯，其特征在于：所述人机交互单元（7）包括按键设置单元（9）和显示单元（10），所述按键设置单元（9）和显示单元（10）分别通过单片机（4）与功率调节单元（3）相接；所述人机交互单元用来实现用户参数设定，被设定的参数包括：照明灯光强输出的最大值Imax，照明灯光强输出的最小值Imin，环境光强门限值Imid，调光时间段Ta-Tb，照明灯的发光模式。
4.根据权利要求1所述的具有减少瞳孔光线视觉冲击功能的智能灯，其特征在于：所述功率调节单元（3）中包括双向可控硅Q1、双向导通二极管D1、光耦U2及整流二极管D2、整流二极管D3、整流二极管D4和整流二极管D5形成整流桥电路，用来实现交流到直流的转换；所述光耦U2的发光二极管的阳极接单片机的P1.0引脚，光耦U2的发光二极管的阴极串联一限流电阻R7后接地；单片机通过IO口P1.0引脚发出占空比不同的PWM脉宽调制信号，来改变U2中的发光二极管亮度，从而改变流过U2中的光敏三极管的电流，流过U2中的光敏三极管的电流等于流过电阻R6中的电流，当流过R6中的电流不同时，D1，C2，R6，R5相交的节点上的电位就不同，从而改变双向可控硅Q1导通角，最终改变照明灯的亮度。
5.根据权利要求1所述的具有减少瞳孔光线视觉冲击功能的智能灯，其特征在于：所述存储单元（8）为AT24C08存储模块电路，AT24C08存储模块电路的SCL、SDA引脚分别接单片机IO口的P3.5、P3.6引脚；所述存储单元（8）用于保存用户设定的数据。
6.根据权利要求1所述的具有减少瞳孔光线视觉冲击功能的智能灯，其特征在于：所述传感器检测单元（6）为光强度传感器，用于检测环境中光的强弱；所述光强度传感器为数字光强度传感器BH1750；所述数字光强度传感器BH1750的SCL、SDA、ADDR三个接线端子分别接至单片机IO口的P3.7、P5.4、P5.5三个引脚。
7.根据权利要求1所述的具有减少瞳孔光线视觉冲击功能的智能灯，其特征在于：所述时钟单元（5）为DS1302实时时钟芯片，DS1302实时时钟芯片的SCLK、I/O、三个引脚分别接至单片机IO口的P1.4、P1.5、P1.6三个引脚。
8.根据权利要求1所述的具有减少瞳孔光线视觉冲击功能的智能灯，其特征在于：所述按键设置单元（9）为3个普通按键，分别接至单片机IO口的P1.1、P1.2、P1.3引脚。
9.根据权利要求1所述的具有减少瞳孔光线视觉冲击功能的智能灯，其特征在于：所述显示单元（10）为LCD12864液晶显示屏，LCD12864液晶显示屏通过串行接口与单片机通信，LCD12864液晶显示屏的SCLK、SID、CS三个引脚分别接至单片机IO口的P3.2、P3.3、P3.4三个引脚。
10.一种基于权利要求1-9任一所述的具有减少瞳孔光线视觉冲击功能的智能灯的调节方法，其特征在于，包括：
用户通过人机交互单元设定参数，并将参数保存在存储单元中；参数包括：照明灯发出的光强最小值Imin，照明灯发出的光强最大值Imax，环境光强门限值Imid，照明灯从光强最小值Imin变化到最大值Imax的时间T，照明灯的发光模式，调光时间段Ta-Tb；
当用户启动照明灯开关时，首先通过时钟单元来决定当前是否需要启动功率调节单元，时钟单元通过读取当前时间信息，判断当前时间是否处在用户设定的调光时间段Ta-Tb内，如果当前时间处在调光时间段内，此时启动功率调节单元，使照明灯按照用户设定的发光模式发光，照明灯从光强最小值Imin逐渐升至光强最大值Imax；
如果当前时间不处在调光时间段内,则由传感器检测单元通过单片机控制功率调节单元，传感器检测单元检测当前环境的光强，如果当前环境光强大于或等于用户设定的环境光强门限值Imid时，直接控制照明灯按用户设定的最大光强值发光；如果当前环境光强小于用户设定的环境光强门限值Imid时，人眼瞳孔则处于放大状态，很容易受到照明灯光强冲击伤害，此时启动光强调节模式，使照明灯按照用户事先设定的发光模式发光。
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