CN109219194A - 智能照明系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能照明系统，包括单片机、无线通信模块、多个智能灯组、触控屏、安全报警器、电源电路和移动终端，无线通信模块、触控屏、安全报警器和电源电路均与单片机连接，智能灯组包括暖灯组、LED灯组、人体红外感应器、温度传感器和光敏传感器，LED灯组包括LED灯头、光照度调节器和驱动电源；电源电路包括电压输入端、第一三极管、第一电容、第一二极管、第二电容、第三电容、第一直流电源、第二直流电源、第二二极管、第四电容、升压转换器、第一电阻、第五电容、第二电阻、第二三极管、第三三极管、集成稳压器、第三电阻、第六电容和电压输出端。本发明电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

Description

智能照明系统

技术领域

本发明涉及智能家居领域，特别涉及一种智能照明系统。

背景技术

智能家居的照明控制系统，其实就是根据某一区域的功能、每天不同的时间、室外光亮度或该区域的用途来自控制照明，是整个智能家居的基础部分。智能照明系统可进行预设，即具有将照明亮度转变为一系列设置的功能。这些设置也称为场景，可由调光器系统或中央建筑控制系统自动调用。在家庭内使用时，可以采用集成中央控制器的形式，并可能带有一个触屏界面。

总体而言，智能照明系统作为整个智能家居的核心部分，特别适合于大面积住房，它将使生活更加方便和舒适。照明控制系统分为独立式、特定于房间式或大型的联网系统，在联网系统中，调光设备安装在电气柜中，由诸如传感器和控制面板组成的外部设备网络来操作。联网系统的优势是可从许多点来控制不同的房间中区域。在家庭中，可以在靠近主进口的墙上安装一个控制面板，以此作为多外房间的主控制点。传统智能照明系统的供电电路使用的元器件较多，电路结构复杂，硬件成本较高，不方便维护。另外，由于传统智能照明系统的供电电路缺少相应的电路保护功能，例如：限流保护功能，造成电路的安全性和可靠性较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高的智能照明系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种智能照明系统，包括单片机、无线通信模块、多个智能灯组、触控屏、安全报警器、电源电路和移动终端，所述无线通信模块、触控屏、安全报警器和电源电路均与所述单片机连接，所述智能灯组和移动终端均与所述无线通信模块连接，所述智能灯组包括暖灯组、LED灯组、人体红外感应器、温度传感器和光敏传感器，所述人体红外感应器和温度传感器均与所述暖灯组连接，所述光敏传感器与所述LED灯组连接，所述LED灯组包括LED灯头、光照度调节器和驱动电源，所述光照度调节器和驱动电源均与所述LED灯头连接；

所述电源电路包括电压输入端、第一三极管、第一电容、第一二极管、第二电容、第三电容、第一直流电源、第二直流电源、第二二极管、第四电容、升压转换器、第一电阻、第五电容、第二电阻、第二三极管、第三三极管、集成稳压器、第三电阻、第六电容和电压输出端，所述电压输入端与所述第一三极管的发射极连接，所述第一三极管的集电极分别与所述第一电容的一端、第一二极管的阴极和第二电容的一端连接，所述第一三极管的发射极和第一电容的另一端均接地，所述第一二极管的阳极与所述升压转换器的第二引脚连接并接地，所述第二电容的另一端分别与所述升压转换器的第一引脚和第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端分别与所述升压转换器的第五引脚、第一电阻的一端、第五电容的一端和第一直流电源连接，所述第一电阻的另一端与所述升压转换器的第四引脚连接，所述第二直流电源分别与所述第三电容的一端、第二三极管的基极、第二电阻的一端、第二二极管的阳极和第四电容的一端连接，所述第三电容的另一端分别与所述第二二极管的阴极和第五电容的另一端连接，所述第二三极管的发射极与所述第一直流电源连接，所述第二电阻的另一端与所述第三三极管的基极连接，所述第二三极管的集电极分别与所述第三三极管的集电极和集成稳压器的第一引脚连接，所述第三三极管的发射极接地，所述集成稳压器的第二引脚与所述第六电容的一端连接，所述第六电容的另一端接地，所述集成稳压器的第三引脚分别与所述第三电阻的一端和电压输出端连接，所述第三电阻的另一端接地，所述第二二极管的型号为S-153T，所述第四电阻的阻值为45kΩ。

在本发明所述的智能照明系统中，所述电源电路还包括第三二极管，所述第三二极管的阳极与所述第二直流电源连接，所述第三二极管的阴极与所述第二三极管的基极连接，所述第三二极管的型号为E-123。

在本发明所述的智能照明系统中，所述电源电路还包括第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第五电阻的另一端与所述第一电容的一端连接，所述第五电阻的阻值为52kΩ。

在本发明所述的智能照明系统中，所述电源电路还包括第七电容，所述第七电容的一端分别与所述第二三极管的集电极和第三三极管的集电极连接，所述第七电容的电容值为470pF。

在本发明所述的智能照明系统中，所述第一三极管为NPN型三极管，所述第二三极管为PNP型三极管，所述第三三极管为NPN型三极管。

在本发明所述的智能照明系统中，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。

实施本发明的智能照明系统，具有以下有益效果：由于设有单片机、无线通信模块、多个智能灯组、触控屏、安全报警器、电源电路和移动终端，电源电路包括电压输入端、第一三极管、第一电容、第一二极管、第二电容、第三电容、第一直流电源、第二直流电源、第三电容、第二二极管、第四电容、升压转换器、第一电阻、第五电容、第二电阻、第二三极管、第三三极管、集成稳压器、第三电阻、第六电容和电压输出端，该电源电路相对于传统智能照明系统的供电电路，其使用的元器件较少，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本，另外，第二二极管和第四电阻均用于进行限流保护，因此电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明智能照明系统一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中电源电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明智能照明系统实施例中，该智能照明系统的结构示意图如图1所示。图1中，该智能照明系统包括单片机1、无线通信模块2、多个智能灯组3(图中作为例子只画出了一个智能灯组3，实际应用中可以根据具体情况增加智能灯组3的数量)、触控屏4、安全报警器5、电源电路6和移动终端7，无线通信模块2、触控屏4、安全报警器5和电源电路6均与单片机1连接，智能灯组3和移动终端7均与无线通信模块2连接，智能灯组3包括暖灯组31、LED灯组32、人体红外感应器33、温度传感器34和光敏传感器35，人体红外感应器33和温度传感器34均与暖灯组31连接，光敏传感器35与LED灯组32连接，LED灯组32包括LED灯头、光照度调节器和驱动电源(图中未示出)，光照度调节器和驱动电源均与LED灯头连接。

具体而言，当检测到有人进入时，人体红外感应器33会通过无线通信模块2将信息传送到单片机1，单片机1则会根据温度传感器34检测当前室内的温度，选择是否启动暖灯组31。当单片机1所设定的最佳人体所处环境的温度值时大于当前温度传感器34所检测到的实际值时，单片机1则会通过无线通信模块2向智能灯组3发出启动暖灯组31的信号。当单片机1所设定的最佳人体所处环境的温度值时等于当前温度传感器34所检测到的实际值时，智能灯组3则维持当前工作状态。

上述无线通信模块2可以为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块等。通过设置多种无线通信方式，不仅可以增加无线通信方式的灵活性，还能满足不同用户和不同场合的需求。尤其是采用LoRa模块时，其通信距离较远，且通信性能较为稳定，适用于对通信质量要求较高的场合。

单片机1在不同的季节针对智能灯组3设定有最佳的照度值，光敏传感器35根据智能灯组3所处的位置感应外界的光照强度，当单片机1所设定的最佳照度值时大于当前光敏传感器35所检测到的实际值时，单片机1会通过光照度调节器来调高智能灯组3的功率，使智能灯组3更接近最佳照度值。

同理，当单片机1所设定的最佳照度值时小于当前光敏传感器35所检测到的实际值时，单片机1会通过光照度调节器来降低智能灯组3的功率，使其更接近最佳照度值。当单片机1所设定的最佳照度值时等于当前光敏传感器35所检测到的实际值时，智能灯组3则保持原功率继续工作。

当然，用户也可以根据自身的需求通过移动终端7或者触控屏4来设定最佳的照度值，单片机1则会以用户设置的最佳照度值为基准，调整智能灯组3的照明效果。上述移动终端7可以是智能手机、平板电脑或PDA等。单片机1设有温度上限值，当温度传感器34所检测到的实际温度值大于所设定的温度上限值时，则会启动安全报警器5，这样可以大大提升该智能照明系统的安全性能。

图2为本实施例中电源电路的电路原理图，图2中，该电源电路6包括电压输入端Vin、第一三极管Q1、第一电容C1、第一二极管D1、第二电容C2、第三电容C3、第一直流电源VCC、第二直流电源VDD、第二二极管D2、第四电容C4、升压转换器U1、第一电阻R1、第五电容C5、第二电阻R2、第二三极管Q2、第三三极管Q3、集成稳压器U2、第三电阻R3、第六电容C6和电压输出端Vo，其中，电压输入端Vin与第一三极管Q1的发射极连接，第一三极管Q1的集电极分别与第一电容C1的一端、第一二极管D1的阴极和第二电容C2的一端连接，第一三极管Q1的发射极和第一电容C1的另一端均接地，第一二极管D1的阳极与升压转换器U1的第二引脚连接并接地，第二电容C2的另一端分别与升压转换器U1的第一引脚和第四电阻R4的一端连接，第四电阻R4的另一端分别与升压转换器U1的第五引脚、第一电阻R1的一端、第五电容C5的一端和第一直流电源VCC连接，第一电阻R1的另一端与升压转换器U1的第四引脚连接，第二直流电源VDD分别与第三电容C3的一端、第二三极管Q2的基极、第二电阻R2的一端、第二二极管D2的阳极和第四电容C4的一端连接，第三电容C3的另一端分别与第二二极管D2的阴极和第五电容C5的另一端连接，第二三极管Q2的发射极与第一直流电源VCC连接，第二电阻R2的另一端与第三三极管Q3的基极连接，第二三极管Q2的集电极分别与第三三极管Q3的集电极和集成稳压器U2的第一引脚连接，第三三极管Q3的发射极接地，集成稳压器U2的第二引脚与第六电容C6的一端连接，第六电容C6的另一端接地，集成稳压器U2的第三引脚分别与第三电阻R3的一端和电压输出端Vo连接，第三电阻R3的另一端接地。

该电源电路6相对于传统智能照明系统的供电电路，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，第二二极管D2为限流二极管，第四电阻R4为限流电阻，第二二极管D2和第四电阻R4均用于进行限流保护，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第二二极管D2的型号为S-153T，第四电阻R4的阻值为45kΩ，当然，在实际应用中，第二二极管D2也可以采用其他型号具有类似功能的二极管，第四电阻R4的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第四电阻R4的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

本实施例中，升压转换器U1的型号为LM27313，集成稳压器U2的型号为LM7810，当然，在实际应用中，升压转换器U1和集成稳压器U2均可以采用采用其他型号具有类似功能的芯片。

本实施例中，升压转换器U1、第一电阻R1、第四电阻R4和第五电容C5构成电源驱动电路，该电源驱动电路可以为第四电容C4和第二二极管D2共同组成的调压电路提供输入电压，该电源驱动电路也可以为第二电容C2、第一二极管D2、第一电容C1和第一三极管Q1共同构成的第一输出电路提供输入电压，第一输出电压电路上的第一三极管Q1和第一电容C1相配合，第一三极管Q1和第一电容C1可以进行稳压处理，调压电路的输出端可以为第二三极管Q2、第三三极管Q3、第二电阻R2、集成稳压器U2、第三电阻R3和第六电容C6共同组成的第二输出电路提供输入电压，同时第二输出电路中的集成稳压器U2、第三电阻R3和第六电容C6相配合，可以进行稳压处理，调压电路的输出端也可以对第三电容C3提供电压输入。

本实施例中，第一三极管Q1为NPN型三极管，第二三极管Q2为PNP型三极管，第三三极管Q3为NPN型三极管。当然，在实际应用中，第一三极管Q1也可以为PNP型三极管，第二三极管Q2也可以为NPN型三极管，第三三极管Q3也可以为PNP型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该电源电路6还包括第三二极管D3，第三二极管D3的阳极与第二直流电源VDD连接，第三二极管D3的阴极与第二三极管Q2的基极连接。第三二极管D3为限流二极管，用于对第二三极管Q2的基极电流进行限流保护，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第三二极管D3的型号为E-123，当然，在实际应用中，第三二极管D3也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

本实施例中，该电源电路6还包括第五电阻R5，第五电阻R5的一端与第一三极管Q1的集电极连接，第五电阻R5的另一端与第一电容C1的一端连接。第五电阻R5为限流电阻，用于对第一三极管Q1的集电极电流进行限流保护，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第五电阻R5的阻值为52kΩ，当然，在实际应用中，第五电阻R5的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第五电阻R5的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

本实施例中，该电源电路6还包括第七电容C7，第七电容C7的一端分别与第二三极管Q2的集电极和第三三极管Q3的集电极连接。第七电容C7为耦合电容，用于防止第二三极管Q2、第三三极管Q3与集成稳压器U2之间的干扰，以进一步增强防干扰的效果。值得一提的是，本实施例中，第七电容C7的电容值为470pF，当然，在实际应用中，第七电容C7的电容值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第七电容C7的电容值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

总之，本实施例中，该电源电路6相对于传统智能照明系统的供电电路，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，该电源电路6中设有限流二极管和限流电阻，因此电路的安全性和可靠性较高。

以上所述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 (6)

1.一种智能照明系统，其特征在于，包括单片机、无线通信模块、多个智能灯组、触控屏、安全报警器、电源电路和移动终端，所述无线通信模块、触控屏、安全报警器和电源电路均与所述单片机连接，所述智能灯组和移动终端均与所述无线通信模块连接，所述智能灯组包括暖灯组、LED灯组、人体红外感应器、温度传感器和光敏传感器，所述人体红外感应器和温度传感器均与所述暖灯组连接，所述光敏传感器与所述LED灯组连接，所述LED灯组包括LED灯头、光照度调节器和驱动电源，所述光照度调节器和驱动电源均与所述LED灯头连接；

所述电源电路包括电压输入端、第一三极管、第一电容、第一二极管、第二电容、第三电容、第一直流电源、第二直流电源、第二二极管、第四电容、升压转换器、第一电阻、第五电容、第二电阻、第二三极管、第三三极管、集成稳压器、第三电阻、第六电容和电压输出端，所述电压输入端与所述第一三极管的发射极连接，所述第一三极管的集电极分别与所述第一电容的一端、第一二极管的阴极和第二电容的一端连接，所述第一三极管的发射极和第一电容的另一端均接地，所述第一二极管的阳极与所述升压转换器的第二引脚连接并接地，所述第二电容的另一端分别与所述升压转换器的第一引脚和第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端分别与所述升压转换器的第五引脚、第一电阻的一端、第五电容的一端和第一直流电源连接，所述第一电阻的另一端与所述升压转换器的第四引脚连接，所述第二直流电源分别与所述第三电容的一端、第二三极管的基极、第二电阻的一端、第二二极管的阳极和第四电容的一端连接，所述第三电容的另一端分别与所述第二二极管的阴极和第五电容的另一端连接，所述第二三极管的发射极与所述第一直流电源连接，所述第二电阻的另一端与所述第三三极管的基极连接，所述第二三极管的集电极分别与所述第三三极管的集电极和集成稳压器的第一引脚连接，所述第三三极管的发射极接地，所述集成稳压器的第二引脚与所述第六电容的一端连接，所述第六电容的另一端接地，所述集成稳压器的第三引脚分别与所述第三电阻的一端和电压输出端连接，所述第三电阻的另一端接地，所述第二二极管的型号为S-153T，所述第四电阻的阻值为45kΩ。

2.根据权利要求1所述的智能照明系统，其特征在于，所述电源电路还包括第三二极管，所述第三二极管的阳极与所述第二直流电源连接，所述第三二极管的阴极与所述第二三极管的基极连接，所述第三二极管的型号为E-123。

3.根据权利要求2所述的智能照明系统，其特征在于，所述电源电路还包括第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第五电阻的另一端与所述第一电容的一端连接，所述第五电阻的阻值为52kΩ。

4.根据权利要求3所述的智能照明系统，其特征在于，所述电源电路还包括第七电容，所述第七电容的一端分别与所述第二三极管的集电极和第三三极管的集电极连接，所述第七电容的电容值为470pF。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的智能照明系统，其特征在于，所述第一三极管为NPN型三极管，所述第二三极管为PNP型三极管，所述第三三极管为NPN型三极管。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的智能照明系统，其特征在于，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。