CN109287052A - 一种灯具开关芯片及该灯具开关芯片的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及灯具开关技术领域，尤其涉及一种灯具开关芯片，包括微处理器、数字信号处理模块、图像传感器、模数转换模块、红外线传感器、电源输入串口和信号输出串口，微处理器内自带时钟电路，微处理器的电源端、数字信号处理模块的电源端、图像传感器的电源端、红外线传感器的电源端分别与电源输入串口电连接，微处理器与数字信号处理模块通信连接，图像传感器通过模数转换模块与数字信号处理模块电连接，图像传感器与微处理器的输出端电连接，红外线传感器与微处理器的输入端电连接，信号输出串口与微处理器的输出端电连接。本灯具开关芯片通过识别运动的物体控制灯具亮起或熄灭，具有识别距离远、识别范围广、识别准确率高的优点。

Description

一种灯具开关芯片及该灯具开关芯片的控制方法

技术领域

本发明涉及灯具开关技术领域，尤其涉及一种灯具开关芯片及该灯具开关芯片的控制方法。

背景技术

随着电子技术的发展，灯具开关越来越智能化。针对不同的应用场景，对灯具开关有不同的智能化要求，例如对于应用在走廊、车库、楼梯间等公共区域的灯具开关，要求人在灯亮，人走灯灭以节约电能。目前应用在走廊、车库、楼梯间等公共区域的灯具一般采用声控感应开关，人走进时声控感应开关检测到声音，声控感应开关控制灯具亮起数秒后自动熄灭。然而在实际的使用过程中，由于人可能在走廊、车库、楼梯间等公共区域逗留一段时间，若灯具亮起数秒后自动熄灭，则需要再发出声音使声控感应开关控制灯具亮起，这显然是很不方便的。还有一种情况是，采用红外线感应开关，然而红外线感应开关的识别距离短、识别范围窄，一旦人离开红外线感应开关的识别距离或识别范围一段时间，灯具自动熄灭，人需要再次站在红外线感应开关识别距离和识别范围内才能触发红外线感应开关控制灯具亮起，这显然也很不方便。

本发明人发现，人在走廊、车库、楼梯间等公共区域一般不会处于静止不动的状态。

发明内容

因此，本发明提出一种灯具开关芯片及该灯具开关芯片的控制方法，通过识别运动的物体控制灯具亮起或熄灭，识别距离远，识别范围广，识别准确率高。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种灯具开关芯片，包括微处理器、数字信号处理模块、图像传感器、模数转换模块、红外线传感器、电源输入串口和信号输出串口，所述微处理器内自带时钟电路，数字信号处理模块内烧写有图像比较软件，所述微处理器的电源端、数字信号处理模块的电源端、图像传感器的电源端、红外线传感器的电源端分别与电源输入串口电连接，所述微处理器与数字信号处理模块通信连接，所述图像传感器通过模数转换模块与数字信号处理模块电连接，所述图像传感器与微处理器的输出端电连接，所述红外线传感器与微处理器的输入端电连接，所述信号输出串口与微处理器的输出端电连接。

进一步的，所述图像传感器采用主动式像素结构的CMOS图像传感器。

一种应用于上述灯具开关芯片的控制方法，包括以下程序步骤：

步骤一，在微处理器内设定红外线传感器工作的时间段，若微处理器计算的实时时间不在设定红外线传感器工作的时间段，则信号输出串口无信号输出；若微处理器计算的实时时间在设定红外线传感器工作的时间段，则进入步骤二；

步骤二，微处理器控制红外线传感器工作，若红外线传感器在检测范围内未检测到物体发出的红外线，则进入步骤a；若红外线传感器在检测范围内有检测到物体发出的红外线，则进入步骤b：

步骤a，信号输出串口无信号输出，程序结束；

步骤b，微处理器控制时钟电路开始计时10秒，同时微处理器通过信号输出串口输出电信号用于控制灯具亮起，进入步骤三；

步骤三，微处理器控制CMOS图像传感器工作，并且设定CMOS图像传感器采集图片的帧率为60帧/秒，CMOS图像传感器通过模数转换器将所采集图片转换为数字信号传递给数字信号处理模块，设定数字信号处理模块以接收600帧图片的数字信号为一个运行周期，进入步骤四；

步骤四，数字信号处理模块接收并暂存第1帧图片的数字信号与第2帧图片的数字信号，数字信号处理模块通过图像比较软件将第2帧图片的数字信号与第1帧图片的数字信号对比，判断第2帧图片与第1帧图片相比是否产生变化；当数字信号处理模块继续接收第3帧图片的数字信号时，第3帧图片的数字信号将替换原来存储的第1帧图片的数字信号，数字信号处理模块通过图像比较软件将第3帧图片的数字信号与第2帧图片的数字信号对比，判断第3帧图片与第2帧图片相比是否产生变化；以此类推，当数字信号处理模块继续接收第n帧图片的数字信号时，第n帧图片的数字信号将替换原来存储的第n-2帧图片的数字信号，数字信号处理模块通过图像比较软件将第n帧图片的数字信号与第n-1帧图片的数字信号对比，判断第n帧图片与第n-1帧图片相比是否产生变化，n为整数，3≤n≤600；

若600帧图片的数字信号任意一帧图片的数字信号与其前一帧图片的数字信号相比均没有变化，则时钟电路计时到10秒时，信号输出串口无信号输出，结束程序；

若600帧内任意一帧图片与其前一帧图片相比发生变化，则数字信号处理模块传递信息给微处理器，微处理器内的时钟电路清零，并重新开始计时10秒，跳回步骤二的步骤b。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：本灯具开关芯片用于控制灯具亮起或熄灭，考虑到人在走廊、车库、楼梯间等公共区域一般不会处于静止不动的状态，通过在微处理器事先设定有红外线传感器工作的时间，一旦红外线传感器检测到有人经过即触发微处理器控制信号输出串口输出信号用于控制灯具亮起，然后通过图像传感器采集环境的图像信息传递给数字信号处理模块，数字信号处理模块通过图像比较软件判断图片有无变化，若一定的时间内图像比较软件判断图片均无变化，则微处理器控制信号输出串口输出信号控制灯具熄灭，若设定的时间内图像比较软件识别判断图片发生变化，则微处理器重新计算信号输出串口输出信号时间。这样，保证了人在走廊、车库、楼梯间等公共区域内时灯具亮起，人走时灯具熄灭，本灯具开关芯片具有识别距离远，识别范围广，识别准确率高的优点。

附图说明

图1是本发明的电路连接框图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

参考图1，本实施例提供一种灯具开关芯片，包括微处理器1、数字信号处理模块2、主动式像素结构的CMOS图像传感器3、模数转换模块4、红外线传感器5、信号输出串口6和电源输入串口7。所述微处理器采用MCS-51单片机，MCS-51单片机内自带内部时钟电路；所述数字信号处理模块采用TMS320F28335型号的数字信号处理器；所述TMS320F28335型号的数字信号处理器内烧写有图像比较软件，如Image Comparer软件。上述各个电子元器件及电路模块均为现有公知技术。

所述微处理器1的电源端、数字信号处理模块2的电源端、CMOS图像传感器3的电源端、红外线传感器5的电源端分别与电源输入串口7电连接，所述微处理器1与数字信号处理模块2通信连接，所述CMOS图像传感器3通过模数转换模块4与数字信号处理模块2电连接，所述CMOS图像传感器3与微处理器1的输出端电连接，所述红外线传感器5与微处理器1的输入端电连接，所述信号输出串口6与微处理器1的输出端电连接。

上述CMOS图像传感器3还可以采用CCD图像传感器和被动式像素结构的CMOS图像传感器代替。

一种应用于上述灯具开关芯片的控制方法包括以下程序步骤：

步骤一，在微处理器1内设定红外线传感器5工作的时间段，微处理器1内的时钟电路计算实时时间，若微处理器1计算的实时时间不在设定红外线传感器5工作的时间段，则信号输出串口6无信号输出；若微处理器1计算的实时时间在设定红外线传感器5工作的时间段，则进入步骤二；

步骤二，微处理器1控制红外线传感器5工作，若红外线传感器5在检测范围内未检测到物体发出的红外线，则进入步骤a；若红外线传感器5在检测范围内有检测到物体发出的红外线，则进入步骤b：

步骤a，信号输出串口6无信号输出，程序结束；

步骤b，微处理器1控制时钟电路开始计时10秒，同时微处理器1通过信号输出串口6输出电信号用于控制灯具亮起，进入步骤三；

步骤三，微处理器1控制CMOS图像传感器3工作，并且设定CMOS图像传感器3采集图片的帧率为60帧/秒,CMOS图像传感器3通过模数转换器4将所采集图片转换为数字信号传递给数字信号处理模块2，设定数字信号处理模块以接收600帧图片的数字信号为一个运行周期，进入步骤四；

步骤四，数字信号处理模块2以接收600帧图片的数字信号为一个运行周期，数字信号处理模块2接收并暂存第1帧图片的数字信号与第2帧图片的数字信号，数字信号处理模块2通过图像比较软件将第2帧图片的数字信号与第1帧图片的数字信号对比，判断第2帧图片与第1帧图片相比是否产生变化；当数字信号处理模块2继续接收第3帧图片的数字信号时，第3帧图片的数字信号将替换原来存储的第1帧图片的数字信号，数字信号处理模块2通过图像比较软件将第3帧图片的数字信号与第2帧图片的数字信号对比，判断第3帧图片与第2帧图片相比是否产生变化；以此类推，当数字信号处理模块2继续接收第n帧图片的数字信号时，第n帧图片的数字信号将替换原来存储的第n-2帧图片的数字信号，数字信号处理模块通过图像比较软件将第n帧图片的数字信号与第n-1帧图片的数字信号对比，判断第n帧图片与第n-1帧图片相比是否产生变化，n为整数，3≤n≤600；

若600帧图片的数字信号任意一帧图片的数字信号与其前一帧图片的数字信号相比均没有变化，则时钟电路计时到10秒时，信号输出串口6无信号输出，结束程序；

若600帧内任意一帧图片与其前一帧图片相比发生变化，则数字信号处理模块2传递信息给微处理器1，微处理器1内的时钟电路清零，并重新开始计时10秒，跳回步骤二的步骤b，数字信号处理模块2重新接收600帧图片的数字信号为一个运行周期。

本灯具开关芯片具有识别距离远，识别范围广，识别准确率高的优点。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种灯具开关芯片，其特征在于：包括微处理器、数字信号处理模块、图像传感器、模数转换模块、红外线传感器、电源输入串口和信号输出串口，所述微处理器内自带时钟电路，数字信号处理模块内烧写有图像比较软件，所述微处理器的电源端、数字信号处理模块的电源端、图像传感器的电源端、红外线传感器的电源端分别与电源输入串口电连接，所述微处理器与数字信号处理模块通信连接，所述图像传感器通过模数转换模块与数字信号处理模块电连接，所述图像传感器与微处理器的输出端电连接，所述红外线传感器与微处理器的输入端电连接，所述信号输出串口与微处理器的输出端电连接。

2.根据权利要求1所述的一种灯具开关芯片，其特征在于：所述图像传感器采用主动式像素结构的CMOS图像传感器。

3.一种如权利要求2所述的灯具开关芯片的控制方法，其特征在于包括以下程序步骤：

步骤一，在微处理器内设定红外线传感器工作的时间段，若微处理器计算的实时时间不在设定红外线传感器工作的时间段，则信号输出串口无信号输出；若微处理器计算的实时时间在设定红外线传感器工作的时间段，则进入步骤二；

步骤二，微处理器控制红外线传感器工作，若红外线传感器在检测范围内未检测到物体发出的红外线，则进入步骤a；若红外线传感器在检测范围内有检测到物体发出的红外线，则进入步骤b：

步骤a，信号输出串口无信号输出，程序结束；

步骤b，微处理器控制时钟电路开始计时10秒，同时微处理器通过信号输出串口输出电信号用于控制灯具亮起，进入步骤三；

步骤三，微处理器控制CMOS图像传感器工作，并且设定CMOS图像传感器采集图片的帧率为60帧/秒，CMOS图像传感器通过模数转换器将所采集图片转换为数字信号传递给数字信号处理模块，设定数字信号处理模块以接收600帧图片的数字信号为一个运行周期，进入步骤四；

步骤四，数字信号处理模块接收并暂存第1帧图片的数字信号与第2帧图片的数字信号，数字信号处理模块通过图像比较软件将第2帧图片的数字信号与第1帧图片的数字信号对比，判断第2帧图片与第1帧图片相比是否产生变化；当数字信号处理模块继续接收第3帧图片的数字信号时，第3帧图片的数字信号将替换原来存储的第1帧图片的数字信号，数字信号处理模块通过图像比较软件将第3帧图片的数字信号与第2帧图片的数字信号对比，判断第3帧图片与第2帧图片相比是否产生变化；以此类推，当数字信号处理模块继续接收第n帧图片的数字信号时，第n帧图片的数字信号将替换原来存储的第n-2帧图片的数字信号，数字信号处理模块通过图像比较软件将第n帧图片的数字信号与第n-1帧图片的数字信号对比，判断第n帧图片与第n-1帧图片相比是否产生变化，n为整数，3≤n≤600；

若600帧图片的数字信号任意一帧图片的数字信号与其前一帧图片的数字信号相比均没有变化，则时钟电路计时到10秒时，信号输出串口无信号输出，结束程序；

若600帧内任意一帧图片与其前一帧图片相比发生变化，则数字信号处理模块传递信息给微处理器，微处理器内的时钟电路清零，并重新开始计时10秒，跳回步骤二的步骤b。