CN110430635B - 一种床头灯控制电路以及床头灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种床头灯控制电路以及床头灯，控制电路包括电源模块、单片机模块、定时模块、光敏模块、红外模块、第一继电器模块、第二继电器模块以及PWM调压模块。本发明通过光敏模块检测室内环境光强，通过红外模块检测使用者对床头灯的操作信息，单片机模块根据环境光强以及使用者对床头灯的操作信息控制第一继电器模块以及第二继电器模块的执行端启动操作，同时利用定时模块检测使用者对床头灯的操作时间，单片机模块根据操作时间控制输出到PWM调压模块的PWM信号的占空比大小，实现床头灯的缓慢启动功能，同时简化使用者对床头灯的操作。

Description

一种床头灯控制电路以及床头灯

技术领域

本发明涉及照明设备技术领域，更具体地说涉及一种床头灯的控制电路以及应用该控制电路的床头灯。

背景技术

随着人们物质生活水平的提高，人们对家居的舒适性提出了更高的要求。床头灯是家家户户都会安装的家居产品之一，人们对床头灯的使用自然也提出了更人性化，更便利的要求。

由于晚上快要睡觉时，人们习惯关掉房间的大灯，只开床头灯；或者是半夜起床上厕所的时候，需要开床头灯；或是早上起床的时候需要开床头灯。在上述情况的时候，太过刺眼的灯光会刺激到人的眼睛，造成不适感，甚者还会伤到眼睛。另外还有一个问题，当半夜起床的时候，人们需要在黑夜的情况下找到床头灯的开关，大多情况下会寻找一阵子，给人们造成诸多不便。综上现有技术中的床头灯主要有两个技术问题，第一床头灯灯光无法实现缓慢启动，第二床头灯开关设置操作不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种床头灯控制电路以及应用该控制电路的床头灯。

本发明解决其技术问题的解决方案是：

一种床头灯控制电路，包括电源模块、单片机模块、定时模块、光敏模块、红外模块、第一继电器模块、第二继电器模块以及PWM调压模块，所述电源模块分别与单片机模块、定时模块、光敏模块、红外模块、第一继电器模块、第二继电器模块以及PWM调压模块电性连接，所述光敏模块以及红外模块分别与单片机模块的输入端相连接，所述单片机模块的输出端分别与第一继电器模块以及第二继电器模块的输入端相连接，所述单片机模块的输出端与PWM调压模块的输入端相连接，所述第一继电器模块的执行端与第二继电器模块的执行端以及PWM调压模块的输出端串联，所述单片机模块与定时模块相连，所述单片机模块被配置为，当光敏模块检测到环境光强低于设定值时，控制第一继电器模块的执行端闭合，当检测到所接收的红外光信号大于设定值时，控制第二继电器模块的执行端闭合，同时计算所接收的红外光信号大于设定值的时间段，时间段越长，控制PWM调压模块输出的PWM信号的占空比越大。

作为上述技术方案的进一步改进，所述电源模块包括变压器、整流桥、滤波电容、第一降压芯片以及第二降压芯片，所述变压器的输出绕组与整流桥相连接，所述整流桥与滤波电容相连，所述滤波电容分别与第一降压芯片的输入端以及第二降压芯片的输入端相连，所述第一降压芯片以及第二降压芯片分别对外输出5V电压以及12V电压。

作为上述技术方案的进一步改进，所述PWM调压模块包括型号为H5116的开关芯片、二极管D1、电感L1以及电阻R1，所述开关芯片的第一引脚与单片机模块的输出端相连，所述开关芯片的第三引脚与第四引脚短接后通过电阻R1接地，所述开关芯片的第六引脚与二极管D1的正极相连，所述二极管D1的负极与电源模块相连，所述开关芯片的第七引脚与电感D1相连。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一继电器模块以及第二继电器模块均包括光电耦合器U1、继电器J1、三极管Q1、电阻R2以及电阻R3，所述单片机模块的输出端与光电耦合器U1的输入端相连，所述光电耦合器U1的输出端通过电阻R2与三极管Q1的基极相连，所述电阻R3的两端分别与电源模块以及光电耦合器U1的输出端相连，所述三极管Q1的发射极与继电器J1的输入绕组相连，所述三极管Q1的集电极接地。

作为上述技术方案的进一步改进，所述光敏模块包括光敏电阻RT、电阻R4、电阻R5、电阻R6以及比较器U2，所述光敏电阻RT与电阻R4串联在电源端和地之间，所述电阻R5和电阻R6串联在电源端和地之间，所述比较器U2的一个输入端接在光敏电阻RT与电阻R4的连接点，所述比较器U2的另一个输入端接在电阻R5与电阻R6的连接点，所述比较器U2的输出端与单片机模块的输入端相连。

作为上述技术方案的进一步改进，所述单片机模块包括STC89C52单片机芯片及其外围电路。

本发明同时还公开了一种床头灯，包括所述的控制电路以及LED光源，所述LED光源、第一继电器模块的执行端、第二继电器模块的执行端以及PWM调压模块的输出端串联。

本发明的有益效果是：本发明通过光敏模块检测室内环境光强，通过红外模块检测使用者对床头灯的操作信息，单片机模块根据环境光强以及使用者对床头灯的操作信息控制第一继电器模块以及第二继电器模块的执行端启动操作，同时利用定时模块检测使用者对床头灯的操作时间，单片机模块根据操作时间控制输出到PWM调压模块的PWM信号的占空比大小，实现床头灯的缓慢启动功能，同时简化使用者对床头灯的操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员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设计方案和附图。

图1是本发明创造的电路模块框架图；

图2是本发明创造的PWM调压模块、第一继电器模块以及第二继电器模块的连接电路图；

图3是本发明创造的电源模块电路图；

图4是本发明创造的单片机模块电路图；

图5是本发明创造的光敏模块电路图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1～图5，本申请公开了一种床头灯控制电路，其第一实施例包括电源模块、单片机模块、定时模块、光敏模块、红外模块、第一继电器模块、第二继电器模块以及PWM调压模块，所述电源模块分别与单片机模块、定时模块、光敏模块、红外模块、第一继电器模块、第二继电器模块以及PWM调压模块电性连接，所述光敏模块以及红外模块分别与单片机模块的输入端相连接，所述单片机模块的输出端分别与第一继电器模块以及第二继电器模块的输入端相连接，所述单片机模块的输出端与PWM调压模块的输入端相连接，所述第一继电器模块的执行端与第二继电器模块的执行端以及PWM调压模块的输出端串联，所述单片机模块与定时模块相连，所述单片机模块被配置为，当光敏模块检测到环境光强低于设定值时，控制第一继电器模块的执行端闭合，当检测到所接收的红外光信号大于设定值时，控制第二继电器模块的执行端闭合，同时计算所接收的红外光信号大于设定值的时间段，即检测使用者对床头灯操作的时间段，操作时间段越长，控制PWM调压模块输出的PWM信号的占空比越大。具体地，本实施例通过光敏模块检测室内环境光强，通过红外模块检测使用者对床头灯的操作信息，单片机模块根据环境光强以及使用者对床头灯的操作信息控制第一继电器模块以及第二继电器模块的执行端启动操作，同时利用定时模块检测使用者对床头灯的操作时间，单片机模块根据操作时间控制输出到PWM调压模块的PWM信号的占空比大小，实现床头灯的缓慢启动功能，同时简化使用者对床头灯的操作。

进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述电源模块包括变压器、整流桥、滤波电容、第一降压芯片以及第二降压芯片，所述变压器的输出绕组与整流桥相连接，所述整流桥与滤波电容相连，所述滤波电容分别与第一降压芯片的输入端以及第二降压芯片的输入端相连，所述第一降压芯片以及第二降压芯片分别对外输出5V电压以及12V电压。本实施例中所述第一降压芯片优先选择LM7805芯片，所述第二降压芯片优先选择LM7812芯片，当然了所述第一降压芯片以及第二降压芯片均可选择输出电压可调的稳压器芯片，例如AMS1117芯片。

进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述PWM调压模块包括型号为H5116的开关芯片、二极管D1、电感L1以及电阻R1，所述开关芯片的第一引脚与单片机模块的输出端相连，所述开关芯片的第三引脚与第四引脚短接后通过电阻R1接地，所述开关芯片的第六引脚与二极管D1的正极相连，所述二极管D1的负极与电源模块相连，所述开关芯片的第七引脚与电感D1相连。其中所述型号的开关芯片支持PWM调光功能以及模拟调光功能，且其内部集成有欠压保护、过温保护、过流保护、输出开路保护等功能，以提高控制电路的安全性能。

进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述第一继电器模块以及第二继电器模块均包括光电耦合器U1、继电器J1、PNP型三极管Q1、电阻R2以及电阻R3，所述单片机模块的输出端与光电耦合器U1的输入端相连，所述光电耦合器U1的输出端通过电阻R2与三极管Q1的基极相连，所述电阻R3的两端分别与电源模块以及光电耦合器U1的输出端相连，所述三极管Q1的发射极与继电器J1的输入绕组相连，所述三极管Q1的集电极接地。本实施例通过光电耦合器U1实现单片机模块对继电器J1的隔离控制功能，通过光电耦合器U1以及三极管Q1的设置，实现单片机模块对继电器J1驱动能力的双重提高。

进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述光敏模块包括光敏电阻RT、电阻R4、电阻R5、电阻R6以及比较器U2，所述光敏电阻RT与电阻R4串联在电源端和地之间，所述电阻R5和电阻R6串联在电源端和地之间，所述比较器U2的一个输入端接在光敏电阻RT与电阻R4的连接点，所述比较器U2的另一个输入端接在电阻R5与电阻R6的连接点，所述比较器U2的输出端与单片机模块的输入端相连。

进一步作为优选的实施方式，本实施例中，所述单片机模块包括STC89C52单片机芯片及其外围电路。

本申请同时还公开了一种床头灯，其第一实施例包括所述的控制电路以及LED光源，所述LED光源、第一继电器模块的执行端、第二继电器模块的执行端以及PWM调压模块的输出端串联。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种床头灯控制电路，其特征在于：包括电源模块、单片机模块、定时模块、光敏模块、红外模块、第一继电器模块、第二继电器模块以及PWM调压模块，所述电源模块分别与单片机模块、定时模块、光敏模块、红外模块、第一继电器模块、第二继电器模块以及PWM调压模块电性连接，所述光敏模块以及红外模块分别与单片机模块的输入端相连接，所述单片机模块的输出端分别与第一继电器模块以及第二继电器模块的输入端相连接，所述单片机模块的输出端与PWM调压模块的输入端相连接，所述第一继电器模块的执行端与第二继电器模块的执行端以及PWM调压模块的输出端串联，所述单片机模块与定时模块相连；

所述单片机模块被配置为：当光敏模块检测到环境光强低于设定值时，控制第一继电器模块的执行端闭合，当检测到所接收的红外光信号大于设定值时，控制第二继电器模块的执行端闭合，同时计算所接收的红外光信号大于设定值的时间段，时间段越长，控制PWM调压模块输出的PWM信号的占空比越大。

2.根据权利要求1所述的一种床头灯控制电路，其特征在于：所述电源模块包括变压器、整流桥、滤波电容、第一降压芯片以及第二降压芯片，所述变压器的输出绕组与整流桥相连接，所述整流桥与滤波电容相连，所述滤波电容分别与第一降压芯片的输入端以及第二降压芯片的输入端相连，所述第一降压芯片以及第二降压芯片分别对外输出5V电压以及12V电压。

3.根据权利要求1所述的一种床头灯控制电路，其特征在于：所述PWM调压模块包括型号为H5116的开关芯片、二极管D1、电感L1以及电阻R1，所述开关芯片的第一引脚与单片机模块的输出端相连，所述开关芯片的第三引脚与第四引脚短接后通过电阻R1接地，所述开关芯片的第六引脚与二极管D1的正极相连，所述二极管D1的负极与电源模块相连，所述开关芯片的第七引脚与电感D1相连。

4.根据权利要求1所述的一种床头灯控制电路，其特征在于：所述第一继电器模块以及第二继电器模块均包括光电耦合器U1、继电器J1、三极管Q1、电阻R2以及电阻R3，所述单片机模块的输出端与光电耦合器U1的输入端相连，所述光电耦合器U1的输出端通过电阻R2与三极管Q1的基极相连，所述电阻R3的两端分别与电源模块以及光电耦合器U1的输出端相连，所述三极管Q1的发射极与继电器J1的输入绕组相连，所述三极管Q1的集电极接地。

5.根据权利要求1所述的一种床头灯控制电路，其特征在于：所述光敏模块包括光敏电阻RT、电阻R4、电阻R5、电阻R6以及比较器U2，所述光敏电阻RT与电阻R4串联在电源端和地之间，所述电阻R5和电阻R6串联在电源端和地之间，所述比较器U2的一个输入端接在光敏电阻RT与电阻R4的连接点，所述比较器U2的另一个输入端接在电阻R5与电阻R6的连接点，所述比较器U2的输出端与单片机模块的输入端相连。

6.根据权利要求1所述的一种床头灯控制电路，其特征在于：所述单片机模块包括STC89C52单片机芯片及其外围电路。

7.一种床头灯，其特征在于：包括权利要求1至6任一项所述的控制电路以及LED光源，所述LED光源、第一继电器模块的执行端、第二继电器模块的执行端以及PWM调压模块的输出端串联。