CN111132416B - 光控灯及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光控灯及控制方法，包括灯头，设于灯头上的灯杯和设于灯杯上的灯罩，其特征是，还包括设于灯杯内的LED灯板、光敏元件和控制电路板；所述LED灯板与控制电路板通过母插和公插电连接，所述光敏元件与控制电路板通过插针电连接。光控灯的控制方法为1.过零信号电路提拱过零信号，过零信号正弦波的过零点作为同步信号；2.过零信号正弦波的过零点作为起点产生频率为A的PWM信号；3.将LED灯板上各个灯珠发出的光调制成频率为A的脉冲发光；4.通过光检测电路，检测频率为A的环境光信号，并测出环境光的照度。本发明具有能够根据环境光的变化，来调节灯的亮度，实现恒定照度光控的特点。

Description

光控灯及控制方法
技术领域
本发明涉及光控灯技术领域，尤其是涉及一种能够实现恒定照度的光控灯及控制方法。
背景技术
目前，光控灯检测周围环境的光变化来自动控制灯的开关、调光，从而达到节约能源的目的。但是由于使用光控灯的环境复杂多变和自身发光的干扰，容易造成对环境光强度测量的不准确，因而不能准确的控制灯光，甚至于造成误动作，给使用带来不便。
因此，设计一种能够实现恒定照度的光控灯及控制方法来满足用户的需求，就显得十分必要。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中，由于使用光控灯的环境复杂多变和自身发光的干扰，容易造成对环境光强度测量的不准确，因而不能准确的控制灯光，甚至于造成误动作，给使用带来不便的问题，提供了一种能够实现恒定照度的光控灯及控制方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种光控灯，包括灯头，设于灯头上的灯杯和设于灯杯上的灯罩，其特征是，还包括设于灯杯内的LED灯板、光敏元件和控制电路板；所述LED灯板与控制电路板通过母插和公插电连接，所述光敏元件与控制电路板通过插针电连接，所述控制电路板与灯头电连接；LED灯板中部设有两个开孔，光敏元件从其中一个开孔中伸出。
本发明中，光敏元件可以是光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管等用于检测环境光的变化；LED灯板，为PCB板，灯板上制作有电路，并贴上一种波长或一种波长以上的LED灯珠，用于发出特定波长的光。另外，LED灯板上的另一个孔用于放置母插，光敏元件安装在灯内部灯板中间的位置可以接收来自各个方向的光。本发明具有能够根据环境光的变化，来调节灯的亮度，实现恒定照度光控的特点。
作为优选，控制电路板包括芯片MT7816C、芯片12F510、启动电流电路、整流滤波电路、过零信号电路和光检测电路，所述芯片MT7816C、启动电流电路、整流滤波电路、过零信号电路和芯片12F510依次电连接，光检测电路与芯片12F510电连接。芯片MT7816C为带PWM控制的LED恒流驱动IC，芯片12F510为光检测控制电IC。
作为优选，启动电流电路包括电阻RS61A、电阻RS61B和电容CS61，电容CS61一端分别与芯片MT7816C的第1引脚和整流滤波电路电连接，电容CS61另一端分别与芯片MT7816C的第4引脚和电阻RS61B一端电连接，电阻RS61B另一端与电阻RS61A电连接。
作为优选，过零信号电路包括电阻RS32A、电阻RS32B和电阻RS32C，电阻RS32C一端接地，电阻RS32C另一端分别与芯片12F510的第4引脚和电阻RS32B一端电连接，电阻RS32B另一端与电阻RS32A一端电连接，电阻RS32A另一端与整流滤波电路电连接。过零信号电路提拱过零信号，做为PWM开始的同步信号。
作为优选，光检测电路包括电阻RS52、光敏电阻RL和电阻RS53，电阻RS52分别芯片12F510的第7引脚和光敏电阻RL一端电连接，光敏电阻RL另一端与电阻RS53电连接。光检测电路，用于为光控制提供依据。
一种光控灯的控制方法，包括如下步骤：
（6-1）过零信号电路提拱过零信号，芯片12F510的第4引脚检测输入的过零信号正弦波的过零点作为同步信号；
（6-2）芯片12F510的第6引脚以输入的过零信号正弦波的过零点作为起点产生频率为A的PWM信号；
（6-3）将LED灯板上各个灯珠发出的光调制成频率为A的脉冲发光；
（6-4）通过光检测电路，芯片12F510的第7引脚检测频率为A的环境光信号，并测出环境光的照度。
作为优选，光控灯的控制方法中，步骤（6-4）还包括如下步骤：
设定在时间长度为T的时间段内，有时间点t0、t1、...、tn，相邻两个时间点的间隔时间相等，其中，t0-t1 、t2-t3、...、tn-1-tn的时间段为灯光输出的时间，t1-t2、t3-t4、...、tn-2-tn-1的时间段为灯光关断时间，芯片12F510的第7引脚检测频率为A的环境光信号在t0-t1 、t2-t3、...、tn-1-tn时间段输出的平均值，并在t1-t2、t3-t4、...、tn-2-tn-1的时间段内测出环境光的照度。
将灯光的频率调制到50Hz以上，由于视觉暂留效应，人眼不会感觉到灯光的波动，在关灯的暂短时间内检测环境光的亮度，控制灯的开关或调光。
因此，本发明具有如下有益效果：（1）能够根据环境光的变化，来调节灯的亮度，实现恒定照度的光控灯；（2）无需将光敏元件调节到环境光的入射方向，可直接接收来自各个方向的光；（3）增加了光控灯的散热效果。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图；
图2是本发明的一种电路图；
图3是本发明中的光控灯控制方法的一种原理图。
图中：灯头1、灯杯2、灯罩3、LED灯板4、光敏元件5、控制电路板6、母插7、公插8、插针9。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述：
实施例：如图1所示的一种光控灯，包括灯头1，设于灯头上的灯杯2）和设于灯杯上的灯罩3，还包括设于灯杯内的LED灯板4、光敏元件5和控制电路板6；所述LED灯板与控制电路板通过母插7和公插8电连接，所述光敏元件与控制电路板通过插针9电连接，所述控制电路板与灯头电连接；LED灯板中部设有两个开孔，光敏元件从其中一个开孔中伸出。
LED灯板上的另一个孔用于放置母插，光敏元件安装在灯内部灯板中间的位置可以接收来自各个方向的光。
如图2所示，控制电路板包括芯片MT7816C、芯片12F510、启动电流电路、整流滤波电路、过零信号电路和光检测电路，所述芯片MT7816C、启动电流电路、整流滤波电路、过零信号电路和芯片12F510依次电连接，光检测电路与芯片12F510电连接。芯片MT7816C为带PWM控制的LED恒流驱动IC，芯片12F510为光检测控制电IC。
启动电流电路包括电阻RS61A、电阻RS61B和电容CS61，电容CS61一端分别与芯片MT7816C的第1引脚和整流滤波电路电连接，电容CS61另一端分别与芯片MT7816C的第4引脚和电阻RS61B一端电连接，电阻RS61B另一端与电阻RS61A电连接。
过零信号电路包括电阻RS32A、电阻RS32B和电阻RS32C，电阻RS32C一端接地，电阻RS32C另一端分别与芯片12F510的第4引脚和电阻RS32B一端电连接，电阻RS32B另一端与电阻RS32A一端电连接，电阻RS32A另一端与整流滤波电路电连接。过零信号电路提拱过零信号，做为PWM开始的同步信号。
光检测电路包括电阻RS52、光敏电阻RL和电阻RS53，电阻RS52分别芯片12F510的第7引脚和光敏电阻RL一端电连接，光敏电阻RL另一端与电阻RS53电连接。光检测电路，用于为光控制提供依据。
另外，图2中，L、N为电源的输入端；器件BS11、L2、RS21、CD21和CD22构成整流滤波电路，用于得到直流电；器件DS41、L41和CD41组成储能输出滤波电路，为LED提供平滑的驱动电流；芯片12F510的第6引脚输出PWM信号，控制芯片MT7816C的工作状态。
一种户外超声波水位探测系统的控制方法，包括如下步骤：
一种光控灯的控制方法，包括如下步骤：
（6-1）过零信号电路提拱过零信号，芯片12F510的第4引脚检测输入的过零信号正弦波的过零点作为同步信号；
（6-2）芯片12F510的第6引脚以输入的过零信号正弦波的过零点作为起点产生频率为4KHz的PWM信号；
（6-3）将LED灯板上各个灯珠发出的光调制成频率为4KHz的脉冲发光；
（6-4）通过光检测电路，芯片12F510的第7引脚检测频率为4KHz的环境光信号，并测出环境光的照度。
如图3所示，步骤（6-4）还包括如下步骤：
设定在时间长度为T的时间段内，有时间点t0、t1、...、tn，相邻两个时间点的间隔时间相等，其中，t0-t1 、t2-t3、...、tn-1-tn的时间段为灯光输出的时间，t1-t2、t3-t4、...、tn-2-tn-1的时间段为灯光关断时间，芯片12F510的第7引脚检测频率为4KHz的环境光信号在t0-t1 、t2-t3、...、tn-1-tn时间段输出的平均值，并在t1-t2、t3-t4、...、tn-2-tn-1的时间段内测出环境光的照度。
另外，芯片12F510的第7引脚还检测LED灯板上发光脉冲频率为4KHz的灯自身发光信号，在t1-t2、t3-t4、...、tn-2-tn-1的时间段输出的平均值，以区分环境光，避开自身发光的干扰。
按上述方法，举例实现白天到晚上，当环境光低于10Lux，灯点亮；晚上到白天，当环境光达到30Lux，灯熄灭。或者根据环境光的变化，来调节灯的亮度，实现光控灯的恒定照度。
应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.一种光控灯，包括灯头（1），设于灯头上的灯杯（2）和设于灯杯上的灯罩（3），其特征是，还包括设于灯杯内的LED灯板（4）、光敏元件（5）和控制电路板（6）；所述LED灯板与控制电路板通过母插（7）和公插（8）电连接，所述光敏元件与控制电路板通过插针（9）电连接，所述控制电路板与灯头电连接；LED灯板中部设有两个开孔，光敏元件从其中一个开孔中伸出；
控制电路板包括芯片MT7816C、芯片12F510、启动电流电路、整流滤波电路、过零信号电路和光检测电路，所述芯片MT7816C、启动电流电路、整流滤波电路、过零信号电路和芯片12F510依次电连接，光检测电路与芯片12F510电连接；
还包括如下步骤：
（6-1）过零信号电路提拱过零信号，芯片12F510的第4引脚检测输入的过零信号正弦波的过零点作为同步信号；
（6-2）芯片12F510的第6引脚以输入的过零信号正弦波的过零点作为起点产生频率为A的PWM信号；
（6-3）将LED灯板上各个灯珠发出的光调制成频率为A的脉冲发光；
（6-4）通过光检测电路，芯片12F510的第7引脚检测频率为A的环境光信号，并测出环境光的照度；
步骤（6-4）还包括如下步骤：
设定在时间长度为T的时间段内，有时间点t0、t1、...、tn，相邻两个时间点的间隔时间相等，其中，t0-t1 、t2-t3、...、tn-1-tn的时间段为灯光输出的时间，t1-t2、t3-t4、...、tn-2-tn-1的时间段为灯光关断时间，芯片12F510的第7引脚检测频率为A的环境光信号在t0-t1 、t2-t3、...、tn-1-tn时间段输出的平均值，并在t1-t2、t3-t4、...、tn-2-tn-1的时间段内测出环境光的照度。
2.根据权利要求1所述的光控灯，其特征是，启动电流电路包括电阻RS61A、电阻RS61B和电容CS61，电容CS61一端分别与芯片MT7816C的第1引脚和整流滤波电路电连接，电容CS61另一端分别与芯片MT7816C的第4引脚和电阻RS61B一端电连接，电阻RS61B另一端与电阻RS61A电连接。
3.根据权利要求2所述的光控灯，其特征是，过零信号电路包括电阻RS32A、电阻RS32B和电阻RS32C，电阻RS32C一端接地，电阻RS32C另一端分别与芯片12F510的第4引脚和电阻RS32B一端电连接，电阻RS32B另一端与电阻RS32A一端电连接，电阻RS32A另一端与整流滤波电路电连接。
4.根据权利要求2所述的光控灯，其特征是，光检测电路包括电阻RS52、光敏电阻RL和电阻RS53，电阻RS52分别芯片12F510的第7引脚和光敏电阻RL一端电连接，光敏电阻RL另一端与电阻RS53电连接。
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