CN111432516A - 一种深紫外led自动控制系统及其自动控制方法 - Google Patents

一种深紫外led自动控制系统及其自动控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种深紫外LED自动控制系统及其自动控制方法,该深紫外LED自动控制系统包括三轴加速度计模块、微控制单元MCU和控制模块,三轴加速度计模块实时检测深紫外LED的倾斜角度数据,并送到微控制单元MCU中,微控制单元MCU将三轴加速度计模块获得的数据转换成相对应的角度,分别与微控制单元MCU中预设的上限值和下限值进行比较,当倾斜角度大于或等于该上限值时,则驱动控制模块关闭深紫外LED;当倾斜角度恢复小于或等于下限值时,则驱动控制模块打开深紫外LED。本发明创新性的利用新型器件三轴加速计输出数据,MCU通过软件计算,可以使倾角检测更精准、灵敏、一致、灵活。

Description

一种深紫外LED自动控制系统及其自动控制方法
技术领域
本发明涉及LED控制,具体是一种深紫外LED自动控制系统及其自动控制方法。
背景技术
当前席卷全球的新冠肺炎病毒,给世界人民造成了不可估量的生命以及财产损失。运用深紫外LED技术杀菌的消杀产品挺身而出,杀灭病毒,给我们的生命健康多了一些保护。可是深紫外线固有的光生物危害对人的眼睛和皮肤会造成一定的损伤,那么我们需要对深紫外线的照射范围和角度进行一些必要安全控制。查找市面上近似产品,号称是重力感应技术来感应倾斜角度,MCU通过倾斜角度来控制紫外灯珠的亮和灭,实际上是使用四颗滚珠开关实现。
在以上控制方案中,有如下不足:
1.用4颗滚珠开关,只能保证4个方向倾角勉强达到需要角度;
2.产品的一致性不容易控制;
3.存在某个角度失控。
发明内容
本发明的目的在于提供一种深紫外LED自动控制系统及其自动控制方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种深紫外LED自动控制系统,包括三轴加速度计模块、微控制单元MCU和控制模块,三轴加速度计模块实时检测深紫外LED的倾斜角度数据,并送到微控制单元MCU中,微控制单元MCU将三轴加速度计模块获得的数据转换成相对应的角度,分别与微控制单元MCU中预设的上限值和下限值进行比较,当倾斜角度大于或等于该上限值时,则驱动控制模块关闭深紫外LED;当倾斜角度恢复小于或等于下限值时,则驱动控制模块打开深紫外LED。
作为本发明再进一步的优选方案,所述三轴加速度计模块、微控制单元MCU均通过低压差线性稳压器进行供电。
作为本发明再进一步的优选方案,本发明方案中所述控制模块采用开关管进行控制,可以是三极管或者MOS开关管。
作为本发明再进一步的优选方案,本发明方案中还包括电源模块,电源模块包括升压模块和恒流驱动模块,电池依次连接升压模块、恒流驱动模块和深紫外LED,升压模块和恒流驱动模块还连接微控制单元MCU。
作为本发明再进一步的优选方案,本发明方案中所述升压模块采用芯片SP4566。
作为本发明再进一步的优选方案,本发明方案中所述恒流驱动模块采用芯片HX3248C。
进一步的,本发明在上述硬件系统的基础上,提出一种深紫外LED自动控制方法,具体包括如下步骤:(1)采用三轴加速度计模块实时检测深紫外LED的倾斜角度数据;(2)将所述倾斜角度数据送到微控制单元MCU中,与设定值的倾斜角度数据进行比较,进而驱动控制模块控制深紫外LED开关。
对于上述方法,在具体实施时,采用三轴加速度计模块实时检测深紫外LED的倾斜角度数据,并送到微控制单元MCU中,微控制单元MCU将三轴加速度计模块获得的数据转换成相对应的角度,分别与微控制单元MCU中预设的上限值和下限值进行比较,当倾斜角度大于或等于该上限值时,则驱动控制模块关闭深紫外LED;当倾斜角度恢复小于或等于下限值时,则驱动控制模块打开深紫外LED。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明采用三轴加速度计模块实时检测深紫外LED的倾斜角度数据,并送到微控制单元MCU中,微控制单元MCU将三轴加速度计模块获得的数据转换成相对应的角度,分别与微控制单元MCU中预设的上限值和下限值进行比较,当倾斜角度大于或等于该上限值时,则驱动控制模块关闭深紫外LED;当倾斜角度恢复小于或等于下限值时,则驱动控制模块打开深紫外LED,实现了倾斜角度的准确检测及控制,本发明创新性的利用新型器件三轴加速计输出数据,MCU通过软件计算,可以使倾角检测更精准、灵敏、一致、灵活。
附图说明
图1为本发明深紫外LED自动控制系统的控制原理框图。
图2为本发明深紫外LED自动控制系统中三轴加速度计模块、微控制单元MCU和控制模块的控制简要示意图。
图3为深紫外LED的电源模块的控制原理框图。
图4为深紫外LED的电源模块中的升压模块的电路图。
图5为深紫外LED的电源模块中的恒流驱动模块的电路图。
图6为图1所示电路原理框图的一个具体的实施电路图。
图7为现有技术中采用四颗滚珠开关检测倾斜的原理图。
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。
请参阅图1,图1为本发明深紫外LED自动控制系统的控制原理框图,本发明实施例中,具体包括三轴加速度计模块、微控制单元MCU和控制模块,三轴加速度计模块实时检测深紫外LED的倾斜角度数据,并送到微控制单元MCU中,微控制单元MCU将三轴加速度计模块获得的数据转换成相对应的角度,分别与微控制单元MCU中预设的上限值和下限值进行比较,当倾斜角度大于或等于该上限值时,则驱动控制模块关闭深紫外LED;当倾斜角度恢复小于或等于下限值时,则驱动控制模块打开深紫外LED。
作为本发明进一步的优选方案,所述三轴加速度计模块、微控制单元MCU均通过低压差线性稳压器进行供电。
作为本发明再进一步的优选方案,本发明方案中所述控制模块采用开关管进行控制,可以是三极管或者MOS开关管。
图2为本发明深紫外LED自动控制系统中三轴加速度计模块、微控制单元MCU和控制模块的控制简要示意图,微控制单元MCU与三轴加速度计模块之间电性连接完成数据的交互,同时微控制单元MCU可以对MOS开关管构成的控制模块进行开关操作。
上述方案仅仅涉及倾角控制方面,由于本发明采用电池进行供电,所以对于深紫外LED的电源模块,本发明做了进一步的设计,整个电源模块的控制原理如图3所示,包括升压模块和恒流驱动模块,电池电压经过升压模块和恒流驱动模块的处理后,驱动本发明深紫外LED工作,其中升压模块和恒流驱动模块还能够接受微控制单元MCU的控制,此部分的控制原理类似于开关电源,在此不再赘述。
深紫外LED的电源模块中的升压模块可以采用芯片SP4566进行设计,具体如图4所示,芯片SP4566是一款同步升压的单芯片解决方案,内部集成了线性充电管理模块、同步放电管理模块、电量检测与LED指示模块和保护模块,SP4566内置充电与放电功率MOS,充电电流固定为1A,同步升压支持1A输出电流,SP4566内部集成了温度补偿、过温保护、过充与过放保护、输出过压保护、输出重载保护、输出短路保护等多重安全,保护功能以保证芯片和锂离子电池的安全,应用电路简单,只需很少元件便可实现充电管理与放电管理。
本发明深紫外LED的电源模块中的恒流驱动模块可以采用芯片HX3248C进行设计,具体如图5所示,图中的D6~D16即为本发明的深紫外LED灯珠,整个电路的结构比较常规,对于本领域技术人员而言,根据芯片HX3248C的指导手册,很容易能够设计出图5所示电路或者其他类似电路。
图6为本发明图1所示电路原理框图的一个具体的实施电路图,整个电路的结构比较常规,对于本领域技术人员而言,根据图1以及本发明的实施原理,很容易能够设计出图6所示电路或者其他类似电路,微控制单元MCU以及三轴加速度计的型号可以根据需要进行选型。
进一步的,本发明在上述硬件系统的基础上,提出一种深紫外LED自动控制方法,具体包括如下步骤:(1)采用三轴加速度计模块实时检测深紫外LED的倾斜角度数据;(2)将所述倾斜角度数据送到微控制单元MCU中,与设定值的倾斜角度数据进行比较,进而驱动控制模块控制深紫外LED开关。
对于上述方法,在具体实施时,采用三轴加速度计模块实时检测深紫外LED的倾斜角度数据,并送到微控制单元MCU中,微控制单元MCU将三轴加速度计模块获得的数据转换成相对应的角度,分别与微控制单元MCU中预设的上限值和下限值进行比较,当倾斜角度大于或等于该上限值时,则驱动控制模块关闭深紫外LED;当倾斜角度恢复小于或等于下限值时,则驱动控制模块打开深紫外LED。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种深紫外LED自动控制系统,其特征在于,包括三轴加速度计模块、微控制单元MCU和控制模块,三轴加速度计模块实时检测深紫外LED的倾斜角度数据,并送到微控制单元MCU中,微控制单元MCU将三轴加速度计模块获得的数据转换成相对应的角度,分别与微控制单元MCU中预设的上限值和下限值进行比较,当倾斜角度大于或等于该上限值时,则驱动控制模块关闭深紫外LED;当倾斜角度恢复小于或等于下限值时,则驱动控制模块打开深紫外LED。
2.根据权利要求1所述的一种深紫外LED自动控制系统,其特征在于,所述三轴加速度计模块、微控制单元MCU均采用电池通过低压差线性稳压器进行供电。
3.根据权利要求2所述的一种深紫外LED自动控制系统,其特征在于,所述控制模块采用开关管进行控制。
4.根据权利要求3所述的一种深紫外LED自动控制系统,其特征在于,所述控制模块采用MOS开关管进行控制。
5.根据权利要求4所述的一种深紫外LED自动控制系统,其特征在于,还包括电源模块,电源模块包括升压模块和恒流驱动模块,电池依次连接升压模块、恒流驱动模块和深紫外LED,升压模块和恒流驱动模块还连接微控制单元MCU。
6.根据权利要求5所述的一种深紫外LED自动控制系统,其特征在于,所述升压模块采用芯片SP4566。
7.根据权利要求5所述的一种深紫外LED自动控制系统,其特征在于,所述恒流驱动模块采用芯片HX3248C。
8.一种深紫外LED自动控制方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)采用三轴加速度计模块实时检测深紫外LED的倾斜角度数据;(2)将所述倾斜角度数据送到微控制单元MCU中,与设定值的倾斜角度数据进行比较,进而驱动控制模块控制深紫外LED开关。
9.根据权利要求5所述的深紫外LED自动控制方法,其特征在于,采用三轴加速度计模块实时检测深紫外LED的倾斜角度数据,并送到微控制单元MCU中,微控制单元MCU将三轴加速度计模块获得的数据转换成相对应的角度,分别与微控制单元MCU中预设的上限值和下限值进行比较,当倾斜角度大于或等于该上限值时,则驱动控制模块关闭深紫外LED;当倾斜角度恢复小于或等于下限值时,则驱动控制模块打开深紫外LED。
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