CN114793379A - 一种微波雷达感应的照明装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微波雷达感应的照明装置在单一芯片上同时集成了微波收发信机、雷达中频放大电路及信号处理器等,具有良好一致性和超高性价比;由于芯片上集成自适应校准算法,可有效解决各类干扰问题,大大提高了传感器的可靠性与实用性;采用超低功耗架构,功耗低且支持宽压;芯片内部集成信号处理器,可直接输出感应控制信号,外围搭配少量元器件即形成完整的微波感应传感器;可以减少人为控制,当有人进入此装置的探测范围,微波检测器工作点亮灯,当人离开探测范围后,灯自动熄灭。此装置抗干扰能力强,不受外界环境因素干扰。
Description
技术领域
本发明涉及到多媒体处理的技术领域,尤其涉及到一种微波雷达感应的照明装置。
背景技术
传统照明开关装置对照明控制而言,简单、有效、直观,但它过多依赖控制者的个人能力,控制相对分散和无法有效管理,其实时性和自动化程度太低。使用微波感应装置是解决传统开关装置的缺点,此微波感应装置不受风、热等外界因素环境干扰。微波感应的具有无方向性,只要有人或其它物体在装置的监测区域内移动,即可实现控制,此微波雷达感应装置是传统开关装置的理想换代产品。
现有的传统照明控制方式多以手动控制为主,通常是利用设置在灯具配电回路中的开关(配电回路中的保护开关或手动开关等)来控制配电回路的通断,实现对灯具开关的控制。这种过多依赖人的管理能力和控制方式,控制相对分散和无法有效管理,其实时性和自动化程度太低,管理不善对能源有巨大浪费。
微波传感器广泛用于对于移动物体、液体和气体流动等领域的感应探测,是根据多普勒原理将微波信号通过发射和接收天线装置,产生差频信号,利用混频器检波,将差频信号输出,实现对移动物体、液体和气体流动感应探测,达到控制目的。微波传感器可以在-20°—70°的环境下工作,具有较宽的温度范围和较高的感应灵敏度。微波传感器属于一种独立的电子元器件,是包括电路板和微波器件组成的一种电路模组,外形体积较大,使用时需要设计有源外围电路才能工作,目前大多以组成产品的形式出现在市面上,由于微波探测信号频率较高,设计电路对物体移动感应信号处理有一定的技术要求,使微波传感器应用受到局限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微波雷达感应的照明装置的与传统雷达感应模块相比具有良好一致性和超高性价比,片上集成自适应校准算法,可有效解决各类干扰技术问题。
一种微波传感控制装置,包括:
光敏检测电路,用以对外部环境的光线强度进行实时检测,得到光敏信号;
微波感应电路,用以对所述外部环境中的人体位移距离进行实时检测,得到感应信号;
控制电路,分别连接所述微波感应电路和所述光敏检测电路,用以在所述光敏信号小于预设阈值且所述感应信号表明存在人体位移时生成输出信号;
参数调节输出电路,连接所述控制电路,用以根据所述输出信号开启照明;
电源电路,分别连接所述控制电路和所述参数调节输出电路,用于分别为所述控制电路和所述参数调节输出电路提供电力;
其中,所述光敏检测电路的输入端和输出端分别与所述控制电路的第一输入端和第一输出端相连,所述电源电路的输入端和输出端分别与所述控制电路的第二输入端和第二输出端相连,所述微波感应电路的输入端和输出端分别与所述控制电路的第三输入端和第三输出端相连,所述参数调节输出电路的输入端与所述控制电路的第四输出端相连。
上述的微波传感控制装置,所述控制电路包括:
第一微控制芯片,预设有多个控制引脚,所述第一微控制芯片的工作电压为2.5—4.8V,工作电流为50—1350uA,工作频率为10.5—10.55GHz,所述第一微控制芯片通过所述多个控制引脚分别连接所述电源电路、所述控制电路、所述光敏检测电路、所述微波检测电路和所述参数调节输出电路;
晶振,通过一个所述控制引脚连接所述第一微控制芯片,用以为所述第一微控制芯片提供时钟频率。
上述的微波传感控制装置,所述微波感应电路包括天线,用于接收微波信号,所述天线的输入端与输出端分别连接所述第一微控制芯片的控制引脚。
上述的微波传感控制装置,所述控制电路包括:
第一微控制芯片,预设有多个控制引脚,所述第一微控制芯片的工作电压为2.7—5V,工作电流为65—80uA,工作频率为5725—5875MHz,所述第一微控制芯片通过所述多个控制引脚分别连接所述电源电路、所述控制电路、所述光敏检测电路、所述微波检测电路和所述参数调节输出电路;
晶振,通过一个所述控制引脚连接所述第一微控制芯片,用以为所述第一微控制芯片提供时钟频率。
上述的微波传感控制装置,所述微波感应电路包括:
微波感应天线,用于接收微波信号;
电容单元,与所述微波感应天线连接,用于对所述微波信号进行滤波后输出;
放大单元,与所述电容单元连接,用于放大滤波后的微波信号并输出;
滤波组件,与所述放大单元的输出连接,用于将放大后的微波信号进行滤波后输出。
上述的微波传感控制装置,所述微波感应天线包括天线、电容C2、电容C9和电感L1,所述电容C2的输出端连接所述天线的输入端,所述天线的输出端连接所述电容C9的输入端,所述电容C2的输入端与所述电容C9的输出端分别连接所述第一微控制芯片的控制引脚,所述电容C9的输出端连接所述电感L1,所述天线和电感L1均接地。
上述的微波传感控制装置,所述放大单元包括电阻R21、电阻R22、晶体管、电阻R23、电阻R24及电容C21;
所述晶体管的栅极与所述电容单元连接,所述电阻R1连接在所述电源电路和所述栅极之间,所述电阻R22连接在所述栅极和大地之间,所述电阻R23连接在所述电源电路和所述晶体管的第一导通端之间,所述电阻R24连接在所述晶体管的第二导通端和大地之间,所述电容C21和所述电阻R24并联,所述晶体管的第二导通端输出所述放大后的微波信号。
上述的微波传感控制装置,所述光敏检测电路包括光敏电阻VSR、电阻R10和电容C11,所述光敏电阻VSR的输入端连接所述电容C11的输出端,所述光敏电阻VSR的输出端连接所述电阻R10的输入端,所述电容C11的输入端和所述电阻R10的输出端分别连接所述第一微控制芯片的控制引脚,所述光敏电阻VSR和电容C11均接地。
上述的微波传感控制装置,所述电源电路包括:
稳压耦合回路,用以根据开关状态将所述直流电压耦合为稳压信号;
驱动芯片,连接所述稳压耦合回路,用以生成所述开关状态,并对所述稳压信号进行反馈检测;
滤波电路,连接所述驱动芯片的输出端,用以对所述稳压电压进行滤波。
上述的微波传感控制装置,所述稳压耦合回路包括稳压芯片、电阻R7和电容C6,所述电阻R7的输入端与所述稳压芯片的输入端分别连接所述驱动芯片的控制引脚,所述电容C6的输入端连接所述稳压芯片的输入端,所述稳压芯片的输出端连接所述第一微控制芯片的控制引脚,所述稳压芯片和电容C6均接地。
上述的微波传感控制装置,所述参数调节输出电路包括第二微控制芯片、电阻R9和电容C7,所述第二微控制芯片的控制引脚分别通过所述电阻R9和电容C7连接所述第一微控制芯片的控制引脚,所述第二微控制芯片和电容C7均接地。
上述的微波传感控制装置,所述距离电阻包括电阻R1、电阻R2和电阻R3,所述电阻R1、电阻R2和电阻R3分别连接所述第一微控制芯片的控制引脚,所述电阻R1、电阻R2和电阻R3均接地;所述延时电阻包括电阻R15和电阻R16,所述电阻R15和电阻R16分别连接所述第一微控制芯片的控制引脚,所述电阻R15和电阻R16均接地。
上述的微波传感控制装置,所述第一微控制芯片还包括参数配置接口,所述参数配置接口用于配置所述低功耗微波雷达传感器的工作参数,所述参数配置接口包括串行接口或并行接口,所述工作参数包括感应距离参数和/或开关延迟时间。
上述的微波传感控制装置,所述第一微控制芯片还包括数模转换和/或数字信号处理,以对所述感应信号进行数字信号处理后输出所述开关控制信号。
一种微波雷达感应的照明装置,包括上述的微波传感控制装置,还包括配设在回路火线端的手动开关、配设在回路零线端的灯具。
上述技术方案具有如下优点或有益效果:
本发明这种微波雷达感应的照明装置采用成熟CMOS工艺,充分利用数模混合技术,在单一芯片上同时集成了微波收发信机、雷达中频放大电路及信号处理器等,是一颗全集成SOC,与传统雷达感应模块相比具有良好一致性和超高性价比;由于芯片上集成自适应校准算法,可有效解决各类干扰问题,大大提高了传感器的可靠性与实用性;芯片集成LDO并采用超低功耗架构,由于功耗低且支持宽压,因此供电方案上直接采用电池供电并保持长时间待机;芯片内部集成信号处理器,可直接输出感应控制信号,外围搭配少量元器件即形成完整的微波感应传感器;可以减少人为控制,当有人进入此装置的探测范围,微波检测器工作点亮灯,当人离开探测范围后,灯自动熄灭。此装置抗干扰能力强,几乎不受风、热等外界环境因素的干扰,不会随使用时间的延长而缩短感应距离,真正实现了可靠的移动感应器。此装置有可自动随机延时、自动测光、全自动感应等特点,并且无频闪。
附图说明
图1是本发明一种微波传感控制装置的结构示意图;
图2是本发明一种微波传感控制装置的原理图;
图3是本发明一种微波传感控制装置的电路示意图;
图4是本发明另一种实施例的电路示意图;
图5是本发明光敏检测电路的电路示意图;
图6是本发明微波感应天线的电路示意图;
图7是本发明参数调节输出电路的电路示意图;
图8是本发明电源电路的电路示意图;
图9是本发明控制电路的电路示意图;
图10是本发明另一种实施例控制电路的电路示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
结合图1—图10所示,一种微波传感控制装置,其特征在于,包括:
光敏检测电路1,用以对外部环境的光线强度进行实时检测,得到光敏信号;
微波感应电路2,用以对所述外部环境中的人体位移距离进行实时检测,得到感应信号;
控制电路3,分别连接所述微波感应电路1和所述光敏检测电路2,用以在所述光敏信号小于预设阈值且所述感应信号表明存在人体位移时生成输出信号;
参数调节输出电路4,连接所述控制电路3,用以根据所述输出信号开启照明;
电源电路5,分别连接所述控制电路3和所述参数调节输出电路4,用于分别为所述控制电路3和所述参数调节输出电路4提供电力;
其中,所述光敏检测电路1的输入端和输出端分别与所述控制电路3的第一输入端和第一输出端相连,所述电源电路5的输入端和输出端分别与所述控制电路3的第二输入端和第二输出端相连,所述微波感应电路2的输入端和输出端分别与所述控制电路3的第三输入端和第三输出端相连,所述参数调节输出电路4的输入端通过延时电阻和距离电阻与所述控制电路3的第四输出端相连;
延时电阻,用来调节时间;
距离电阻,用来调节距离。
所述距离电阻包括电阻R1、电阻R2和电阻R3,所述电阻R1、电阻R2和电阻R3分别连接所述第一微控制芯片31的控制引脚,所述电阻R1、电阻R2和电阻R3均接地,电阻R1、电阻R2和电阻R3与第一微控制芯片31的连接端用来调节距离,通过将连接端接地或悬空来调节感应阈值;
三个连接端共8种组合,假设连接端悬空时为1,连接端接地时为0,可以得到以下表格:
th0 | th1 | th2 | 阈值 |
0 | 0 | 0 | 64 |
1 | 0 | 0 | 49 |
0 | 1 | 0 | 38 |
1 | 1 | 0 | 29 |
0 | 0 | 1 | 22 |
1 | 0 | 1 | 17 |
0 | 1 | 1 | 13 |
1 | 1 | 1 | 10 |
当阈值越小时感应距离越远,当阈值越大时感应距离越近,三个连接端都悬空时感应距离最远,三个连接端都接地时感应距离最近。
所述延时电阻包括电阻R15和电阻R16,所述电阻R15和电阻R16分别连接所述第一微控制芯片31的控制引脚,所述电阻R15和电阻R16均接地:
当电阻R15与第一微控制芯片31连接端接地,电阻R16与第一微控制芯片31连接端悬空时,延时2s;
当电阻R15与第一微控制芯片31连接端接地,电阻R16与第一微控制芯片31连接端接地时,延时15s;
当电阻R15与第一微控制芯片31连接端悬空,电阻R16与第一微控制芯片31连接端接地时,延时30s;
当电阻R15与第一微控制芯片31连接端悬空,电阻R16与第一微控制芯片31连接端悬空时,延时60s。
通过光敏检测电路1对所在空间环境中的光线强度进行实时检测,得到光敏信号并发送至控制电路3。通过微波感应电路2对所在检测范围内的人体位移情况进行实时检测,得到感应信号并发送至控制电路3。控制电路3在接收到光敏信号和感应信号后,先分别对光敏信合和感应信号进行分析:将感应信号与预设阈值进行比较,在感应信号小于预设阈值时,开启照明功能;在感应信号不小于预设阈值时,则不开启照明功能。
进一步地,本发明一种微波传感控制装置的较佳的实施例中,所述控制电路3包括:
第一微控制芯片31,预设有多个控制引脚,所述第一微控制芯片31的工作电压为2.5—4.8V,工作电流为50—1350uA,工作频率为10.5—10.55GHz,所述第一微控制芯片31通过所述多个控制引脚分别连接所述电源电路5、所述控制电路3、所述光敏检测电路1、所述微波检测电路2和所述参数调节输出电路4;
晶振32,通过一个所述控制引脚连接所述第一微控制芯片31,用以为所述第一微控制芯片31提供时钟频率。
所述第一微控制芯片采用成熟CMOS工艺,充分利用数模混合技术,在单一芯片上同时集成了微波收发信机、雷达中频放大电路及信号处理器等,是一颗全集成SOC,与传统雷达感应模块相比具有良好一致性和超高性价比;芯片默认工作在10.5GHz~10.55GHz频段,频率灵活可配,由于片上集成自适应校准算法,可有效解决各类干扰问题,大大提高了传感器的可靠性与实用性;所述第一微控制芯片集成LDO并采用超低功耗架构,由于功耗低且支持宽压,因此供电方案上直接采用电池供电并保持长时间待机;芯片内部集成信号处理器,可直接输出感应控制信号,外围搭配少量元器件即形成完整的微波雷达感应传感器。
工作原理:芯片内部产生微波信号经放大后通过天线辐射出去,信号在空中遇到物体发生反射,当物体处于运动状态时,反射信号和发射信号间存在一定频率差,即多普勒效应,将接收到的反射信号和发射信号混频,可得到相应中频信号,分析该中频信号能反推出物体运动信息,从而实现传感功能。
进一步地,本发明一种微波传感控制装置的较佳的实施例中,所述微波感应电路2包括天线,用于接收微波信号,所述天线的输入端与输出端分别连接所述第一微控制芯片31的控制引脚。
进一步地,本发明一种微波传感控制装置的较佳的实施例中,所述光敏检测电路1包括光敏电阻VSR、电阻R10和电容C11,所述光敏电阻VSR的输入端连接所述电容C11的输出端,所述光敏电阻VSR的输出端连接所述电阻R10的输入端,所述电容C11的输入端和所述电阻R10的输出端分别连接所述第一微控制芯片31的控制引脚,所述光敏电阻VSR和电容C11均接地。
进一步地,本发明一种微波传感控制装置的较佳的实施例中,所述电源电路5包括:
稳压耦合回路51,用以根据开关状态将所述直流电压耦合为稳压信号;
驱动芯片52,连接所述稳压耦合回路51,用以生成所述开关状态,并对所述稳压信号进行反馈检测;
滤波电路53,连接所述驱动芯片52的输出端,用以对所述稳压电压进行滤波。
进一步地,本发明一种微波传感控制装置的较佳的实施例中,所述稳压耦合回路51包括稳压芯片、电阻R7和电容C6,所述电阻R7的输入端与所述稳压芯片的输入端分别连接所述驱动芯片的控制引脚,所述电容C6的输入端连接所述稳压芯片的输入端,所述稳压芯片的输出端连接所述第一微控制芯片31的控制引脚,所述稳压芯片和电容C6均接地。
进一步地,本发明一种微波传感控制装置的较佳的实施例中,所述参数调节输出电路4包括第二微控制芯片41、电阻R9和电容C7,所述第二微控制芯片41的控制引脚分别通过所述电阻R9和电容C7连接所述第一微控制芯片31的控制引脚,所述第二微控制芯片41和电容C7均接地。
进一步地,本发明一种微波传感控制装置的较佳的实施例中,所述距离电阻包括电阻R1、电阻R2和电阻R3,所述电阻R1、电阻R2和电阻R3分别连接所述第一微控制芯片31的控制引脚,所述电阻R1、电阻R2和电阻R3均接地;所述延时电阻包括电阻R15和电阻R16,所述电阻R15和电阻R16分别连接所述第一微控制芯片31的控制引脚,所述电阻R15和电阻R16均接地。
进一步地,本发明一种微波传感控制装置的较佳的实施例中,所述第一微控制芯片31还包括参数配置接口,所述参数配置接口用于配置所述低功耗微波雷达传感器的工作参数,所述参数配置接口包括串行接口或并行接口,所述工作参数包括感应距离参数和/或开关延迟时间。
进一步地,本发明一种微波传感控制装置的较佳的实施例中,所述第一微控制芯片31还包括数模转换和/或数字信号处理,以对所述感应信号进行数字信号处理后输出所述开关控制信号。
一种微波雷达感应的照明装置,包括上述的微波传感控制装置,还包括配设在回路火线端的手动开关、配设在回路零线端的灯具。
本发明另一种实施例中,所述控制电路3包括:
第一微控制芯片31,预设有多个控制引脚,所述第一微控制芯片31的工作电压为2.7—5V,工作电流为65—80uA,工作频率为5725—5875MHz,所述第一微控制芯片31通过所述多个控制引脚分别连接所述电源电路5、所述控制电路3、所述光敏检测电路1、所述微波检测电路2和所述参数调节输出电路4;
晶振32,通过一个所述控制引脚连接所述第一微控制芯片31,用以为所述第一微控制芯片31提供时钟频率。
所述第一微控制芯片采用成熟CMOS工艺,充分利用数模混合技术,在单一芯片上同时集成了微波收发信机、雷达中频放大电路及信号处理器等,是一颗全集成SOC,与传统雷达感应模块相比具有良好一致性和超高性价比;芯片默认工作在5.8GHz ISM频段,频率灵活可配,由于片上集成自适应校准算法,可有效解决各类干扰问题,大大提高了传感器的可靠性与实用性;所述第一微控制芯片集成LDO并采用超低功耗架构,由于功耗低且支持宽压,因此供电方案上直接采用电池供电并保持长时间待机;芯片内部集成信号处理器,可直接输出感应控制信号,外围搭配少量元器件即形成完整的微波雷达感应传感器。
进一步地,本发明一种微波传感控制装置的较佳的实施例中,所述光敏检测电路1包括光敏电阻VSR、电阻R10和电容C11,所述光敏电阻VSR的输入端连接所述电容C11的输出端,所述光敏电阻VSR的输出端连接所述电阻R10的输入端,所述电容C11的输入端和所述电阻R10的输出端分别连接所述第一微控制芯片31的控制引脚,所述光敏电阻VSR和电容C11均接地。
进一步地,本发明一种微波传感控制装置的较佳的实施例中,所述微波感应电路2包括:
微波感应天线21,用于接收微波信号;
电容单元22,与所述微波感应天线21连接,用于对所述微波信号进行滤波后输出;
放大单元23,与所述电容单元22连接,用于放大滤波后的微波信号并输出;
滤波组件24,与所述放大单元23的输出连接,用于将放大后的微波信号进行滤波后输出。
进一步地,本发明一种微波传感控制装置的较佳的实施例中,所述微波感应天线21包括天线、电容C2、电容C9和电感L1,所述电容C2的输出端连接所述天线的输入端,所述天线的输出端连接所述电容C9的输入端,所述电容C2的输入端与所述电容C9的输出端分别连接所述第一微控制芯片31的控制引脚,所述电容C9的输出端连接所述电感L1,所述天线和电感L1均接地。
进一步地,本发明一种微波传感控制装置的较佳的实施例中,所述放大单元23包括电阻R21、电阻R22、晶体管、电阻R23、电阻R24及电容C21;
所述晶体管的栅极与所述电容单元连接,所述电阻R21连接在所述电源电路24和所述栅极之间,所述电阻R22连接在所述栅极和大地之间,所述电阻R23连接在所述电源电路5和所述晶体管的第一导通端之间,所述电阻R24连接在所述晶体管的第二导通端和大地之间,所述电容C21和所述电阻R24并联,所述晶体管的第二导通端输出所述放大后的微波信号。电阻R23和电阻R24为可调电阻,用于调节放大单元23的增益。
放大单元23可对微波信号进行放大,当检测到有物体在活动时,产生的微波信号将通过上述放大单元23进行放大倍数可控的放大处理,同时滤除噪声信号。由于电阻R23和电阻R24均为高精度可调电阻,所以可针对不同的微波信号进行对应的放大作用。假设微波信号及其微弱,我们可调放大器这时就能起到增益可调的作用。
微波传感控制装置电路设计的思路为在传统的LED驱动电源基础上增加微波感应电路模块,其中传感器模块为利用多普勒效应原理设计的移动物体探测器,它将感应到的微波(物理信号)转换为电信号(电流),再通过放大倍数可调的放大电路进行滤波放大作用,再反馈给控制电路2,控制电路2再对信号进行分析,可以用于控制照明装置。
进一步地,本发明一种微波传感控制装置的较佳的实施例中,所述电源电路5包括:
稳压耦合回路51,用以根据开关状态将所述直流电压耦合为稳压信号;
驱动芯片52,连接所述稳压耦合回路51,用以生成所述开关状态,并对所述稳压信号进行反馈检测;
滤波电路53,连接所述驱动芯片52的输出端,用以对所述稳压电压进行滤波。
进一步地,本发明一种微波传感控制装置的较佳的实施例中,所述稳压耦合回路51包括稳压芯片、电阻R7和电容C6,所述电阻R7的输入端与所述稳压芯片的输入端分别连接所述驱动芯片的控制引脚,所述电容C6的输入端连接所述稳压芯片的输入端,所述稳压芯片的输出端连接所述第一微控制芯片的控制引脚,所述稳压芯片和电容C6均接地。电阻R7串联在稳压芯片的电源输入端Vin与基于稳压芯片的电源电路的供电电源输入端之间,稳压芯片的电源输入端Vin与基于稳压芯片的电源电路的电源地之间并联电容C6。
进一步地,本发明一种微波传感控制装置的较佳的实施例中,所述参数调节输出电路4包括第二微控制芯片41、电阻R9和电容C7,所述第二微控制芯片41的控制引脚分别通过所述电阻R9和电容C7连接所述第一微控制芯片31的控制引脚,所述第二微控制芯片41和电容C7均接地。
进一步地,本发明一种微波传感控制装置的较佳的实施例中,所述第一微控制芯片31还包括参数配置接口,所述参数配置接口用于配置所述低功耗微波雷达传感器的工作参数,所述参数配置接口包括串行接口或并行接口,所述工作参数包括感应距离参数和/或开关延迟时间。
进一步地,本发明一种微波传感控制装置的较佳的实施例中,所述第一微控制芯片31还包括数模转换和/或数字信号处理,以对所述感应信号进行数字信号处理后输出所述开关控制信号。
一种微波雷达感应的照明装置,包括上述的微波传感控制装置,还包括配设在回路火线端的手动开关、配设在回路零线端的灯具。
微波传感控制装置正面由雷达感应芯片、收发天线和插针等组成,背面是微波电路和天线的参考地,由于收发隔离度对雷达底噪影响较大,layout时要特别考虑收发天线间的隔离度,对于小型化双馈天线需要针对天线隔离度进行电磁场仿真,此外,在尺寸允许情况下可以采用双天线形式,尽量将收发天线的间距拉开以确保天线性能最优化。
工作原理:芯片内部产生微波信号经放大后通过天线辐射出去,信号在空中遇到物体发生反射,当物体处于运动状态时,反射信号和发射信号间存在一定频率差,即多普勒效应,将接收到的反射信号和发射信号混频,可得到相应中频信号,分析该中频信号能反推出物体运动信息,从而实现传感功能。
工作时,灯亮起2S,然后熄灭,进入感应模式:当感应范围内有人活动时,灯会再次亮起。连续2S未感应到人,灯熄灭。感应范围:当挂高3m时,感应半径8-9m,感应环境亮度>15Lux。
本申请实施例的照明装置使用放大电路对微波进行放大滤波作用,使极端场所和极端情况下,微弱的微波信号不至于丢失和无法被检测,增加了检测的稳定性和可靠性,与传统的红外感应反馈电路相比可靠性更高。另外,微波感应可穿透部分非金属物感应,特别适用于隐藏安装在灯具内部,应用较为广泛,再加上微功耗﹑感应灵敏﹑应用范围广,可以搭配各类普通灯具,使之成为微波感应灯具。
综上所述,本发明这种微波雷达感应的照明装置采用成熟CMOS工艺,充分利用数模混合技术,在单一芯片上同时集成了微波收发信机、雷达中频放大电路及信号处理器等,是一颗全集成SOC,与传统雷达感应模块相比具有良好一致性和超高性价比;芯片默认工作在5.8GHz ISM频段,频率灵活可配,由于片上集成自适应校准算法,可有效解决各类干扰问题,大大提高了传感器的可靠性与实用性;AT5815集成LDO并采用超低功耗架构,由于功耗低且支持宽压,因此供电方案上直接采用电池供电并保持长时间待机;芯片内部集成信号处理器,可直接输出感应控制信号,外围搭配少量元器件即形成完整的微波感应传感器;可以减少人为控制,当有人进入此装置的探测范围,微波检测器工作点亮灯,当人离开探测范围后,灯自动熄灭。此装置抗干扰能力强,几乎不受风、热等外界环境因素的干扰,不会随使用时间的延长而缩短感应距离,真正实现了可靠的移动感应器。此装置有可自动随机延时、自动测光、全自动感应等特点,并且无频闪。
以上仅为本发明较佳的实施例,并非因此限制本发明的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本发明的保护范围内。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
Claims (13)
1.一种微波传感控制装置,其特征在于,包括:
光敏检测电路(1),用以对外部环境的光线强度进行实时检测,得到光敏信号;
微波感应电路(2),用以对所述外部环境中的人体位移距离进行实时检测,得到感应信号;
控制电路(3),分别连接所述微波感应电路(1)和所述光敏检测电路(2),用以在所述光敏信号小于预设阈值且所述感应信号表明存在人体位移时生成输出信号;
参数调节输出电路(4),连接所述控制电路(3),用以根据所述输出信号开启照明;
电源电路(5),分别连接所述控制电路(3)和所述参数调节输出电路(4),用于分别为所述控制电路(3)和所述参数调节输出电路(4)提供电力;
其中,所述光敏检测电路(1)的输入端和输出端分别与所述控制电路(3)的第一输入端和第一输出端相连,所述电源电路(5)的输入端和输出端分别与所述控制电路(3)的第二输入端和第二输出端相连,所述微波感应电路(2)的输入端和输出端分别与所述控制电路(3)的第三输入端和第三输出端相连,所述参数调节输出电路(4)的输入端通过延时电阻和距离电阻与所述控制电路(3)的第四输出端相连。
2.如权利要求1所述的微波传感控制装置,其特征在于,所述控制电路(3)包括:
第一微控制芯片(31),预设有多个控制引脚,所述第一微控制芯片(31)的工作电压为2.5—4.8V,工作电流为50—1350uA,工作频率为10.5—10.55GHz,所述第一微控制芯片(31)通过所述多个控制引脚分别连接所述电源电路(5)、所述控制电路(3)、所述光敏检测电路(1)、所述微波检测电路(2)和所述参数调节输出电路(4);
晶振(32),通过一个所述控制引脚连接所述第一微控制芯片(31),用以为所述第一微控制芯片(31)提供时钟频率。
3.如权利要求2所述的微波传感控制装置,其特征在于,所述微波感应电路(2)包括天线,用于接收微波信号,所述天线的输入端与输出端分别连接所述第一微控制芯片(31)的控制引脚。
4.如权利要求1所述的微波传感控制装置,其特征在于,所述控制电路(3)包括:
第一微控制芯片(31),预设有多个控制引脚,所述第一微控制芯片(31)的工作电压为2.7—5V,工作电流为65—80uA,工作频率为5725—5875MHz,所述第一微控制芯片(31)通过所述多个控制引脚分别连接所述电源电路(5)、所述控制电路(3)、所述光敏检测电路(1)、所述微波检测电路(2)和所述参数调节输出电路(4);
晶振(32),通过一个所述控制引脚连接所述第一微控制芯片(31),用以为所述第一微控制芯片(31)提供时钟频率。
5.如权利要求4所述的微波传感控制装置,其特征在于,所述微波感应电路(2)包括:
微波感应天线(21),用于接收微波信号;
电容单元(22),与所述微波感应天线(21)连接,用于对所述微波信号进行滤波后输出;
放大单元(23),与所述电容单元(22)连接,用于放大滤波后的微波信号并输出;
滤波组件(24),与所述放大单元(23)的输出连接,用于将放大后的微波信号进行滤波后输出。
6.如权利要求5所述的微波传感控制装置,其特征在于,所述微波感应天线(21)包括天线、电容C2、电容C9和电感L1,所述电容C2的输出端连接所述天线的输入端,所述天线的输出端连接所述电容C9的输入端,所述电容C2的输入端与所述电容C9的输出端分别连接所述第一微控制芯片(31)的控制引脚,所述电容C9的输出端连接所述电感L1,所述天线和电感L1均接地。
7.如权利要求5所述的微波传感控制装置,其特征在于,所述放大单元(23)包括电阻R21、电阻R22、晶体管、电阻R23、电阻R24及电容C21;
所述晶体管的栅极与所述电容单元连接,所述电阻R1连接在所述电源电路(5)和所述栅极之间,所述电阻R22连接在所述栅极和大地之间,所述电阻R23连接在所述电源电路(5)和所述晶体管的第一导通端之间,所述电阻R24连接在所述晶体管的第二导通端和大地之间,所述电容C21和所述电阻R24并联,所述晶体管的第二导通端输出所述放大后的微波信号。
8.如权利要求2或权利要求4所述的微波传感控制装置,其特征在于,所述光敏检测电路(1)包括光敏电阻VSR、电阻R10和电容C11,所述光敏电阻VSR的输入端连接所述电容C11的输出端,所述光敏电阻VSR的输出端连接所述电阻R10的输入端,所述电容C11的输入端和所述电阻R10的输出端分别连接所述第一微控制芯片(31)的控制引脚,所述光敏电阻VSR和电容C11均接地。
9.如权利要求2或权利要求4所述的微波传感控制装置,其特征在于,所述电源电路(5)包括:
稳压耦合回路(51),用以根据开关状态将所述直流电压耦合为稳压信号;
驱动芯片(52),连接所述稳压耦合回路(51),用以生成所述开关状态,并对所述稳压信号进行反馈检测;
滤波电路(53),连接所述驱动芯片(52)的输出端,用以对所述稳压电压进行滤波。
10.如权利要求9所述的微波传感控制装置,其特征在于,所述稳压耦合回路(51)包括稳压芯片、电阻R7和电容C6,所述电阻R7的输入端与所述稳压芯片的输入端分别连接所述驱动芯片的控制引脚,所述电容C6的输入端连接所述稳压芯片的输入端,所述稳压芯片的输出端连接所述第一微控制芯片(31)的控制引脚,所述稳压芯片和电容C6均接地。
11.如权利要求2或权利要求4所述的微波传感控制装置,其特征在于,所述参数调节输出电路(4)包括第二微控制芯片(41)、电阻R9和电容C7,所述第二微控制芯片(41)的控制引脚分别通过所述电阻R9和电容C7连接所述第一微控制芯片(31)的控制引脚,所述第二微控制芯片(41)和电容C7均接地。
12.如权利要求2或权利要求4所述的微波传感控制装置,其特征在于,所述距离电阻包括电阻R1、电阻R2和电阻R3,所述电阻R1、电阻R2和电阻R3分别连接所述第一微控制芯片(31)的控制引脚,所述电阻R1、电阻R2和电阻R3均接地;所述延时电阻包括电阻R15和电阻R16,所述电阻R15和电阻R16分别连接所述第一微控制芯片(31)的控制引脚,所述电阻R15和电阻R16均接地。
13.一种微波雷达感应的照明装置,包括权利要求1-12所述的微波传感控制装置,其特征在于,还包括配设在回路火线端的手动开关、配设在回路零线端的灯具。
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