CN201167425Y - 人体感应式白光led智能照明控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种人体感应式白光LED智能照明控制系统,由多个相并联的灯节点构成,多个灯节点的结构完全相同,每一节点包括有依次串联的传感检测电路、控制器、LED驱动电路以及LED调光灯具,传感检测电路和控制器、LED驱动电路以及LED调光灯具分别连接电源电路,控制器还连接数据总线。传感检测电路有菲涅尔透镜、位于菲涅尔透镜一侧的且依次串联的热释电传感器、带通放大器、比较器、输出电路。控制器有微处理器U1和与其相连接的数据总线接口U2。LED驱动电路采用LED驱动芯片。本实用新型能够实现以人体所在位置为中心点,将灯具照度逐级减弱的智能控制系统,LED照明灯发出的光线没有紫外线、红外线,是安全环保绿色光线,可用于图书馆、档案馆、博物馆等一些建筑的照明灯具。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种LED智能照明控制系统,特别是一种能够实现以人体所在位置为中心点,将灯具照度逐级减弱,自动的满足用户对照明要求的人体感应式白光LED智能照明控制系统。
背景技术
进入二十一世纪后,随着科技发展和节能减排意识的觉醒,在人们生产、生活的不同领域开发了许多节能新设备和自动调节控制系统。同时,对于照明的要求也发生了很大的改变。在图书馆、档案馆、博物馆等一些建筑中,照明不再单纯地为满足人们视觉上的明暗效果,而应当以最大限度延长图书、档案的耐久性为目的,改善的保护条件,防止和减缓干扰光和光污染因素使纸张材料强度降低、档案字迹褪色,开发应用有利于图书、档案和文物保护的光源、环境等多种的控制方案。
智能照明控制系统正是一个集多种照明控制方式、现代化数字控制技术和网络技术于一身的控制系统。它的出现和发展,使照明控制和维护管理变得更为简单,使照明系统更节能、更长寿,更能延长图书、档案、珍贵实物等的物理寿命。
为实现智能照明控制系统对照明灯具自动控制(包括:照度的自动调节、灯的自动开关以及局部区域照度的控制)的行为。它应该符合两个相对独立的要求:
(1)通过灯具照度逐级减弱给图书、档案等以安全的光源。
(2)通过合理的管理提高能源利用效率,节省大量照明用电,降低运行费用。
但是在现有的智能照明系统中对于工作状态的控制,仍然停留在“人来灯亮,人走等灭”甚至一键控制几盏、数盏灯的较低水平上,而且照明灯具大多采用的是普通荧光灯、白炽灯、金属卤化物灯等,对能源造成很大浪费。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是,提供一种能够实现以人体所在位置为中心点,将灯具照度逐级减弱,自动满足用户对照明要求的人体感应式白光LED智能照明控制系统。
本实用新型所采用的技术方案是:一种人体感应式白光LED智能照明控制系统,由多个相并联的灯节点构成,所述的多个灯节点的结构完全相同,每一个节点包括有依次串联的传感检测电路、控制器、LED驱动电路以及LED调光灯具,其中,传感检测电路和控制器、LED驱动电路以及LED调光灯具分别连接电源电路,控制器还连接数据总线。
所述的传感检测电路包括有:菲涅尔透镜、位于菲涅尔透镜一侧的且依次串联的热释电传感器、带通放大器、比较器、输出电路。
所述的控制器包括有微处理器U1和与其相连接的数据总线接口U2,其中,微处理器U1的输入端连接传感检测电路,输出端连接LED驱动电路;数据总线接口U2接至CAN总线上。
所述的LED驱动电路采用LED驱动芯片U3。
本实用新型的人体感应式白光LED智能照明控制系统,采用大功率白光LED作为照明灯具,能够实现以人体所在位置为中心点,将灯具照度逐级减弱的智能控制系统,高智能的控制策略能够与用户产生互动,自动的满足客户对照明的要求。LED照明灯发出的光线没有紫外线、红外线,因而没有辐射,是安全的环保绿色光线,可用于图书馆、档案馆、博物馆等一些建筑的照明灯具,能够使照明实现“人近灯明,人远灯暗,无人灯熄”,自动的满足客户对照明的要求和节省能源的要求。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构框图;
图2是本实用新型中传感检测电路框图;
图3是传感检测电路原理图;
图4是本实用新型中控制器的电路原理图;
图5是本实用新型中LED驱动电路原理图;
图6是本实用新型的电源电路原理图;
图7是照明区域划分效果图。
其中:
1:传感检测电路 2:控制器
3:LED驱动电路 4:LED调光灯具
5:电源电路 6:菲涅尔透镜
7:热释电传感器 8:带通放大器
9:比较器 10:输出电路
具体实施方式
下面结合附图给出具体实施例,进一步说明本实用新型的人体感应式白光LED智能照明控制系统是如何实现。
如图1所示,由多个相并联的灯节点构成,所述的多个灯节点的结构完全相同,每一个节点包括有依次串联的传感检测电路1、控制器2、LED驱动电路3以及LED调光灯具4,其中,传感检测电路1和控制器2、LED驱动电路3以及LED调光灯具4分别连接电源电路5,控制器2还连接数据总线。
如图2所示,所述的传感检测电路1包括有:菲涅尔透镜6、位于菲涅尔透镜6一侧的且依次串联的热释电传感器7、带通放大器8、比较器9、输出电路10。具体电路原理如图3所示。
其中,菲涅尔透镜6的作用是:将人体辐射的红外线聚焦、集中,以提高探测灵敏度;热释电传感器7的功能是:将人体辐射出来的特定波长的红外线检测到,并产生微弱的信号。在不用菲涅透镜时,探测距离只有1-2米,使用菲涅尔透镜后,探测距离能达到10米以上,因此,菲涅尔透镜的作用是提高探测距离;带通放大器8:由于热释电传感器输出的电脉冲信号幅度很小(仅1mV左右),其频率约在0.3-10Hz左右(该频率视人体的移动速度而定),是超低频信号。因此,需要高增益低噪声、低频带通放大器进行高增益放大处理后,才能送到下一级电路。放大器的增益约在70-75dB数量级;比较器9:为了有效地抑制噪声干扰,提高模块的工作可靠性,降低误动作的概率,感应模块内设置了电压比较器。电压比较器一般采用双限窗口比较器,它有一个门限电压(阈值电压),一般设为静态噪声的5倍。此值越大,抗干扰能力越强,但灵敏度随之下降;此值小,易受干扰而产生误动作。当放大器的输出信号到比较器,其幅度达到比较器的门限值时,比较器输出脉冲信号,去触发延时单稳态电路。这种比较器的设置,可有效防止噪声信号及电源网络干扰所造成的误动作。输出电路10:根据执行电路的不同,红外线感应模块可以输出高电平延时脉冲,也可以输出低电平延时脉冲;甚至输出标准的脉冲波形。这就需要对比较器电路输出的信号进行整形处理。
如图5所示,所述的LED驱动电路采用型号为SB42511的LED驱动芯片U3,图中的1~8为LED驱动芯片U3的管脚。实际上,LED驱动电路的核心部分是一个直流变换器。利用该直流变换器可以把一种直流电压变成极性、数值不同的多种直流电压(或电流),即LED驱动电路主要是一种调整功率管以开关方式进行工作的稳定电源。开关调制信号控制功率管工作在开启(full-on)和关断(cut-off)两种状态。当开启时,功率管两端的电压比较小,但通过它的电流比较大;当关断时,功率管两端的电压比较大,但是却没有电流通过它,这样就大大降低了功率管损耗的功率。这时,功率管由于“开”和“关”产生了脉冲的输出电压(或电流),再经过滤波电路,可得到所需要的直流输出电压(或电流)。LED驱动电路中Vin为12V输入电压,输出350mA电流,可以串连三个1W白光LED。
如图4所示,所述的控制器2包括有微处理器Ul和与其相连接的总线接口U2。其中,微处理器U1的输入端连接传感检测电路(1),输出端连接LED驱动电路(3),数据总线接口U2接至CAN总线上。微处理器U1采用型号为AT/T89C5lCC02的芯片,微处理器芯片AT/T89C51CC02的21脚接LED驱动电路SB42511芯片的4脚;微处理器芯片AT/T89C51CC02的8脚接传感检测电路1的输出Out端。
本实用新型的电源电路如图7所示。
图8是本实用新型照明区域划分效果图,其中,A表示人体离灯最近的位置灯最亮,B表示随着人体远离灯时灯的亮度逐级减弱。
由图8可以看到人体感应式白光LED智能照明控制系统能够实现以人体所在位置为中心点,将灯具照度逐级减弱的智能控制系统。
Claims (4)
1.一种人体感应式白光LED智能照明控制系统,由多个相并联的灯节点构成,其特征在于,所述的多个灯节点的结构完全相同,每一个节点包括有依次串联的传感检测电路(1)、控制器(2)、LED驱动电路(3)以及LED调光灯具(4),其中,传感检测电路(1)和控制器(2)、LED驱动电路(3)以及LED调光灯具(4)分别连接电源电路(5),控制器(2)还连接数据总线。
2.根据权利要求1所述的人体感应式白光LED智能照明控制系统,其特征在于,所述的传感检测电路(1)包括有:菲涅尔透镜(6)、位于菲涅尔透镜(6)一侧的且依次串联的热释电传感器(7)、带通放大器(8)、比较器(9)、输出电路(10)。
3.根据权利要求1所述的人体感应式白光LED智能照明控制系统,其特征在于,所述的控制器(2)包括有微处理器U1和与其相连接的数据总线接口U2,其中,微处理器U1的输入端连接传感检测电路(1),输出端连接LED驱动电路(3);数据总线接口U2接至CAN总线上。
4.根据权利要求1所述的人体感应式白光LED智能照明控制系统,其特征在于,所述的LED驱动电路(3)采用LED驱动芯片U3。
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