CN201182024Y - 照明节电护目装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种照明节电护目装置，包括照明灯、开关、窗框、窗帘以及门板，照明灯、手控开关与光控热释红外照明控制器、光控热释红外提示器组成照明电路；窗框内表面顶边安装电机、横向转轴，窗帘缠绕在横向转轴上，横向转轴由电机控制；电机与手动开关、光控开关电连接组成电路。使用时，照明灯可根据外部阳光的照射强度来判断是否开启，也可通过热释红外传感器来检测室内是否有人，来判断是否关灯；窗框外部的光控开关可检测光线强度，来判断打开或关闭窗帘。光控热释红外提示器，可提示人们加以注意，及时关闭灯泡。本实用新型具有结构简单、功能全面、安装简便等优点。

Description

照明节电护目装置
技术领域
本实用新型涉及一种节能装置，尤其是一种适用于学校、住宅、医院等场所的照明节电护目装置。
背景技术
众所周知，能源是整个人类社会的命脉，能源关系到每一个国家的安全、经济、政治以及人民生活。我国是能源消费大国，是人均能源保有量最低的国家之一。这其中，电能是最重要的能源种类之一。但是，在我们的生活中，却存在着很多浪费现象，使得我们本就短缺的电能被无端、无意义的消耗。例如：学校上晚自习，下课后无人关灯，使得教室内的照明灯长久费电；再如：白天忘记关灯，使得照明灯白天也在开启。诸如上述的问题我们经常遇到。究其原因，我们自身的意识存在差距是一个理由，而另一个原因便是：目前的照明设备缺少自断电功能，无法根据光线强弱来判断是否断电，使得照明设备全部需要人们手动控制。为此，我们提供一种可节省电能的照明节电护目装置非常必要。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种照明节电护目装置，用于解决普通节能装置成本高、控制繁琐等问题。
为达到上述目的，本实用新型照明节电护目装置，包括照明灯、手控开关、窗框、窗帘以及门板，照明灯安装在顶棚上，手控开关设置在门板附近的墙面，照明灯、手控开关与光控热释红外照明控制器、光控热释红外提示器组成照明电路；光控热释红外照明控制器安装在棚顶靠近照明灯；光控热释红外提示器安装在门板内外两侧；在窗框内表面顶边安装电机、横向转轴，窗帘缠绕在横向转轴上，横向转轴由电机控制；电机与手动开关、光控开关电连接组成电路；手动开关安装在窗框内表面，光控开关设置在窗框外部。
采用上述结构后，照明灯可根据外部阳光的照射强度来判断是否开启，也可通过热释红外传感器来检测室内是否有人，从而判断是否关灯；另外，窗框外部的光控开关可检测光线强度，从而来判断打开或关闭窗帘，从而改善室内的照明条件。而安装在门板内外两侧的光控热释红外提示器，则可提示人们加以注意，及时关闭灯泡，节省能源。
本实用新型的优点是：结构简单、方便实用、功能全面、安装简便，可大量节省电能，并能自动改善照明条件，可根据光线强弱调整窗帘位置，为人们提供舒适安逸的环境。
附图说明
图1为本实用新型照明节电护目装置的整体结构示意图。
图2为本实用新型照明节电护目装置的光控热释红外控制照明灯、提示灯、窗帘电源电路图。
图3为本实用新型照明节电护目装置的光控热释红外照明电路图。
图4为本实用新型照明节电护目装置的光控窗帘电路图。
图5为本实用新型照明节电护目装置的光控热释红外提示灯电路图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型照明节电护目装置，包括照明灯1、手控开关2、窗框3、窗帘4以及门板7，照明灯1安装在顶棚上，手控开关2设置在门板附近的墙面，照明灯1、手控开关2与光控热释红外照明控制器5、光控热释红外提示器6组成照明电路；光控热释红外照明控制器5安装在棚顶靠近照明灯1；光控热释红外提示器6安装在门板7内外两侧；在窗框3内表面顶边安装电机8、横向转轴，窗帘4缠绕在横向转轴上，横向转轴由电机控制；电机8与手动开关9、光控开关10电连接组成电路；手动开关9安装在窗框3内表面，光控开关10设置在窗框3外部。
电路说明如下
如图2所示：
总电源是由开关、电源变压器、二极管桥式整流块、电解电容以及三端稳压块组成。当电源开关打开后，变压器T1将220V交流电压降为15V的交流电压，经二极管桥式整流块D1对15V交流电压进行整流将其转换成全波整流信号，被C2滤波的全波整流信号经三端稳压块LM7812转换成12V的直流电压经C1再进行滤波为整体的系统提供工作电源。
如图3所示：
1、光线的亮度检测。
整个电路在工作前首先要经过一个光电检测系统，判断教室的亮度是否能够满足照明的要求，如果满足则切断热释电红外传感器的电源，反之如果不满足则控制器将接通下一级(即热释电红外传感器)的电源，在判断教室是否有人而决定是否打开照明灯。
光的亮度检测(见光控热释红外照明电路图)主要是利用NE555芯片、光电阻GR3、继电器K3组成。在光线较亮的情况下，光电阻的阻值很小，使得NE555芯片的2脚的电压提高，同时第3脚输出为低电平，最终使电源继电器K3开路，系统不能向下一级检测系统提供电源，使得下一级检测系统不工作。在光线较暗的情况下，光电阻的阻值GR3变大，使得NE555芯片的2脚的电压降低，同时第3脚输出高电平，最终使继电器K3吸合，为下一级(即热释红外传感器)检测系统供电。
2、红外线检测系统
本装置由热释红外传感器、集成运算放大器、稳压器、单稳态电路等组成。
电路的核心器件是一个前端带有菲涅尔透镜的热释红外传感器HB1，当HB1接收到人体发出的一定量的微量的红外线时，传感器里的元件就会产生相对的温度变化，而且这种变化会输出一个频率在0.5～1HZ(HB1最敏感的频率)之间的脉冲，在电阻R13就会有电压信号变化，这个变化的电压信号经过电容C7耦合到前置放大器Q5进行放大，被放大的后信号由集成电极输出，耦合到具有高输入阻抗的运算放大器CA3140(U6)的3脚，经CA3140进行低噪、高增益放大后再由其6段脚输出。U7为由CA3140运算放大器所组成电压比较器，其作用是将U6第6脚输出的信号进一步放大，当U6第6脚输出的信号(即U7的第3脚的输入信号)高于第2脚时，就会在U7的第6脚输出一个高电平，RP1为基准电压分压器，U7把输出放大的高电平脉冲，经限流电阻R18使三极管Q6导通将NE555的2脚的电平拉低，从而使NE555的输出端为高电平，这个高电平驱动继电器使其工作(K2闭合)，(通常手动强制关灯开关S2是处于闭合，S3处于开路状态)接通下一级的电源，K2闭合(即电灯的照明)时间由与NE555相连接的C9和R22的大小决定，或者说照明的时间由C9与R22大小来定。关系是：T＝1.1RC若当U7的3脚输入电压低于基准电压，则第6脚输出低电平。由于低电平无法将三极管Q6导通，此时集电极处于高电平，此高电平信号送入NE555的第2脚，使NE555的第3脚输出低电平，继电器不动作，照明灯不被点亮。
单稳态的暂态时间由R22与C9决定。照明灯可通过调节R22将延时时间延长到几个小时后自动熄灭，这就会起到晚上即使忘记关灯，它也会自动关闭。
在通常情况下单刀开关S2处于闭合，双刀开关S3处于断开状态，当S3闭合时整个装置将不受光控，S3直接将接通热释红外传感器的电源，与此同时也接通照明灯的电源，使照明灯点亮，达到手动开灯的目的。
从图上可以看出，当S2断开时，便可达到手动强制关灯的目的。
图4为光控窗帘电路图。
当接通总电源后，光控电路判断光强变化，这个变化的信号经过比较器74LS339的整形后，再送入单稳态触发器CD4538。当光强由强变弱时U2A被触发从U2A的Q端输出高电平经R6、D5、Q2电机A的(+)正端、(-)负端、Q3、地使电机旋转，将窗帘卷起，当光亮由弱变强时U2B被触发时从U2B的Q端输出高电平经R8、D7、Q4、电机A的(-)负端、(+)正端，Q1、地使电机反转，将窗帘放下。电机的旋转时间由窗帘的长短通过调节R11、R12来决定。
此装置还具有手动控制功能，可以通过按键开关S4、S5来手动提起或放下窗帘。
图5为光控热释红外提示灯电路图。
1、光线的亮度检测
整个电路在工作前首先要经过一个光电检测系统，判断教室的亮度是否能够满足照明的要求，如果满足则切断热释电红外传感器的电源，反之如果不满足则控制器将接通下一级(即热释电红外传感器)的电源，在判断教室是否有人而决定是否打开照明灯。
光的亮度检测(见光控热释红外照明电路图)主要是利用NE555芯片、光电阻GR4、继电器K5组成。在光线较亮的情况下，光电阻的阻值很小，使得NE555芯片的2脚的电压提高，同时第3脚输出为低电平，最终使电源继电器K5开路，系统不能向下一级检测系统提供电源，使得下一级检测系统不工作。在光线较暗的情况下，光电阻的阻值GR4变大，使得NE555芯片的2脚的电压降低，同时第3脚输出高电平，最终使继电器K5吸合，为下一级(即热释红外传感器)检测系统供电。
2、红外线检测系统
本装置由热释红外传感器、集成运算放大器、稳压器、单稳态电路等组成。
电路的核心器件是一个前端带有菲涅尔透镜的热释红外传感器HB2，当HB2接收到人体发出的一定量的微量的红外线时，传感器里的元件就会产生相对的温度变化，而且这种变化会输出一个频率在0.5～1HZ(HB2最敏感的频率)之间的脉冲，在电阻R24就会有电压信号变化，这个变化的电压信号经过电容C16耦合到前置放大器Q7进行放大，被放大的后信号由集成电极输出，耦合到具有高输入阻抗的运算放大器CA3140(U8)的3脚，经CA3140进行低噪、高增益放大后再由其6段脚输出。U9为由CA3140运算放大器所组成电压比较器，其作用是将U8第6脚输出的信号进一步放大，当U8第6脚输出的信号(即U9的第3脚的输入信号)高于第2脚时，就会在U9的第6脚输出一个高电平，RP2为基准电压分压器，U9把输出放大的高电平脉冲，经限流电阻R29使三极管Q8导通将NE555的2脚的电平拉低，从而使NE555的输出端为高电平，这个高电平驱动继电器使其工作(K4闭合)，K4闭合，发光二极管闪烁发亮，提示灯闪烁时间由与NE555相连接的C20和R31的大小决定，或者说闪烁时间由C20与R31大小来定。关系是：T＝1.1RC若当U9的3脚输入电压低于基准电压，则第6脚输出低电平。由于低电平无法将三极管Q8导通，此时集电极处于高电平，此高电平信号送入NE555的第2脚，使NE555的第3脚输出低电平，继电器不动作，闪光灯不亮。
单稳态的暂态时间由R31与C20决定。作为提示灯来说通过调节R31触发后，待闪光亮2秒后会自动熄灭。

Claims (2)

1、一种照明节电护目装置，包括照明灯(1)、手控开关(2)、窗框(3)、窗帘(4)以及门板(7)，照明灯(1)安装在顶棚上，手控开关(2)设置在门板附近的墙面，其特征在于：照明灯(1)、手控开关(2)与光控热释红外照明控制器(5)、光控热释红外提示器(6)组成照明电路；光控热释红外照明控制器(5)安装在棚顶靠近照明灯(1)；光控热释红外提示器(6)安装在门板(7)内外两侧。
2、根据权利要求1所述的照明节电护目装置，其特征在于：在窗框(3)内表面顶边安装电机(8)、横向转轴，窗帘(4)缠绕在横向转轴上，横向转轴由电机控制；电机(8)与手动开关(9)、光控开关(10)电连接组成电路；手动开关(9)安装在窗框(3)内表面，光控开关(10)设置在窗框(3)外部。
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