CN201766745U

CN201766745U - 一种led智能照明节能控制系统

Info

Publication number: CN201766745U
Application number: CN201020250426XU
Authority: CN
Inventors: 杨龙飞; 周凡; 陈兴文
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-07-07
Filing date: 2010-07-07
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2020-07-07

Abstract

一种LED智能照明节能控制系统，主要包括LED灯具、光敏传感器、声敏传感器、微处理器、光耦、时钟芯片、显示单元，驱动电源IC采用恒流驱动电源IC，光敏传感器、声敏传感器、显示单元、时钟芯片、光耦经过简单的接口电路与微处理器对应的I/O口相连接，电源、光耦、LED灯分别与恒流驱动电源IC对应的接口相连接，光敏传感器与声敏传感器去与外部环境进行交流。本实用新型的有益效果为：能够自动采集外界环境信息、根据外界环境的变化自动改变LED灯具亮度，节约能源，增加使用寿命。

Description

一种LED智能照明节能控制系统

技术领域本实用新型涉及一种照明控制系统，尤其涉及一种LED智能照明节能控制系统。

背景技术 LED光源被认为第四代照明光源，LED寿命可达10万小时，是荧光灯的10倍，白炽灯的100倍。用LED替代白炽灯或荧光灯，环保无污染，使用安全可靠，便于维护，因为备受欢迎。

目前，已有的LED照明工具是由驱动IC、LED连接组合而成。当LED照明灯具要亮时，电源给LED供电，电源提供的电能经驱动IC输出恒定的电压或恒定的电流来驱动LED，使LED发亮。但是，现有的LED控制系统存在着不足：

1、采用手动开关，经常出现没有及时开关的现象，从而造成大量的能源浪费和使用上的不便。

2、使用自动开关，当灯亮了以后，无论外界需不需要补偿亮度，它都发出恒定的亮度，都以恒定的光强去补充，这就造成了很大部分的能源浪费。

3、这些LED照明灯具控制LED发亮的内部电路之间没有互相保护作用，当一部分电路的一个器件出问题，其它部分电路的器件由于电绝缘能力和抗干扰能力差，也被烧坏，最后造成整个电路系统的瘫痪。往往会发生灯没有坏，电路出毛病而无法修理或修理的成本非常高的问题。

发明内容本实用新型的目的在于提供一种能够自动采集外界环境信息、根据外界环境的变化自动改变LED灯具亮度，节约能源，增加使用寿命的LED智能照明节能控制系统。

本实用新型主要是通过调制PWM自动改变LED灯具亮度，控制端与驱动端通过光耦的连接，增加了电路之间的安全性，通过显示单元把当前环境下的时间与LED灯具的亮度等级显示出来。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种LED智能照明节能控制系统，主要包括LED灯具、光敏传感器、声敏传感器、微处理器、光耦、时钟芯片、显示单元，并驱动电源IC采用恒流驱动电源IC，光敏传感器、声敏传感器、显示单元、时钟芯片、光耦经过简单的接口电路与微处理器对应的I/O口相连接，电源、光耦、LED灯分别与恒流驱动电源IC对应的接口相连接，光敏传感器与声敏传感器去与外部环境进行交流，光敏传感器采集到的外界光信号与声敏传感器采集到的外界的声音信号这些模拟信号经过A/D转化为数字信号传给微处理器进行处理，微处理器接收到信号通过判断信号的强弱并与当前已设定的内部时钟进行通讯，综合调整信号之后调节PWM的占空比，进而延长或缩短低电平的时间，通过光耦控制恒流驱动电源IC驱动LED灯的电流的大小，通过流过LED灯的电流的不同控制LED灯的亮度。在通过调节PWM的高、低电平控制光耦的开与断，光耦的输出接恒流驱动电源IC的使能端，因此就控制了恒流驱动电源IC驱动LED灯的工作状态。这样就在LED灯工作过程中，控制了LED灯亮度的变化，达到了最佳节能的目的。上面的所述的微处理器控制端和恒流驱动电源IC驱动端通过光耦采用了光电隔离的方式，起到安全保护电路作用，增加了电路的寿命，再通过显示单元把当前环境下的时间与LED灯具的亮度等级显示出来。

本实用新型的有益效果为：

1、根据外界环境的变化，实现自动调控LED灯具的亮度，并把亮度等级及系统时间从显示单元上显示出来。从而实现了根据外界环境的变化完全的自动调制LED灯具的亮度。达到按需所取，最佳节能效果。

2、利用光耦的作用，使用光电隔离技术使电路之间的连接更加安全，稳定，不至于一部分电路的器件出现问题对另一电路的器件照成破坏作用，起到安全保护电路作用，怎加了电路的寿命，也大大增加了使用的可靠性。

附图说明图1为本实用新型的执行流程图。

图2为本实用新型的声音采集实现电路图和光采集实现电路图。

图3为本实用新型的DS1302时钟电路图。

图4为本实用新型的HA22004P灯具驱动电路图。

图5为本实用新型控制端的流程图。

图6为本实用新型光耦的电路图。

具体实施方式下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，首先，系统从DS1302读取出月份的数据，判断季节，然后导入相应的时间，然后开始判定光照强度，当光照强度充足时候，在读取内部时钟，经过判断看在这个时间点上，是否需要开灯补偿外界光照。当光照不足时候，选择跳过判断内部时钟直接开启灯具，为了应对气候突变等因素。达到上述条件后开始选择PWM，然后根据PWM，以对应的亮度开启灯具。之后采集附近的外界光强信号和声音信号，有异常情况就通过PWM调节灯具亮度，把灯具亮度稳定在一个值中。当达到系统内部的时间点，关闭灯具。程序再次循环。

如图2、图3、图4所示，本实用新型采用了一个MIC去采集声音信号，调整A/D通道到MIC_In通道，把采集的声音信号进行调整，然后采样/保持，之后传入电压比较器COMP比较，之后送入由一个10位的DAC0和逐次逼近型SAR组成的逐次逼近型模/数转化器(SAR ADC)，之后当A/D完成之后就可以读取DAR0取得10位的A/D结果。本实用新型的光采集部分，通过两个电阻接入电源，由于光敏电阻会因为外部的光照情况改变阻值大小，所以，在光敏电阻上的电压就会发生变化。本实用新型所采用的光敏电阻，明阻约4K，暗阻约74K，所以光敏电阻上的电压在1.4V~4.4V之间变化，不需要进行放大可直接进行模数转换，通过改写内部寄存器切换通道后(我们选择了LINE_IN1进行输入)，通过A/D转化为数字量。对于本实用新型LED智能节能照明灯具功率的调节，使用DS1302时钟芯片，单片机与时钟芯片进行实时通讯，做出一个与外界吻合系统时钟，根据时钟来测定是否开启LED。本实用新型LED智能节能照明灯具的恒流驱动电源IC选用的恒流源芯片HA22004P，它驱动LED灯发光，在外界环境不变的情况下，流过LED灯的电流是恒定的，这就达到了我们采用恒流驱动的目的。

如图5所示，光敏传感器、声敏传感器、显示单元(LCD1602)、时钟芯片(DS1302)、光耦经过简单的接口电路与微处理器对应的I/O口相连接。显示单元(LCD1602)可以显示出当前的亮度等级和当前所处的时间。整个控制端工作于4.5V电压下，经过SPY0029稳压到3.3V为微处理器供电。

如图6所示，光耦连接在HA22004P的使能端上，通过控制恒流驱动电源IC的工作与停止，也在传递PWM的信号，光耦一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管(LED)，使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电一光一电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。

Claims

1.一种LED智能照明节能控制系统，主要包括LED灯具、光敏传感器、声敏传感器、微处理器、光耦、时钟芯片、显示单元，其特征是：驱动电源IC采用恒流驱动电源IC，光敏传感器、声敏传感器、显示单元、时钟芯片、光耦经过简单的接口电路与微处理器对应的I/O口相连接，电源、光耦、LED灯分别与恒流驱动电源IC对应的接口相连接，光敏传感器与声敏传感器去与外部环境进行交流，光敏传感器采集到的外界光信号与声敏传感器采集到的外界的声音信号这些模拟信号经过A/D转化为数字信号传给微处理器进行处理，微处理器接收到信号通过判断信号的强弱并与当前已设定的内部时钟进行通讯，综合调整信号之后调节PWM的占空比，进而延长或缩短低电平的时间，通过光耦控制恒流驱动电源IC驱动LED灯的电流的大小，通过流过LED灯的电流的不同控制LED灯的亮度，在通过调节PWM的高、低电平控制光耦的开与断，光耦的输出接恒流驱动电源IC的使能端，控制了恒流驱动电源IC驱动LED灯的工作状态。