CN202713717U - 一种主从式遥控调光灯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电路控制技术领域，特指一种主从式遥控调光灯，包括主机和从机，主、从机均采用AT89S52单片机为核心控制器件，主机包括红外接收模块、光亮度采集模块、驱动模块和LED灯，可以通过旋钮和键盘控制LED灯的亮度，LED灯和环境光线亮度数据能够存并根据外部光线自动调整LED灯亮度。从机部分通过红外遥控传送信号到主机，控制PWM来实现灯启停与亮度的调节，从机系统分为睡眠/工作两种状态，长时间无操作，自动进入睡眠节电状态。外围电路具有简单且驱动能力强，成本低，效率高的特点。系统可修复空间大，具有较高的性价比。
Description
技术领域
本发明为涉及电路控制技术领域，尤其涉及一种主从式遥控调光灯。
背景技术
当今绝大部分照明控制系统都是利用各类普通的手动开关来控制灯具的开关状态，其亮度调节也是通过普通的调光开关进行相应的调节，不能根据光亮环境自适应改变，以达到个人需要的最舒适光亮度。目前市面上常见的遥控灯是通过遥控器按键控制，灯的亮度逐级跳跃，无法实现平稳调光而且大多电路复杂，成本较高。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，设计了一款主从式遥控调光灯，采用节能的高亮LED灯作为光源，双机控制，其不仅可以遥控开、关灯，还能根据需要任意调节灯光的亮度，有自适应功能，记忆存储功能，可分为睡眠/工作两种模式。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的。本发明的主从式遥控调光灯，它包括：主机部分，通过控制PWM来实现控制灯的启停与亮度的调节，可编程实现记忆存储功能，自适应功能；从机部分，红外遥控来控制LED灯的开关和亮度调节，分为睡眠、工作两种模式。主机包括红外接收模块，光亮度采集模块，LED亮度控制旋钮，控制键盘，单片机，工作指示灯，驱动模块，LED灯，从机包括控制键盘，单片机，工作指示灯，红外发射模块。从机的单片机扫描到控制键盘按键按下，通过I/O口将指令输入单片机，不同的指令在单片机内识别处理，通过I/O口输出控制信号到工作指示灯和红外发射模块。红外发射模块根据不同信号发射不同二进制脉冲码至红外接收模块，通过主机单片机将二进制脉冲码解码为输入信号；光亮度采集模块通过连接在主机单片机I/O口上的光敏电阻将光亮程度转化为电阻值，主机单片机检测光敏电阻两端电压变化，并通过ADC0809转化为输入信号；LED亮度控制旋钮通过连接在主机单片机I/O口上的滑动变阻器改变阻值，主机单片机检测滑动变阻器两端电压变化，并通过ADC0809转化为输入信号；主机单片机扫描连接在单片机I/O口上的控制键盘按键是否按下，将指令输入主机单片机，通过主机单片机内识别转化为输入信号；主机单片机处理上述四种输入信号，输出不同占空比的PWM通过驱动模块控制LED灯的亮度并通过I/O口输出信号控制工作指示灯的亮灭。主机单片机可存储LED灯亮度和环境亮度所对应的数值，供下次使用时通过按键直接调用，或者通过主机单片机将存储的亮度 数据与当前环境亮度所对应的数据进行内部运算，输出当前需求的亮度的数值到LED灯。
由于采用上述技术方案，本发明提供的主从式遥控调光灯具有这样的有益效果，即可以遥控开、关灯，还能根据需要任意调节灯光的亮度，平稳调光，有记忆存储功能，自适应功能，可分为睡眠/工作两种模式。
附图说明
以下基于附图中示出的原理图详细说明本发明，其中：
图1示出了从机、主机结构原理图；
图2示出了从机控制电路原理图；
图3示出了红外遥控原理框图；
图4示出了主机控制电路原理图；
图5示出了红外接收模块图；
图6示出了光亮度采集模块图；
图7示出了驱动模块图；
图8示出了从机功能流程图；
图9示出了主机功能流程图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
本主从式遥控调光灯的设计，主要分成两个部分：从机和主机。系统结构框图如图1所示。主、从机均采用AT89S52单片机为核心控制器件，从机部分利用红外遥控传送信号到主机，然后由主机部分通过控制PWM来实现灯启停与亮度的调节。除此以外，主机通过编程在单片机内部实现记忆存储功能；利用ADC0809将光敏电阻采集到的数据进行转换，并经过内部运算通过PWM来控制LED灯的亮度，实现自适应功能。从机系统分为睡眠/工作两种状态，长时间无操作，自动进入睡眠节电状态。
从机主要由控制键盘、单片机、工作指示灯和红外发射模块组成，如图2所示。
红外遥控模块，编码时采用脉宽调制的串行码，以脉宽为0.565ms、间隔0.56ms、周期为1.125ms的组合表示二进制的“0”；以脉宽为0.565ms、间隔1.685ms、周期为2.25ms的组合表示二进制的“1”。上述“0”和“1”组成的32位二进制码，经38kHz的载频进行二次调制，缓冲放大后送至红外发光二极管，转化为红外信号发射，原理如图3所示。
主机主要由红外接收模块、光亮度采集模块、LED亮度控制旋钮、控制键盘、单片机、工作指示灯、驱动模块和LED灯组成。主机硬件电路的设计简易而又可以完成特定的功能，如图4所示。
红外接收模块，对于已进行调制的红外遥控信号，采用一体化红外接收模块进行解调。本模块使用HS0038，可以接收载波频率为38kHz的红外遥控信号，HS0038对接收到的信号除了进行了放大、限幅、检波，直至得到遥控指令的脉冲信号外，还对解调出的信号进行整形和反向输出，输出信号直接进入主控芯片INT0，如图5所示。
光亮度采集模块，是通过光敏电阻对光线的敏感作用而实现。当环境光线越强，光敏电阻阻值就越大。AT89S52单片机检测光敏电阻两端的电压变化，并通过ADC0809转换为输入信号，将采集到的数据与用户设定数据进行内部运算，从而输出不同的PWM来控制LED灯的亮度，实现感应环境光线，自动调整LED灯亮度的功能，如图6所示。
驱动模块选用LM3407作为驱动芯片。LM3407是一款集成了N沟道功率MOS场效应管的脉冲宽度调制的浮动式降压转换器，其设计是为提供精准的恒定电流输出，以驱动LED灯，如图7所示。
在从机遥控工作过程中，单片机在一分钟内没有检测到有按键按下时，就会自动进入省电模式，当检测到唤醒按键按下，单片机进入正常工作模式，并判断是哪个按键按下的。从机工作流程图如图8所示。
红外接收模块接收到数据时，通过主机单片机外部中断端口向主机单片机传送数据。主机上的红外接收模块和控制键盘同时扫描，一旦有指令输入，单片机就会做出判断，执行相应的功能。主机工作流程图如图9所示。
记忆存储功能，光敏电阻采集当前的光线强度传给主机单片机，单片机得到一个数据后就产生一种PWM脉宽，当接收到存储按键按下时，存储当前LED灯亮度数据和环境光线亮度数据。
自适应功能，先进行光亮度采集，将采集到的数据通过ADC0809进行转换，在主机单片机内与用户上次使用按键存储好的环境亮度数值和LED灯的亮度数值进行运算，控制当前LED灯的亮度，从而实现根据外部光线自动调整LED灯，使其达到用户设定的最舒适的亮度的功能。
旋钮调节亮度功能，通过主机上的LED亮度控制旋钮控制LED灯的亮度。当旋钮转动时，其电阻值改变，从而引起旋钮两端的电压值发生改变，主机单片机采集旋钮两端电压值，并通过ADC0809将其转换为输入信号，处理后控制输出不同占空比的PWM，达到平稳控制LED灯亮度的效果。
从机控制键盘上设置有多个功能按键，按键主要设有：LED灯的开/关、低亮度控制、中亮度控制、高亮度控制、亮度存储、模式转换和睡眠/工作状态，7个功能键。
“LED灯的开/关”按键：该按键按一下灯开，再按灯关。
“低亮度”、“中亮度”、“高亮度”按键：三个按键，每个按键都可以控制LED灯的一个亮度级别。
“亮度存储”按键：该按键按一下存储一次当前亮度数据与当前环境亮度数据。
“模式转换”按键：该按键按一下，从自动模式转到直接调用模式，并调出存储过的LED灯亮度；该按键按两下，主机单片机进行运算，根据环境亮度，LED灯自动调整为设定过的最舒适亮度。
“睡眠/工作状态”按键：该按键按下，唤醒从机单片机进入正常模式。
主机上也设置了从机上的一些功能键，是为了防止从机丢失而无法进行控制。系统可修复空间大，具有较高的性价比。
Claims (3)
1.一种主从式遥控调光灯，其特征是，它包括：主机部分和从机部分；所述主机包括红外接收模块(1)，光亮度采集模块(2)，LED亮度控制旋钮(3)，控制键盘(4)，单片机(5)，工作指示灯(6)，驱动模块(7)，LED灯(8)；所述从机包括控制键盘(9)，单片机(10)，工作指示灯(11)，红外发射模块(12)；单片机(10)扫描控制键盘(9)按键是否按下，通过I/O口将指令输入单片机(10)，不同的指令在单片机(10)内识别处理，通过I/O口输出控制信号到工作指示灯(11)和红外发射模块(12)；红外发射模块(12)根据不同信号发射不同二进制脉冲码至红外接收模块(1)，通过单片机(5)解码为输入信号；光亮度采集模块(2)通过连接在单片机(5)I/O口上的光敏电阻将光亮程度转化为电阻值，单片机(5)检测光敏电阻两端电压变化，并通过ADC0809转化为输入信号；LED亮度旋钮(3)通过连接在单片机(5)I/O口上的滑动变阻器改变阻值，单片机(5)检测滑动变阻器两端电压变化，并通过ADC0809转化为输入信号；单片机(5)扫描连接在单片机I/O口上的控制键盘(4)按键按下，将指令输入单片机(5)，通过单片机内识别转化为输入信号；单片机(5)处理上述四种信号，输出不同占空比的PWM通过驱动模块(7)控制LED灯(8)的亮度，通过I/O口输出信号控制工作指示灯(6)的亮灭。
2.根据权利要求1所述的主从式遥控调光灯，其特征是，所述单片机(5)存储LED灯(8)亮度所对应的数字信号(13)和环境亮度所对应的数字信号(14)，下次使用时通过控制键盘(9)直接调用数字信号(13)，或者通过单片机(5)将存储的亮度数字信号(13)、(14)与当前环境亮度所对应的信号(15)进行内部运算，输出当前需求的亮度的数字信号(16)到LED灯(8)。
3.根据权利要求1所述的主从式遥控调光灯，其特征是，所述红外发射模块(12)为红外发光二极管，接入单片机(10)I/O口，发射的二进制脉冲码调制在38KHZ载波上。
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| CN 201220306634 CN202713717U (zh) | 2012-06-28 | 2012-06-28 | 一种主从式遥控调光灯 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103576861A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-02-12 | 谢元澄 | 非接触手势控制系统 |
| CN111862881A (zh) * | 2019-04-25 | 2020-10-30 | 深圳市皓祥光电有限公司 | 可改变调光曲线以及可调节输出pwm频率的调光器 |
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