CN203273428U - 带遥控的红蓝双基色集成led条式补光灯 - Google Patents
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Abstract
一种带遥控的红蓝双基色集成LED条式补光灯，包括LED补光灯和掌上遥控器。所述LED补光灯包括开关电源、LED光源控制器、散热鳍片、壳体、电路板和LED，LED均安装在电路板下侧，呈两行等间距均匀排列；所述掌上遥控器包括电池组、控制信号处理器、功能按键、LCD显示屏和RF发射模块；当掌上遥控器通过RF发射模块发出指令时，LED补光灯通过RF接收模块接收到指令并将其传送到微处理器，微处理器根据指令来控制恒流驱动电路，进而控制LED，同时LCD显示屏实时显示出状态模式信息。本补光灯通过RF遥控技术，非常方便地实现了对LED补光灯的无线远程控制，具有功耗低，传输距离远，通讯速率高，抗干扰性更强，稳定性更高等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种适于作室内环境的光合作用照射灯，具体是一种带遥控的红蓝双基色集成LED条式补光灯。
背景技术
本申请人在先申请的201220520077.8“红蓝双基色集成LED条式补光灯”专利，采用红蓝双基色集成LED作为光源，保证红蓝两色光在LED灯珠内部即均匀照射，同时由于本补光灯使用同一种规格的LED，空间排列和接线方式得以简化，空间利用率得到提高。但该灯采用的是传统的有线控制方式，需要现场调控LED光强和观察相关数据，给使用者造成诸多不便，不能很好的满足于使用者对补光灯的便捷使用的要求。因此，如何应用一无线通讯技术来遥控补光灯，使其控制方式更加简易，并可即时远程控制补光灯的开关、亮度以及获取补光灯的状态信息，实为本实用新型所欲解决的问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种带遥控的红蓝双基色集成LED条式补光灯。
解决上述技术问题采用的技术方案是：
本用于室内光合作用的带遥控的红蓝双基色集成LED条式补光灯，包括LED补光灯和掌上遥控器，所述LED补光灯由上至下包括开关电源、LED光源控制器、散热鳍片、壳体、电路板和LED，LED均安装在电路板下侧，呈两行等间距均匀排列，各相邻LED的中心行间距为1.5cm，中心列间距为1.5cm；散热鳍片分布在电路板另一侧，LED、电路板和散热鳍片卡装在壳体内，一起形成条式补光灯管，灯管一端安有端盖，另一端通过导线连接至LED光源控制器；所述掌上遥控器包括电池组、控制信号处理器、功能按键、LCD显示屏和RF发射模块；所述掌上遥控器使用RF射频信号与LED补光灯以无线方式连结；所述LED光源控制器内部包含有微处理器，该微处理器连接有RF接收模块，接收来自掌上遥控器的指令信号；所述RF接收模块对应掌上遥控器上的RF发射模块，掌上遥控面板上的功能按键通过控制信号处理器与RF发射模块连接，将掌上遥控器上的功能按键的控制信号传送出去，同时掌上遥控面板上的LCD显示屏显示出状态模式信息。
所说的开关电源为隔离式直流开关电源，输入电压为100-240V，输出电压为24V，输出电流为0-3.2A。
所说的LED补光灯的电路结构是：开关电源输出的24V直流电一路直接输送至恒流驱动电路供电，另一路经过降压稳压电路处理后输出5V和3.3V，其中5V输出接至微处理器，3.3V输出接至RF接收模块；RF接收模块将接收到的控制信号经微处理器转换为PWM信号控制恒流驱动电路输出电流的大小，该电流流向LED串联电路，点亮LED。
所说的微处理器为增强型51单片机STC89S52RC。
所说的LED为红蓝双基色集成LED，半值角7°、直径6mm，管脚4只；其中红光波长637nm，带宽12nm，发光强度23cd，标准工作电流10mA；蓝光波长459nm，带宽16nm，发光强度6cd，标准工作电流20mA。
所说的掌上遥控器遥控距离室内可达10-15m，室外可达50-80m，一个掌上遥控器可以控制1-6台LED补光灯。
本实用新型的有益效果是：本补光灯采用RF遥控技术，工作在2.4-2.5GHz ISM自由频段，全球通用，可以非常方便地实现对LED补光灯的远程控制，具有功耗低，传输距离远，空中通讯速率高，抗干扰性更强，稳定性更高等优点；同时由于采用了RF射频信号，遥控器和LED补光灯相互之间无物理阻碍，使用时不需要将遥控器对着LED补光灯，并且在遥控范围内，一个遥控器可以控制多个LED补光灯，而且同步性、一致性很好。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型电路板上LED分布示意图。
图3为本实用新型掌上遥控器电路框图。
图4为本实用新型LED补光灯电路框图。
图5-图7为本实用新型电路原理图。
具体实施方式
本实用新型下面结合实施例并参照附图作进一步详述：参见图1，在一壳体104中固定设置一块电路板105，电路板105上方配置散热鳍片103，一开关电源101的输入端使用导线与外部电源连接，开关电源1的输出端通过导线与LED光源控制器102连接，LED光源控制器102的输出端通过导线连接到灯头内的LED106，LED106全部固定在电路板105上。如图2所示，LED106呈两行等间距均匀排列，各相邻LED的中心行间距为1.5cm，中心列间距为1.5cm。LED106的红光管脚和蓝光管脚先串联后并联，然后分别接到各自的驱动电路中。选用的LED106为红蓝双基色集成LED，半值角7°、直径6mm，管脚4只。其中红光波长637nm，带宽12nm，发光强度23cd，标准工作电流10mA；蓝光波长459nm，带宽16nm，发光强度6cd，标准工作电流20mA。该LED补光灯100通过掌上遥控器200实现远程无线控制，遥控器200包括电池组201、控制信号处理器202、功能按键203、LCD显示屏204和RF发射模块205。
参见图3，掌上遥控器200上的功能按键203发出的指令信号经控制信号处理器202处理后通过RF发射模块205发射出去，并通过LCD显示屏204实时显示状态模式信息。电池组201输出3.3-5V供电电压驱动控制信号处理器202、LCD显示屏204和RF发射模块205。
参见图4，LED补光灯100的开关电源101输出24V电压至降压稳压电路108和恒流驱动电路110，降压稳压电路108输出5V和3.3V电压，其中5V接至微处理器109，3.3V接至RF接收模块112；RF接收模块112将接收到的控制信号经微处理器109转换为PWM信号控制恒流驱动电路110输出电流的大小，该电流流向LED串联电路111，点亮LED106。
参见图5，本LED组合补光灯100的降压稳压电路108采用了降压型电源管理单片集成电路LM2596，能够输出3A的驱动电流，同时具有很好的线性和负载调节特性。固定输出版本有3.3V、5V、12V等，本电路中采用了固定输出5V和3.3V两个型号。开关电源101输出的24V直流电压经U1恒流降压芯片LM2596-5.0稳压输出5V直流电压为微处理器109提供稳定的工作电压；同时，24V直流电压经U2恒流降压芯片IM2596-3.3稳压输出3.3V直流电压为RF接收模块112提供稳定的工作电压。
参见图6和图7，本LED组合补光灯100的微处理器109和掌上遥控器200的控制信号处理器202均采用增强型51单片机STC89S52RC，该单片机最高频率时钟为80MHz，Flash存储器为8KB，RAM为512bit，E2PROM为2KB，可反复擦写编程。该单片机内部下载控制程序，以实现信号发射接收及控制和显示。其中微处理器109的P1端口连接RF接收模块112的输出管脚，将接收的信号传送过来；微处理器109的P2.3和P2.5端口输出PWM信号至PT4115芯片，控制恒流驱动电路110输出电流的大小。控制信号处理器202的P0端口连接LCD显示屏204，输出显示信号，P1端口连接功能按键203，输入指令信息，P2端口连接RF发射模块205，输出控制信号。
参见图6，24V直流电经恒流驱动电路110输出恒定电流至LED串联电路111，点亮LED。U4、U5为恒流驱动芯片，采用目前应用广泛、廉价且性能比较稳定的PT4115。D3、D4为续流二极管，由于工作在高频脉冲下，故采用肖特基二极管SS110。L3、L4是整流电感，设计为50μH。R2、R3为取样电阻，控制PT4115输出电流大小，一般用以下公式计算：R＝0.1/IOUT。由于红光串并联电路额定工作电流为100mA(以8颗串联为1组，10组并联为例，下同)，蓝光串并联电路额定工作电流为200mA，故红光驱动电路中R2取1.00Ω，蓝光驱动电路中R3取0.50Ω。PT4115的DIM端可外接PWM脉冲或直流电压调光，由于本设计采用PWM技术调节红蓝光LED间歇照射时间比，故DIM外接由LED光源控制器102输出的PWM信号，频率设置为1000Hz。
参见图6和图7，本LED补光灯100的RF接收模块112的和掌上遥控器200的RF发射模块205均采用挪威Nordic公司推出的2.4G单片无线射频收发芯片nRF24L01+，芯片内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块，输出功率和通信频道可通过程序进行配置。该模块接口引脚CE、CSN、SCK、MOSI、MISO、IRQ分别与微处理器109和控制信号处理器202的端口连接，由微处理器109和制信号处理器202控制信号的接收与发射。信号发射主要通过接口引脚CE、SCK和MOSI来完成。当单片机请求发送数据时，置CE为高电平，此时的接收机地址和有效载荷数据作为nRF24L01+的内部时钟，可用请求协议或单片机将速率调至1Mbps；置CE为低电平可激活发射。信号接收主要使用接口引脚CE、CSN、SCK和MISO来实现。当正确设置射频数据包输入载荷的地址和大小后，置CE为高电平即可激活接收，此后便可在nRF24L01+监测信息输入，200us内若收到有效数据包，则给单片机一个中断并置CSN高电平，以使单片机以时钟形式输出有效载荷数据，待系统收到全部数据后nRF24L01+再置CSN为低电平，此时如果CE保持高电平，则等待新的数据包，若CE置低电平，则开始接收新的序列。
参见图7，本掌上遥控器200的LCD显示屏204采用带中文字库的FYD12864-0402B液晶。利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8×4行16×16点阵的汉字，也可完成图形显示。该模块与单片机级联时，其数据接口DB0-DB7与控制信号处理器202的P0口相连，数据/命令选择端口RS和读写选择端口R/W分别与P3.4，P3.3相连。可调电阻R8与液晶显示对比度调节端连接，可调节对比度。LCD显示屏204可显示红光、蓝光输出强度百分比和相关状态模式信息。
参见图7，本掌上遥控器200的功能按键203采用4×4矩阵键盘，与控制信号处理器202的P1口相连接，可遥控开关LED106，输入所需光强数值，选择光照模式，完成对系统相关数据的设定及改变。
本带遥控的红蓝双基色集成LED条式补光灯使用时，首先将LED补光灯100上的开关电源101插头插入插座，接通AC220V电源，本产品默认关闭状态，如需要开灯则使用掌上遥控器200，按一下开关键，开启补光灯，再按一下开关键，关闭补光灯。同理，如需调节红蓝光光照强度和补光模式，只需按模式键，输入相应数据确认后即可，LCD显示屏204上可显示相关模式状态信息。如需使用同一掌上遥控器200控制多台LED补光灯100，则需进入分组键，在完成LED补光灯100和掌上遥控器200的系统对码匹配和分组后，就可以实现各种功能的无线控制。
Claims (6)
1.一种带遥控的红蓝双基色集成LED条式补光灯，包括LED补光灯(100)和掌上遥控器(200)，所述LED补光灯(100)由上至下包括开关电源(101)、LED光源控制器(102)、散热鳍片(103)、壳体(104)、电路板(105)和LED(106)，LED(106)均安装在电路板(105)下侧，呈两行等间距均匀排列，各相邻LED的中心行间距为1.5cm，中心列间距为1.5cm；散热鳍片(103)分布在电路板(105)另一侧，LED(106)、电路板(105)和散热鳍片(103)卡装在壳体(104)内，一起形成条式补光灯管，灯管一端安有端盖(107)，另一端通过导线连接至LED光源控制器(102)；所述掌上遥控器(200)包括电池组(201)、控制信号处理器(202)、功能按键(203)、LCD显示屏(204)和RF发射模块(205)；其特征在于：所述掌上遥控器(200)使用RF射频信号与LED补光灯(100)以无线方式连结；所述LED光源控制器(102)内部包含有微处理器(109)，该微处理器(109)连接有RF接收模块(112)，接收来自掌上遥控器(200)的指令信号；所述RF接收模块(112)对应掌上遥控器(200)上的RF发射模块(205)，掌上遥控面板上的功能按键(203)通过控制信号处理器(202)与RF发射模块(205)连接，将掌上遥控器上的功能按键(203)的控制信号传送出去，同时掌上遥控面板上的LCD显示屏(204)显示出状态模式信息。
2.如权利要求1所述的带遥控的红蓝双基色集成LED条式补光灯，其特征是所说的开关电源(101)为隔离式直流开关电源，输入电压为100-240V，输出电压为24V，输出电流为0-3.2A。
3.如权利要求1所述的带遥控的红蓝双基色集成LED条式补光灯，其特征是所说的LED补光灯(100)的电路结构是：开关电源(101)输出的24V直流电一路直接输送至恒流驱动电路(110)供电，另一路经过降压稳压电路(108)处理后输出5V和3.3V，其中5V输出接至微处理器(109)，3.3V输出接至RF接收模块(112)；RF接收模块(112)将接收到的控制信号经微处理器(109)转换为PWM信号控制恒流驱动电路(110)输出电流的大小，该电流流向LED串联电路(111)，点亮LED(106)。
4.如权利要求1所述的带遥控的红蓝双基色集成LED条式补光灯，其特征是所说的微处理器(109)为增强型51单片机STC89S52RC。
5.如权利要求1所述的带遥控的红蓝双基色集成LED条式补光灯，其特征是所说的LED(106)为红蓝双基色集成LED，半值角7°、直径6mm，管脚4只；其中红光波长637nm，带宽12nm，发光强度23cd，标准工作电流10mA；蓝光波长459nm，带宽16nm，发光强度6cd，标准工作电流20mA。
6.如权利要求1所述的带遥控的红蓝双基色集成LED条式补光灯，其特征是所说的掌上遥控器(200)遥控距离室内可达10-15m，室外可达50-80m，一个掌上遥控器(200)可以控制1-6台LED补光灯(100)。
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