CN203801126U - 基于检测人体的灯具控制开关电路 - Google Patents

Abstract

基于检测人体的灯具控制开关电路用于在检测到人体时控制灯具点亮，包括用于感应环境照度的光电传感模块，还包括用于感应人体触摸信号的触摸感应模块、用于感应移动物体的微波控制模块、用于控制灯具接入电源的开关执行模块及用于控制所述开关执行模块导通与断开的开关控制模块；上述电路能够通过光电传感模块、触摸感应模块、微波控制模块分别检测光信号、触摸信号及移动物体信号，在光电传感模块、触摸感应模块、微波控制模块中的一个或多个检测到信号时，开关控制模块控制开关执行模块导通，从而灯具通过开关执行模块与电源形成导通回路，灯具点亮。从而实现通过检测人体信号来控制灯具的点亮与熄灭。

Description

基于检测人体的灯具控制开关电路

技术领域

本实用新型涉及灯具控制开关电路，特别是涉及一种简单、多方式的基于检测人体的灯具控制开关电路。

背景技术

生活和生产离不开照明，而照明设备离不开开关。传统照明中照明开关多是手动机械式，如壁挂机械式双控、三控开关。随着技术进步和人们环保意识的提高，对于照明开关的控制，人们希望开关能人来灯亮，人走灯灭自动控制照明设备，以达到对照明开关的智能控制和节能的目的。

LED由于节能、环保、寿命长等优点已在各个领域广泛使用。目前随着LED光效的进一步提升和成本进一步下降，LED光源正在快速地走进普通家庭并取代传统的白炽灯和节能灯，再加上政府的政策支持，LED灯具取代传统的白炽灯和节能灯是指日可待。目前我们使用的灯泡或节能灯大都需要触摸、按钮等传统常见的开关，不能实现人到灯亮，人离灯熄，从而无法实现方便省电的功效。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种简单、多方式的基于检测人体的灯具控制开关电路。

一种基于检测人体的灯具控制开关电路，用于在检测到人体时控制灯具点亮，包括用于感应环境照度的光电传感模块，还包括用于感应人体触摸信号的触摸感应模块、用于感应移动物体的微波控制模块、用于控制灯具接入电源的开关执行模块及用于控制所述开关执行模块导通与断开的开关控制模块；

所述光电传感模块的输出端、所述触摸感应模块的输出端，所述微波控制模块的输出端对应接所述开关控制模块的第一输入端、第二输入端、第三输入端，所述开关控制模块的输出端接所述开关执行模块的输入端，所述开关控制模块的电源端及所述开关执行模块的电源端均接电源；所述开关执行模块的输出端接灯具；

所述光电传感模块在感应到照度低于额定照度时、或所述触摸感应模块感应到触摸信号时、或所述微波控制模块感应到移动物体时，所述开关控制模块控制所述开关执行模块导通，所述灯具通过所述开关执行模块与电源形成导通回路，灯具点亮。

在其中一个实施例中，还包括关态供电模块，所述关态供电模块用于在灯具开路时给所述光电传感模块、所述开关控制模块、所述触摸感应模块及所述微波控制模块供电。

在其中一个实施例中，所述关态供电模块包括电容C1、电容C2、电阻R6、二极管D1及电压转换芯片IC2，所述电容C1一端接所述电压转换芯片IC2的输入端，另一端接地，电容C2一端接所述电压转换芯片IC2的输出端，另一端接地，所述电阻R6一端接所述电压转换芯片IC2的输出端，另一端接所述二极管D1的负极，所述二极管D1的正极输出所述电压转换芯片IC2转换后的电压。

在其中一个实施例中，还包括开态供电模块，所述开态供电模块用于在灯具点亮时，给所述光电传感模块、所述开关控制模块、所述触摸感应模块及所述微波控制模块供电。

在其中一个实施例中，所述开态供电模块包括双向可控硅T1和电阻R1，所述双向可控硅T1的阳极和阴极分别接交流电源的火线和零线，所述双向可控硅T1的控制端接所述开关执行模块的输出端。所述电阻R1两端分别接所述双向可控硅T1的控制端和阴极。

在其中一个实施例中，所述光电传感模块包括电阻R3和光电阻R4，所述电阻R3一端接输入电源，另一端接所述光电阻R4，所述光电阻R4另一端接地，所述电阻R3和所述光电阻R4的公共连接点为所述光电传感模块的输出端。

在其中一个实施例中，所述触摸感应模块包括触摸感应电极、电阻R2、电容C3、触摸芯片U1、电容C4及电解电容C5，所述触摸感应电极的输出端接所述电阻R2，所述电阻R2的另一端接所述触摸芯片U1的触摸端，所述电容C3一端接所述触摸芯片U1的触摸端，另一端接地，所述电容C4和所述电解电容C5并联后一端接输入电源，另一端接地，所述触摸芯片U1的电源端接输入电源、输出端接所述开关控制模块的第二输入端、接地端接地。

在其中一个实施例中，所述微波控制模块包括微波控制器U3，所述微波控制器U3的电源端接输入电源、接地端接地、输出端接所述开关控制模块的第三输入端。

在其中一个实施例中，所述开关控制模块包括微控制器U2、晶振Y1、电阻R7、电容C9及电容C10；所述晶振Y1分别连接所述微控制器U2的Xin端和Xout端，所述电阻R7与所述晶振Y1并联，所述电容C9一端接所述微控制器U2的Xin端，另一端接地，所述电容C10一端接所述微控制器U2的Xout端，另一端接地。

在其中一个实施例中，所述开关执行模块包括电阻R5、电容C6、单向可控硅SCR及电源转换芯片IC1；所述单向可控硅SCR的阳极接输入电源、阴极接地、控制端接所述电阻R5，所述电阻R5的另一端为所述开关执行模块的输入端，所述电容C6一端接所述单向可控硅SCR的控制端，另一端接地，所述电源转换芯片IC1的正负输入端分别接所述单向可控硅SCR的正极和接地，所述电源转换芯片IC1的输出端分别接灯具和交流电源的火线。

上述基于检测人体的灯具控制开关电路能够通过光电传感模块、触摸感应模块、微波控制模块分别检测光信号、触摸信号及移动物体信号，在光电传感模块、触摸感应模块、微波控制模块中的一个或多个检测到信号时，开关控制模块控制开关执行模块导通，从而灯具通过开关执行模块与电源形成导通回路，灯具点亮。从而实现通过检测人体信号来控制灯具的点亮与熄灭。

附图说明

图1为基于检测人体的灯具控制开关电路的模块图；

图2为基于检测人体的灯具控制开关电路的原理图之一；

图3为基于检测人体的灯具控制开关电路的原理图之一；

图4为基于检测人体的灯具控制开关电路的原理图之一。

具体实施方式

如图1所示，为基于检测人体的灯具控制开关电路的模块图。

一种基于检测人体的灯具控制开关电路，用于在检测到人体时控制灯具点亮，包括用于感应环境照度的光电传感模块105、用于感应人体触摸信号的触摸感应模块106、用于感应移动物体的微波控制模块107、用于控制灯具接入电源的开关执行模块103及用于控制所述开关执行模块103导通与断开的开关控制模块104。

所述光电传感模块105的输出端、所述触摸感应模块106的输出端，所述微波控制模块107的输出端对应接所述开关控制模块104的第一输入端、第二输入端、第三输入端，所述开关控制模块104的输出端接所述开关执行模块103的输入端，所述开关控制模块104的电源端及所述开关执行模块103的电源端均接电源；所述开关执行模块103的输出端接灯具。

所述光电传感模块105在感应到照度低于额定照度时、或所述触摸感应模块106感应到触摸信号时、或所述微波控制模块107感应到移动物体时，所述开关控制模块104控制所述开关执行模块103导通，所述灯具通过所述开关执行模块103与电源形成导通回路，灯具点亮。

如图2所示，为基于检测人体的灯具控制开关电路的原理图。

基于检测人体的灯具控制开关电路还包括关态供电模块101，所述关态供电模块101用于在灯具开路时给所述光电传感模块105、所述开关控制模块104、所述触摸感应模块106及所述微波控制模块107供电。

在本实施例中，关态供电模块101包括电容C1、电容C2、电阻R6、二极管D1及电压转换芯片IC2，所述电容C1一端接所述电压转换芯片IC2的输入端，另一端接地，电容C2一端接所述电压转换芯片IC2的输出端，另一端接地，所述电阻R6一端接所述电压转换芯片IC2的输出端，另一端接所述二极管D1的负极，所述二极管D1的正极输出所述电压转换芯片IC2转换后的电压。

基于检测人体的灯具控制开关电路还包括开态供电模块102，所述开态供电模块102用于在灯具点亮时，给所述光电传感模块105、所述开关控制模块104、所述触摸感应模块106及所述微波控制模块107供电。

在本实施例中，所述开态供电模块102包括双向可控硅T1和电阻R1，所述双向可控硅T1的阳极和阴极分别接交流电源的火线和零线，所述双向可控硅T1的控制端接所述开关执行模块103的输出端。所述电阻R1两端分别接所述双向可控硅T1的控制端和阴极。

所述光电传感模块105包括电阻R3和光电阻R4，所述电阻R3一端接输入电源，另一端接所述光电阻R4，所述光电阻R4另一端接地，所述电阻R3和所述光电阻R4的公共连接点为所述光电传感模块105的输出端。

所述触摸感应模块106包括触摸感应电极、电阻R2、电容C3、触摸芯片U1、电容C4及电解电容C5，所述触摸感应电极的输出端接所述电阻R2，所述电阻R2的另一端接所述触摸芯片U1的触摸端，所述电容C3一端接所述触摸芯片U1的触摸端，另一端接地，所述电容C4和所述电解电容C5并联后一端接输入电源，另一端接地，所述触摸芯片U1的电源端接输入电源、输出端接所述开关控制模块104的第二输入端、接地端接地。

所述微波控制模块107包括微波控制器U3，微波控制器U3的电源端接输入电源、接地端接地、输出端接所述开关控制模块104的第三输入端。

该微波感应模块107是根据微波多普勒效应原理也就是雷达基本原理制作成的可广泛应用于类似自动门控制开关、安全防范系统、自动提款机的自动录像控制系统、以及其他需要自动感应控制的场所。这种探测方式与其它探测方式相比具有非接触探测、不受温度、湿度、噪声、气流、尘埃、光线等影响适合恶劣环境、抗射频干扰能力强、输出功率仅5mW有对人体构不成危害及安装接线简单等优点。

所述开关控制模块104包括微控制器U2、晶振Y1、电阻R7、电容C9及电容C10；所述晶振Y1分别连接所述微控制器U2的Xin端和Xout端，所述电阻R7与所述晶振Y1并联，所述电容C9一端接所述微控制器U2的Xin端，另一端接地，所述电容C10一端接所述微控制器U2的Xout端，另一端接地。

在一个实施例中，所述开关执行模块103包括电阻R5、电容R6、单向可控硅SCR及电源转换芯片IC1；所述单向可控硅SCR的阳极接输入电源、阴极接地、控制端接所述电阻R5，所述电阻R5的另一端为所述开关执行模块的输入端，所述电容C6一端接所述单向可控硅SCR的控制端，另一端接地，所述电源转换芯片IC1的正负输入端分别接所述单向可控硅SCR的正极和接地，所述电源转换芯片IC1的输出端分别接灯具和交流电源的火线。

在另一个实施例中，如图3所示，关态供电模块101包括电容C2、电容C1及电压转换芯片IC2，电容C2一端接输入电源，另一端接地。电容C1一端接电压转换芯片IC2的输出端，另一端接地。电压转换芯片IC2的输入端接输入电源，输出端输出转换后的电压。

开态供电模块102包括双向可控硅T1、双向可控硅T2、二极管ZD1、二极管ZD2及电阻R3。双向可控硅T1和双向可控硅T2串联于交流电源的火线与零线之间，其中，双向可控硅T1的控制端接二极管ZD2的负极，二极管ZD2的正极接二极管ZD1的正极，二极管ZD1的负极接交流电源的火线。双向可控硅T1与双向可控硅T2的公共连接点接开关执行模块103的输出端。电阻R3连接于双向可控硅T2的阴极与控制端之间。

开关执行模块103包括电阻R6、三极管Q1、电阻R2、电源转换芯片IC1、光耦合器U4。电阻R6一端接三极管Q1的基极，另一端为开关执行模块103的输入端。三极管Q1的发射极接输入电源，三极管Q1的集电极接电阻R2，电阻R2的另一端接光耦合器U4的输入端正极，光耦合器U4的输出端分别接双向可控硅T1与双向可控硅T2的公共连接点及电阻R3的一端。电源转换芯片IC1的输入端接输入电源、接地端接地，电源转换芯片IC1的输出端分别接交流电源的火线及双向可控硅T1与双向可控硅T2的公共连接点。

在又一个实施例中，如图4所示，关态供电模块101包括电容C2、电容C1及电压转换芯片IC2，电容C2一端接输入电源，另一端接地。电容C1一端接电压转换芯片IC2的输出端，另一端接地。电压转换芯片IC2的输入端接输入电源，输出端输出转换后的电压。

开态供电模块102包括双向可控硅T1、二极管ZD1及二极管ZD2，双向可控硅T1的阳极和阴极分别接交流电源的火线及开关执行模块103的输出端，二极管ZD1的负极接交流电源的火线、正极接二极管ZD2的正极。二极管ZD2的负极接双向可控硅T1的控制端。

开关执行模块103包括电阻R6、三极管Q1、继电器J1、电阻R2、电源转换芯片IC1。电阻R6的一端接三极管Q1的基极，另一端为开关执行模块103的输入端。三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极接继电器J1的电子线圈，继电器J1的电子线圈的另一端接电阻R2，电阻R2远离电子线圈的一端接输入电源。电源转换芯片IC1的输入端接输入电源，输出端接继电器J1的常开开关。

上述基于检测人体的灯具控制开关电路能够通过光电传感模块105、触摸感应模块106、微波控制模块107分别检测光信号、触摸信号及移动物体信号，在光电传感模块105、触摸感应模块106、微波控制模块107中的一个或多个检测到信号时，开关控制模块104控制开关执行模块103导通，从而灯具通过开关执行模块103与电源形成导通回路，灯具点亮。从而实现通过检测人体信号来控制灯具的点亮与熄灭。

基于上述所有实施例，光电传感模块105、触摸感应模块106及微波控制模块107传输信号给开关控制模块104控制开关执行模块103的导通与断开是有优先级顺序的。具体的，在微波控制模块107感应到移动物体信号时，不论光电传感模块105及触摸感应模块106是否接收到信号，开关执行模块103导通，灯具点亮。而触摸感应模块106接收到触摸信号时，不论光电传感模块105是否接收到信号，开关执行模块103导通，灯具点亮。

关态供电模块101是在负载开路的情况下给MCU及外围检测电路供电，开态供电模块102是在给负载供电的情况下给MCU及外围检测电路供电。

微波控制器U3可以是雷达感应器或移动物体感应器；在灯控开关周围环境光线较低情况下当灯控开关检测到人体移动时MCU给开关执行模块103送出控制指令，此时照明设备工作；在照明设备工作的情况下，而灯控开关上的人体移动检测传感器感应不到人体移时，此时MCU在延迟一定时间后送出关灯指令，关灯指令由开关执行模块103执行关灯动作。

在关灯的情况下当触摸按键触发时执行开灯动作，短时再次触发时执行关灯动作，当开灯后灯控开关延时一定时间灯也会自动熄灭。触摸按键起到一个辅助按键功能，以便用户在任何情况下可以开灯和关灯，同时延时自动关灯也可以起到节能的目的。

开关执行模块103是能将MCU送出的开关指令执行对负载通断控制的单元，可以是继电器，也可以是晶闸管电路。

上述基于人体检测的灯具控制开关电路能够侦测人体移动，并自动将灯启动，当人体离开后，灯自动熄灭，不需要触动任何开关，不受环境，温度，湿度，灰尘的影响，能够抑制其它杂波的，全自动感应灯控开关将会在路灯照明、过道照明，会议室照明、矿山照明等场所广泛使用。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于检测人体的灯具控制开关电路，用于在检测到人体时控制灯具点亮，包括用于感应环境照度的光电传感模块，其特征在于，还包括用于感应人体触摸信号的触摸感应模块、用于感应移动物体的微波控制模块、用于控制灯具接入电源的开关执行模块及用于控制所述开关执行模块导通与断开的开关控制模块； 

所述光电传感模块的输出端、所述触摸感应模块的输出端，所述微波控制模块的输出端对应接所述开关控制模块的第一输入端、第二输入端、第三输入端，所述开关控制模块的输出端接所述开关执行模块的输入端，所述开关控制模块的电源端及所述开关执行模块的电源端均接电源；所述开关执行模块的输出端接灯具； 

所述光电传感模块在感应到照度低于额定照度时、或所述触摸感应模块感应到触摸信号时、或所述微波控制模块感应到移动物体时，所述开关控制模块控制所述开关执行模块导通，所述灯具通过所述开关执行模块与电源形成导通回路，灯具点亮。 

2.根据权利要求1所述的基于检测人体的灯具控制开关电路，其特征在于，还包括关态供电模块，所述关态供电模块用于在灯具开路时给所述光电传感模块、所述开关控制模块、所述触摸感应模块及所述微波控制模块供电。 

3.根据权利要求2所述的基于检测人体的灯具控制开关电路，其特征在于，所述关态供电模块包括电容C1、电容C2、电阻R6、二极管D1及电压转换芯片IC2，所述电容C1一端接所述电压转换芯片IC2的输入端，另一端接地，电容C2一端接所述电压转换芯片IC2的输出端，另一端接地，所述电阻R6一端接所述电压转换芯片IC2的输出端，另一端接所述二极管D1的负极，所述二极管D1的正极输出所述电压转换芯片IC2转换后的电压。 

4.根据权利要求1所述的基于检测人体的灯具控制开关电路，其特征在于，还包括开态供电模块，所述开态供电模块用于在灯具点亮时，给所述光电传感模块、所述开关控制模块、所述触摸感应模块及所述微波控制模块供电。 

5.根据权利要求4所述的基于检测人体的灯具控制开关电路，其特征在于， 所述开态供电模块包括双向可控硅T1和电阻R1，所述双向可控硅T1的阳极和阴极分别接交流电源的火线和零线，所述双向可控硅T1的控制端接所述开关执行模块的输出端，所述电阻R1两端分别接所述双向可控硅T1的控制端和阴极。 

6.根据权利要求1所述的基于检测人体的灯具控制开关电路，其特征在于，所述光电传感模块包括电阻R3和光电阻R4，所述电阻R3一端接输入电源，另一端接所述光电阻R4，所述光电阻R4另一端接地，所述电阻R3和所述光电阻R4的公共连接点为所述光电传感模块的输出端。 

7.根据权利要求1所述的基于检测人体的灯具控制开关电路，其特征在于，所述触摸感应模块包括触摸感应电极、电阻R2、电容C3、触摸芯片U1、电容C4及电解电容C5，所述触摸感应电极的输出端接所述电阻R2，所述电阻R2的另一端接所述触摸芯片U1的触摸端，所述电容C3一端接所述触摸芯片U1的触摸端，另一端接地，所述电容C4和所述电解电容C5并联后一端接输入电源，另一端接地，所述触摸芯片U1的电源端接输入电源、输出端接所述开关控制模块的第二输入端、接地端接地。 

8.根据权利要求1所述的基于检测人体的灯具控制开关电路，其特征在于，所述微波控制模块包括微波控制器U3，所述微波控制器U3的电源端接输入电源、接地端接地、输出端接所述开关控制模块的第三输入端。 

9.根据权利要求1所述的基于检测人体的灯具控制开关电路，其特征在于，所述开关控制模块包括微控制器U2、晶振Y1、电阻R7、电容C9及电容C10；所述晶振Y1分别连接所述微控制器U2的Xin端和Xout端，所述电阻R7与所述晶振Y1并联，所述电容C9一端接所述微控制器U2的Xin端，另一端接地，所述电容C10一端接所述微控制器U2的Xout端，另一端接地。 

10.根据权利要求1所述的基于检测人体的灯具控制开关电路，其特征在于，所述开关执行模块包括电阻R5、电容C6、单向可控硅SCR及电源转换芯片IC1；所述单向可控硅SCR的阳极接输入电源、阴极接地、控制端接所述电阻R5，所述电阻R5的另一端为所述开关执行模块的输入端，所述电容C6一端接所述单向可控硅SCR的控制端，另一端接地，所述电源转换芯片IC1的正负输入端分别接所述单向可控硅SCR的正极和接地，所述电源转换芯片IC1的输 出端分别接灯具和交流电源的火线。