CN203872408U - 非接触式人体智能感应led台灯 - Google Patents

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郑金亮
姚杰
黄伟
王红心
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Abstract

一种非接触式人体智能感应LED台灯,包括热释电红外传感器、红外信号处理模块、第一开关电路、发光二极管、光强控制电路、光敏电阻、光敏信号处理模块、第二开关电路,热释电红外传感器通过红外信号处理模块与第一开关电路的控制端连接,第一开关电路的第一连接端与电源端连接,第一开关电路的第二连接端与发光二极管的阳极连接,发光二极管的阴极与第一开关管Q1的第一端连接,光敏电阻通过光敏信号处理模块与第二开关电路的控制端连接,第二开关电路的第一连接端与接地端连接,第二开关电路的第二连接端与第一开关管的第二端连接,光强控制电路的信号输出端与第一开关管的控制端连接。本实用新型可根据外界光线变化自动调整亮度大小。

Description

非接触式人体智能感应LED台灯
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种非接触式人体智能感应LED台灯。
背景技术
[0002] 普通台灯只有开和关两种状态,或者采用手动开关控制亮度大小。但是,使用手动 控制开关经常出现有人忘记关灯的情况,造成电能资源浪费,也不能自动的调节光线,因为 人们在工作学习精神高度集中的状态下,很难注意到周围光线的变化,根据光线变化及时 开关灯,并且很多人经常长时间地工作学习,不注意及时地关灯休息。对于肢体不便的残疾 人和老年人来说,当他们单独进出房间的时候不方便开关灯,无疑是对他们的生活、学习和 工作产生很大不便。
发明内容
[0003] 本实用新型提供一种非接触式人体智能感应LED台灯,可以根据人体和界光线的 强弱来控制台灯的光线强弱,结构简单、方便实用。
[0004] 一种非接触式人体智能感应LED台灯,包括热释电红外传感器、红外信号处理模 块、第一开关电路、发光二极管、光强控制电路、光敏电阻、光敏信号处理模块、第二开关电 路,所述热释电红外传感器通过所述红外信号处理模块与第一开关电路的控制端连接,第 一开关电路的第一连接端与电源端连接,第一开关电路的第二连接端与发光二极管的阳极 连接,发光二极管的阴极与第一开关管Q1的第一端连接,所述光敏电阻通过光敏信号处理 模块与所述第二开关电路的控制端连接,第二开关电路的第一连接端与接地端连接,第二 开关电路的第二连接端与第一开关管Q1的第二端连接,所述光强控制电路的信号输出端 与第一开关管Q1的控制端连接,所述光强控制电路用于根据外界自然光线的强弱控制第 一开关管Q1的导通及电流大小,进而控制发光二极管的亮度大小。
[0005] 进一步的,所述第一开关电路包括电阻R1、第二开关管Q2、第一继电器K1、二极管 D1,红外信号处理模块输出的信号通过电阻R1接入第二开关管Q2的控制端,第二开关管Q2 的第一端接入电源端,第二开关管Q2的第二端接入第一继电器K1的线圈,二极管D1连接 在线圈的两端,第一继电器K1常开触点的一端与工作电源连接,另一端与发光二极管的阳 极连接。
[0006] 进一步的,所述第二开关管Q2为PNP三极管。
[0007] 进一步的,所述第二开关电路包括电阻R3、第三开关管Q3、第二继电器K2、二极管 D4,光敏信号处理模块输出的信号通过电阻R3接入第三开关管Q3的控制端,第三开关管Q3 的第一端接入电源端,第二端接入第二继电器K2的线圈,二极管D4连接在线圈的两端,第 二继电器K2常开触点的一端接地,另一端与第三开关管Q3的第二端连接。
[0008] 进一步的,所述第三开关管Q3为PNP三极管。
[0009] 进一步的,所述光强控制电路包括电阻R2、电阻R4、光敏三极管BG、放大器U1A、跟 随器U1B及参考电压电路,光敏三极管BG安装在台灯的正前方,光敏三极管BG发射极接 地,集电极接入放大器U1A的同相输入端,光敏三极管BG的集电极通过电阻R2与工作电源 连接,放大器U1A的反相输入端接入参考电压电路产生的参考电压,放大器U1A与跟随器 U1B连接,跟随器U1B的输出端通过电阻R4与第一开关管Q1的控制端连接。
[0010] 进一步的,第一开关管Q1的控制端与地之间接有稳压二极管D3。
[0011] 进一步的,所述参考电压电路包括串联接在工作电源与地之间的电阻R6、可变电 阻R5以及电阻R7,放大器U1A的反相输入端与可变电阻R5的调节端连接。
[0012] 进一步的,所述第一开关管Q1为NPN三极管。
[0013] 进一步的,还包括电源模块、单片机、温度传感器、时钟芯片及IXD显示模块,所述 温度传感器、时钟芯片的信号输出端与所述单片机连接,所述单片机的信号输出端与所述 IXD显示模块连接,所述电源模块用于与各个模块连接,提供工作电源。
[0014] 本实用新型通过热释电红外传感器、红外信号处理模块和第一开关电路控制第一 开关管Q1的第一端接入工作电源,通过光敏电阻、光敏信号处理模块、第二开关电路控制 第一开关管Q1的第二端接地,这样通过感应人体以及环境光线确定是否将发光二极管点 亮,然后光强控制电路根据外界光线的强弱自动调节第一开关管Q1的电流大小,实现LED 的逐渐变亮或变暗,达到根据外界光线变化及时开关灯或者调整亮度大小的效果,与普通 白炽灯和节能灯对比发现有很好的节能效果,而且光线比较的柔和,能够很好的保护视力。
[0015] 相对于普通台灯只有开和关两种状态,不能自动的调节光线,本实用新型的设计 能够很方便的应用到智能家居中,方便人们进出房间里面,它能够根据人体和光线的强弱 来智能控制家庭里面的各种灯具。对于肢体不便的残疾人和老年人这无疑是对他们的生 活、学习和工作有很大帮助,避免当他们单独进出房间的时候不方便开关灯,同时也避免了 一些不必要的事情发生。
附图说明
[0016] 图1是本实用新型非接触式人体智能感应LED台灯其中一实施例的电路原理图;
[0017] 图2是图1中部分电路结构示意图,包括光强控制电路、第一开关和第二开关;
[0018] 图3是本实用新型非接触式人体智能感应LED台灯另一实施例的电路原理图。
[0019] 图中:1 一热释电红外传感器,2-红外信号处理模块,3-第一开关电路,4一发光 二极管,5-光强控制电路,6-光敏电阻,7-光敏信号处理模块,8-第二开关电路,9一电 源模块,10-单片机,11 一温度传感器,12-时钟芯片,13 -IXD显不模块,
[0020] Q1-第一开关管,Q2-第二开关管,Q3-第三开关管,BG-光敏三极管,R1、R2、R3、 R4、R6、R7、R8-电阻,R5-可变电阻,U1A-放大器,跟随器一U1B,Dl、D4-二极管,D3-稳 压二极管、K1 一第一继电器、K2-第二继电器。
具体实施方式
[0021] 下面将结合本实用新型中的附图,对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地 描述。
[0022] 请参考图1,本实用新型非接触式人体智能感应LED台灯其中一实施例包括热释 电红外传感器1、红外信号处理模块2、第一开关电路3、发光二极管4、光强控制电路5、光敏 电阻6、光敏信号处理模块7、第二开关电路8。
[0023] 所述热释电红外传感器1的信号输出端与所述红外信号处理模块2的信号输入端 连接,所述红外信号处理模块2的信号输出端与第一开关电路3的控制端连接,第一开关电 路3的第一连接端与电源端连接,第一开关电路3的第二连接端与发光二极管4的阳极连 接。所述红外信号处理模块2根据所述热释电红外传感器1感应的人体红外辐射光线输出 一控制信号控制第一开关电路3的启闭,以将所述电源端与发光二极管4的阳极连接或断 开。
[0024] 所述光强控制电路5的信号输出端与第一开关管Q1的控制端连接,发光二极管4 的阴极与第一开关管Q1的第一端连接。
[0025] 所述光敏电阻6通过光敏信号处理模块7与所述第二开关电路8的控制端连接, 第二开关电路8的第一连接端与接地端连接,第二开关电路8的第二连接端与第一开关管 Q1的第二端连接,较佳的,第二开关电路8的第二连接端与第一开关管Q1的第二端之间接 入一电阻R8。本实施例中所述第一开关管Q1为NPN三极管。所述光敏信号处理模块7根 据所述光敏电阻6感应的环境光线输出一控制信号控制第二开关电路8的启闭,以将所述 接地端与第一开关管Q1的第二端连接或断开。
[0026] 所述光强控制电路5用于根据外界自然光线的强弱控制第一开关管Q1的导通及 电流大小,进而控制发光二极管4的亮度大小。
[0027] 所述热释电外传感器1可安装在离门的距离在6M左右,配合菲涅耳透镜的使用会 增大感应距离和角度。当其检测到人体发出的红外信号时,红外信号处理模块2输出高电 平信号,如果没有检测到人体发出的红外信号,红外信号处理模块2输出低电平信号。所述 光敏电阻6可安装在台灯附近,用于感应外界自然光线的强弱,通过光敏信号处理模块7输 出高、低电平信号。本实施例红外信号处理模块2可采用BISS0001来完成对热释电外传感 器1输出信号的处理。
[0028] 请进一步参考图2,所述第一开关电路3包括电阻R1、第二开关管Q2、第一继电器 K1、二极管D1,红外信号处理模块2输出的信号通过电阻R1接入第二开关管Q2的控制端, 第二开关管Q2的第一端接入电源端,第二开关管Q2的第二端接入第一继电器K1的线圈, 二极管D1连接在线圈的两端。本实施例中所述第二开关管Q2为PNP三极管。
[0029] 第二开关管Q2根据红外信号处理模块2输出的信号控制第一继电器K1的触点动 作。具体的,红外信号处理模块2的输出端通过电阻R1接入第二开关管Q2的基极,第二开 关管Q2的发射极接入工作电源(例如+5v直流电压),第二开关管Q2的集电极与第一继电 器K1的线圈连接,第一继电器K1常开触点的一端与工作电源连接,另一端与发光二极管4 的阳极连接。这样,当人走入热释电红外传感器1检测范围之内时,红外信号处理模块2输 出高电平信号,第二开关管Q2导通,第一继电器K1的线圈得电后常开触点闭合,发光二极 管4的阳极接入工作电源;反之,则红外信号处理模块2输出低电平信号,第二开关管Q2关 断,第一继电器K1的触点不动作。
[0030] 所述第二开关电路8包括电阻R3、第三开关管Q3、第二继电器K2、二极管D4,光敏 信号处理模块7输出的信号通过电阻R3接入第三开关管Q3的控制端,第三开关管Q3的第 一端接入电源端,第二端接入第二继电器K2的线圈,二极管D4连接在线圈的两端。本实施 例中所述第三开关管Q3为PNP三极管。
[0031] 光敏信号处理模块7的输出端通过第三开关管Q3与第二继电器K2连接,第三开 关管Q3根据光敏信号处理模块7输出的信号控制第二继电器K2的触点动作。具体的,光 敏信号处理模块7的输出端通过电阻R3接入第三开关管Q3的基极,第三开关管Q3的发射 极接入工作电源,第三开关管Q3的集电极与第二继电器Κ2的线圈连接,第二继电器Κ2常 开触点的一端接地,另一端与第三开关管Q3的第二段(即ΡΝΡ三极管的发射极)连接。这 样,光敏电阻6感应外界自然光线较强时,通过光敏信号处理模块7输出高电平,第三开关 管Q3导通,第二继电器Κ2的线圈得电后常开触点闭合,第三开关管Q3的发射极接地;反 之,贝 1J光敏信号处理模块7输出低电平信号,第三开关管Q3关断,第二继电器Κ2的触点不 动作。
[0032] 所述光强控制电路5包括电阻R2、光敏三极管BG、放大器U1A、跟随器U1B、可变 电阻R5、电阻R6、电阻R7。光敏三极管BG可安装在台灯的正前方,实时监测环境光线。无 光照时,光敏三极管BG阻值很大,有光照射时,光敏三极管BG阻值随着亮度的增大阻值逐 渐减小。光敏三极管BG发射极接地,集电极接入放大器U1A的同相输入端,光敏三极管BG 的集电极还通过电阻R2与工作电源连接,即光敏三极管BG和第二电阻R2构成电阻分压电 路。电阻R6、可变电阻R5以及电阻R7串联接在工作电源与地之间,电阻R6、可变电阻R5 以及电阻R7构成参考电压电路,放大器U1A的反相输入端与可变电阻R5的调节端连接,亦 即所述参考电压电路产生的参考电压接入放大器U1A的反相输入端。放大器U1A与跟随器 U1B连接,跟随器U1B的输出端通过电阻R4与第一开关管Q1的控制端(即ΝΡΝ三极管的基 极)连接。优选的,在第一开关管Q1的基极与地之间接有稳压二极管D3。
[0033] 电路工作前首先调节可变电阻R5(即调节放大器U1A的反相输入端的参考电压 值),使得在环境光线较弱需要开启台灯时,放大器U1A刚好输出信号使得第一开关管Q1导 通。
[0034] 本实用新型的工作原理:当人进入到热释电红外传感器1检测范围之内的时候, 红外信号处理模块2检测输出高电平信号,使第一继电器K1吸合,同时如果外界自然光线 比较暗,光敏电阻6阻值变大,光敏信号处理模块7输出高电平使第二继电器K2吸合,此时 发光二极管4的阳极接入工作电源,第一开关管Q1的发射极接地。
[0035] 如果外界自然光线比较暗,光敏三极管BG的阻值也较大,其分压所得电压会大于 放大器U1A的反相输入端的参考电压,放大器U1A的输出信号经过跟随器U1B后输出给第 一开关管Q1的基极,使得第一开关管Q1导通,此时发光二极管4被点亮。
[0036] 如果环境光线继续变暗,光敏三极管BG检测到光线变暗信号,其电阻会逐渐增 大,放大器U1A同相输入端的分压值会增大,这样放大器U1A的输出电压增大,输送至第一 开关管Q1基极的电压也增大,使得通过发光二极管4的电流增大,即使得发光二极管4逐 渐变亮。反之,若光线比较强,发光二极管4就自动逐渐的变暗直至关闭。
[0037] 当人体离开热释电红外传感器1检测范围之内的时候,第一继电器K1常开触点回 复初始位置,发光二极管4的阳极没有电压接入(回路处于断开状态),这样即使环境光线 再暗发光二极管4也不会工作。
[0038] 请进一步参考图3,在另一实施例中,本实用新型还包括电源模块9、单片机10、温 度传感器11、时钟芯片12及IXD显示模块13。所述温度传感器11、时钟芯片12的信号输 出端与所述单片机10连接,所述单片机10的信号输出端与所述LCD显示模块13连接,所 述LCD显示模块13用于实时显示当前的日期、时间、星期和温度,方便用户实时了解当前时 间和温度等信息。所述时钟芯片12可采用DS1302芯片,所述单片机10采用STC89C52。所 述电源模块9用于与各个模块连接,提供工作电源。

Claims (10)

1. 一种非接触式人体智能感应LED台灯,其特征在于:包括热释电红外传感器(1)、红 外信号处理模块(2)、第一开关电路(3)、发光二极管(4)、光强控制电路(5)、光敏电阻(6)、 光敏信号处理模块(7)、第二开关电路(8),所述热释电红外传感器(1)通过所述红外信号 处理模块(2)与第一开关电路(3)的控制端连接,第一开关电路(3)的第一连接端与电源 端连接,第一开关电路(3)的第二连接端与发光二极管(4)的阳极连接,发光二极管(4)的 阴极与第一开关管Q1的第一端连接,所述光敏电阻(6)通过光敏信号处理模块(7)与所述 第二开关电路(8)的控制端连接,第二开关电路(8)的第一连接端与接地端连接,第二开关 电路(8)的第二连接端与第一开关管Q1的第二端连接,所述光强控制电路(5)的信号输出 端与第一开关管Q1的控制端连接,所述光强控制电路(5)用于根据外界自然光线的强弱控 制第一开关管Q1的导通及电流大小,进而控制发光二极管(4)的亮度大小。
2. 如权利要求1所述的非接触式人体智能感应LED台灯,其特征在于:所述第一开关 电路(3)包括电阻R1、第二开关管Q2、第一继电器K1、二极管D1,红外信号处理模块(2)输 出的信号通过电阻R1接入第二开关管Q2的控制端,第二开关管Q2的第一端接入电源端, 第二开关管Q2的第二端接入第一继电器K1的线圈,二极管D1连接在线圈的两端,第一继 电器K1常开触点的一端与工作电源连接,另一端与发光二极管(4)的阳极连接。
3. 如权利要求2所述的非接触式人体智能感应LED台灯,其特征在于:所述第二开关 管Q2为PNP三极管。
4. 如权利要求1所述的非接触式人体智能感应LED台灯,其特征在于:所述第二开关 电路(8)包括电阻R3、第三开关管Q3、第二继电器K2、二极管D4,光敏信号处理模块(7)输 出的信号通过电阻R3接入第三开关管Q3的控制端,第三开关管Q3的第一端接入电源端, 第二端接入第二继电器K2的线圈,二极管D4连接在线圈的两端,第二继电器K2常开触点 的一端接地,另一端与第三开关管Q3的第二端连接。
5. 如权利要求4所述的非接触式人体智能感应LED台灯,其特征在于:所述第三开关 管Q3为PNP三极管。
6. 如权利要求1所述的非接触式人体智能感应LED台灯,其特征在于:所述光强控制 电路(5)包括电阻R2、电阻R4、光敏三极管BG、放大器U1A、跟随器U1B及参考电压电路,光 敏三极管BG安装在台灯的正前方,光敏三极管BG发射极接地,集电极接入放大器U1A的同 相输入端,光敏三极管BG的集电极通过电阻R2与工作电源连接,放大器U1A的反相输入端 接入参考电压电路产生的参考电压,放大器U1A与跟随器U1B连接,跟随器U1B的输出端通 过电阻R4与第一开关管Q1的控制端连接。
7. 如权利要求6所述的非接触式人体智能感应LED台灯,其特征在于:第一开关管Q1 的控制端与地之间接有稳压二极管D3。
8. 如权利要求6所述的非接触式人体智能感应LED台灯,其特征在于:所述参考电压 电路包括串联接在工作电源与地之间的电阻R6、可变电阻R5以及电阻R7,放大器U1A的反 相输入端与可变电阻R5的调节端连接。
9. 如权利要求1所述的非接触式人体智能感应LED台灯,其特征在于:所述第一开关 管Q1为NPN三极管。
10. 如权利要求1所述的非接触式人体智能感应LED台灯,其特征在于:还包括电源模 块(9)、单片机(10)、温度传感器(11)、时钟芯片(12)及LCD显示模块(13),所述温度传感 器(11)、时钟芯片(12)的信号输出端与所述单片机(10)连接,所述单片机(10)的信号输 出端与所述LCD显示模块(13)连接,所述电源模块(9)用于与各个模块连接,提供工作电 源。
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