CN203912278U - 一种led台灯智能控制器 - Google Patents

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刘凌
王琪
罗坤
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Abstract

本实用新型公开了一种LED台灯智能控制器，包括单片机，及与单片机分别连接的坐姿纠正电路，所述坐姿纠正电路包括超声波传感器模块和报警模块；所述单片机分别连接驱动电路、光敏传感器模块、电源电路和显示模块；所述驱动电路连接LED灯。该系统能够实现对人的不正确的坐姿做出报警，达到纠正坐姿和保护视力的目的。该产品测量精度高、数据处理速度快、抗干扰性好，使用方便。

Description

一种LED台灯智能控制器
技术领域
本实用新型涉及一种LED台灯智能控制器，特别是一种基于STC89C52单片机控制的LED台灯智能控制器。
背景技术
智能照明是指利用计算机、无线通讯数据传输、扩频电力载波通讯技术、计算机智能化信息处理及节能型电器控制等技术组成的分布式无线遥测、遥控、遥讯控制系统，来实现对照明设备的智能化控制。具有灯光亮度的强弱调节、灯光软启动、定时控制、场景设置等功能，并达到安全、节能、舒适、高效的特点。
而且国内从事智能家居行业的生产厂家鱼龙混杂，良莠不齐，产品质量参差不齐，影响了消费者对智能家居产品的信任；而导致智能照明产品良莠不齐的原因又是行业无标准，国家也未出台标准，造成消费者无法参照，市场十分混乱。再者智能照明行业的售后服务水平较低，智能照明系统相对比较复杂，系统之间的关联性较大，出问题的机率相对较高。
因此，随着电子技术特别是单片机的发展，可以使照明走向更智能化。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种LED台灯智能控制器，该控制器能够解决技术问题，可以使LED台灯在一定距离范围内实现智能化控制，可靠性好。
本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的。
一种LED台灯智能控制器，包括单片机，及与单片机分别连接的坐姿纠正电路，所述坐姿纠正电路包括超声波传感器模块和报警模块；所述单片机分别连接驱动电路、光敏传感器模块、电源电路和显示模块；所述驱动电路连接LED灯。
进一步地，所述单片机采用STC89C52RC单片机。
进一步地，所述电源电路包括MC34063单片机，MC34063单片机管脚6和管脚1、7、8分别通过电阻R3与DC12V相连，并串联一电容C1后接地；管脚4接地，管脚3通过电容C2接地，管脚2与管脚3、4并联二极管D1后通过电感连接负载；管脚5通过电阻R1接地，通过电阻R2接电容C3接地。
进一步地，所述显示模块采用LCD1602模块，其控制引脚分别接入单片机STC89C52RC控制芯片的管脚。
进一步地，所述坐姿纠正电路包括单片机STC89C52，超声波传感器模块的管脚2、3分别接单片机STC89C52管脚13、12，管脚1接VCC，管脚4接地；单片机STC89C52管脚9接一轻触开关SW连接的电容C3，串接一电阻R8后接地；单片机STC89C52管脚18、19接一晶振电阻Y2，晶振电阻Y2并联连接电容C2和电容C4后接地；单片机STC89C52管脚23接电阻R7后接入三极管Q2栅端，三级管的源极接电源VCC，漏端接蜂鸣器。
进一步地，所述驱动电路包括与单片机STC89C52管脚21连接的电阻R10和二极管D1，并联后的R10和D1接入MOS管IRF630N的栅极，漏极通过保护电阻R9和LED灯的阴极相连，源极接地。
本实用新型的有益效果在于：
1)各个元件的选择，采用超声波传感器件模块进行数据采集，选用光敏传感模块进行亮度检测控制，大大降低了功耗。一些电阻电容的选择也都遵循降低功耗来选择。
2)专用装置包括超声波传感器模块、稳压电路、核心控制芯片、液晶显示电路、光敏传感器模块等，核心控制器通过软件将采集回来的信号进行处理，输出控制PWM波，以控制LED灯的亮度。稳压电路先经MC34063芯片实现稳压，使电压变化为5V，供给其他电路模块，使各个模块正常工作。单片机先控制超声波发出信号，再对接收回来的数据进行程序化处理计算出速度、距离等信息，再输出相应亮度的PWM波，控制LED灯驱动电路，控制电机转速，光敏传感器模块将采集回来的光线强度信号传输给单片机，形成闭环控制。
该LED台灯智能控制器可以有效的实现人来灯亮、人走灯灭，安全稳定、节省能源、成本低廉，市场发展前景好。
附图说明
图1是本实用新型系统结构框图。
图2是芯片稳压控制电路图。
图3是坐姿纠正电路图。
图4是LED灯驱动保护电路。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。
如图1所示，一种LED台灯智能控制器，包括单片机，及与单片机分别连接的坐姿纠正电路，所述坐姿纠正电路包括超声波传感器模块和报警模块；所述单片机分别连接驱动电路、光敏传感器模块、电源电路和显示模块；所述驱动电路连接LED灯。
本实用新型通过单片机分别发送超声波信号和光敏信号给超声波传感器模块和光敏传感器模块进行信息采集。将采集回来的信号输入到STC89C52RC单片机中，经单片机对采集回来的信号进行处理，作用于LED灯的驱动电路，经过驱动电路的调试直接控制LED灯的开启和关闭。手动模式下，通过调节单片机3的PWM，改变占空比，从而控制LED灯的亮度，也就能够实现LED灯智能开启、关闭以及亮度调节。
该系统中，超声波传感器能够测量较远的距离，测量精度高，测量电路简单。单片机中央控制电路具有运算数据范围广，运算速度快，电路集成度高，且其有丰富的I/O接口，有多种通信方式，定时器、计数器以及多级中断处理能力极大的方便了程序设计和调试，可以同时输出PWM波，控制灯珠的亮度；光敏传感器模块采用集成模块，电路接法简单，稳定性好。
与此同时，我们还设计了电源电路模块，减少了单片机受其它信号的干扰，保证单片机稳定的工作。显示模块能够准确显示环境温度、时间、人到台灯的距离以及手动模式下的亮度等级。当人到台灯的距离小于系统设定的最小距离时，报警模块中的蜂鸣器就发出声音报警，提示用户纠正坐姿，达到纠正坐姿和保护视力的目的。
下面分别给出稳压电路图和坐姿纠正控制电路来进一步说明本系统的效果。
如图2所示，为本实用新型的电源电路图。电源电路包括MC34063单片机，MC34063单片机管脚6和管脚1、7、8分别通过电阻R3与DC12V相连，串联一电容C1后接地；管脚4接地，管脚3通过电容C2接地，管脚2与管脚3、4并联二极管D1后通过电感连接负载；管脚5通过电阻R1接地，通过电阻R2接电容C3接地。
Ui为整流滤波之后的直流输入电压，Uo为所需的直流输出的电压值。其输入与输出间由芯片MC34063控制，比较器的反相输入端(脚5)通过外接分压电阻R1、R2监视输出电压。其中，输出电压Uo＝1.25(1+R2/R1)由公式可知输出电压。仅与R1、R2数值有关，因为基准电压Ui恒定不变。若R1、R2阻值稳定，Uo亦稳定，即达到稳压的目的。
如图3所示，坐姿纠正电路包括两个部分，超声波传感器模块和报警模块，一起来完成姿势报警的功能。
坐姿纠正电路包括单片机STC89C52，超声波传感器模块的管脚2、3分别接单片机STC89C52管脚13、12，管脚1接VCC，管脚4接地；单片机STC89C52管脚9接一轻触开关SW连接的电容C3，串接一电阻R8后接地；单片机STC89C52管脚18、19接一晶振电阻Y2，晶振电阻Y2并联连接电容C2和电容C4后接地；单片机STC89C52管脚23接电阻R7后接入三极管Q2栅端，三级管的源极接电源VCC，漏端接蜂鸣器。
超声波传感器模块是通过单片机发送高电平使其工作，并自动发送超声波，同时单片机的计时器开始计时，当超声波遇到人并且反射被模块接收，同时计时器停止计时，然后再计算出人到台灯的距离。
姿势报警部分即单片机I/O口连接三极管放大信号，报警模块包括通过电阻R7接入单片机的控制口，电阻R7接入三极管Q2栅端三级管的源极接电源VCC，漏端接蜂鸣器，驱动蜂鸣器，来实现报警的目的。
如图4所示，为本实用新型的LED灯驱动电路。驱动电路包括与单片机STC89C52管脚21连接的电阻R10和二极管D1，并联后的R10和D1接入MOS管IRF630N的栅极，漏极通过保护电阻R9和LED灯的阴极相连，源极接地。
本实用新型的实施方案是通过超声波传感器信息采集到信号，然后将采集到的信号输送到核心处理芯片单片机中，经过核心处理芯片STC89C52RC对信息的处理和计算，来计算人到台灯的距离，并且通过光敏传感器测量环境亮度，综合实现智能控制；该系统是由220V交流供电的，使用方便；为了给核心处理器提供稳定的5V电压，我们采用降压稳压电路来实现，选用MC34063来实现，MC34063具有功耗小，线路简单、效率高等功能；其中电源电路输出接电源指示灯，并通过电源指示灯判断电源是否正常供电；当人到台灯的距离小于系统设定的最小距离时，蜂鸣器会发出警报声，提示用户纠正坐姿；人到台灯的距离到底是多少可以在液晶显示器上准确的显示出来；通过光敏传感器模块综合来实现台灯的自动开启和关闭，以及坐姿的纠正。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种LED台灯智能控制器，其特征在于：包括单片机，及与单片机分别连接的坐姿纠正电路，所述坐姿纠正电路包括超声波传感器模块和报警模块；所述单片机分别连接驱动电路、光敏传感器模块、电源电路和显示模块；所述驱动电路连接LED灯。
2.根据权利要求1所述的一种LED台灯智能控制器，其特征在于：所述单片机采用STC89C52RC单片机。
3.根据权利要求1所述的一种LED台灯智能控制器，其特征在于：所述电源电路包括MC34063单片机，MC34063单片机管脚6和管脚1、7、8分别通过电阻R3与DC12V相连，并串联一电容C1后接地；管脚4接地，管脚3通过电容C2接地，管脚2与管脚3、4并联二极管D1后通过电感连接负载；管脚5通过电阻R1接地，通过电阻R2接电容C3接地。
4.根据权利要求1所述的一种LED台灯智能控制器，其特征在于：所述显示模块采用LCD1602模块，其控制引脚分别接入单片机STC89C52RC控制芯片的管脚。
5.根据权利要求1所述的一种LED台灯智能控制器，其特征在于：所述坐姿纠正电路包括单片机STC89C52，超声波传感器模块的管脚2、3分别接单片机STC89C52管脚13、12，管脚1接VCC，管脚4接地；单片机STC89C52管脚9接一轻触开关SW连接的电容C3，串接一电阻R8后接地；单片机STC89C52管脚18、19接一晶振电阻Y2，晶振电阻Y2并联连接电容C2和电容C4后接地；单片机STC89C52管脚23接电阻R7后接入三极管Q2栅端，三级管的源极接电源VCC，漏端接蜂鸣器。
6.根据权利要求5所述的一种LED台灯智能控制器，其特征在于：所述驱动电路包括与单片机STC89C52管脚21连接的电阻R10和二极管D1，并联后的R10和D1接入MOS管IRF630N的栅极，漏极通过保护电阻R9和LED灯的阴极相连，源极接地。
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