CN204518125U - 一种滑动触摸led灯亮度调节电路 - Google Patents

Abstract

一种滑动触摸LED灯亮度调节电路，其能解决现LED灯调光方式存在的可靠性差、开关面板不美观、使用不方便、使用寿命不长、节能不明显等问题，包括：单片机控制电路，用于系统的数据采集和运算、程序下载；与所述单片机控制电路电控连接的：亮度调节电路，用于控制LED灯的工作电压；人机交互控制电路，包括液晶显示屏和触摸感应电极，用于人体触摸滑动感应和显示当前亮度值；电源电路，用于为所述单片机控制电路、亮度调节电路和人机交互电路提供电源输入。

Description

一种滑动触摸LED灯亮度调节电路

技术领域

本实用新型涉及绿色照明领域，尤其是涉及一种通过手指滑动触摸调光单片机应用系统，具体为一种滑动触摸LED灯亮度调节电路。

背景技术

触摸LED灯亮度调节电路是LED绿色照明的关键领域。现有LED灯亮度调电路，根据人体调节方式可以分为机械式、微触开关和人体触摸三两种。机械式就是使用传统的可调电位器和相应的电路实现LED灯亮度的调节，该方式由于使用机械接触式可调电位器，开关面板上必须有旋钮，另外长期使用后存在接触不良，影响正常使用。微触开关方式采用薄膜微触开发，开关面板不须要旋钮，开关面板更简单美观、使用方便，但由于薄膜开关是一种机械接触开关，长期使用也存在接触不良，影响正常使用。人体触摸方式，不存在机械接触，使用寿命长，开关面板更简单美观，但调节亮度需要多次触摸，使用不方便，另外调光的范围也只是简单的亮、较亮、较暗、暗等几个档次，不能实现无级调光，节能效果不明显。

发明内容

本实用新型提供了一种滑动触摸LED灯亮度调节电路，其能解决现LED灯调光方式存在的可靠性差、开关面板不美观、使用不方便、使用寿命不长、节能不明显等问题。

其技术方案是这样的，一种滑动触摸LED灯亮度调节电路，其特征在于：包括：单片机控制电路，用于系统的数据采集和运算、程序下载；

与所述单片机控制电路电控连接的：

亮度调节电路，用于控制LED灯的工作电压；

人机交互控制电路，包括液晶显示屏和触摸感应电极，用于人体触摸滑动感应和显示当前亮度值；

电源电路，用于为所述单片机控制电路、亮度调节电路和人机交互电路提供电源输入。

进一步的，所述单片机控制电路包括微控制芯片U2，芯片U2为32位ARM-M0+微控制芯片，所述单片机控制电路还包括分别与所述微控制芯片U2电控连接的：

程序下载和调试电路，用于为芯片U2提供程序下载和调试；

单片机晶振电路，用于为芯片U2滤波供电；

单片机复位电路，用于为芯片U2提供复位功能；

单片机工作状态指示电路，用于显示芯片U2的工作状态。

进一步的，所述人机交互控制电路包括液晶显示屏LCD和触摸感应电极E1和E2，所述触摸感应电极E1、E2为普通印制电路，所述触摸感应电极E1、E2的一端分别与所述芯片U2的PTA2、PTA1引脚连接；所述触摸感应电极E1和所述触摸感应电极E2相互穿插，但相互不导通；所述液晶显示屏LCD的接口插座JP2的1端口、2端口、3端口、4端口分别与所述芯片U2的PTC7、PTC6、PTC5、PTC4引脚连接，通过SPI通讯方式显示当前的亮度设置值，所述液晶显示屏LCD的接口插座JP2的5端口与所述电源电路连接，为液晶显示屏LCD供电；

进一步的，所述亮度调节控制电路包括电压转换和隔离保护电路、LED灯驱动电路，所述LED灯驱动电路与所述电压转换和隔离保护电路连接；

进一步的，所述电压转换和隔离保护电路包括电压转换和保护芯片U3、电阻R4，所述电阻R4的一端分别与所述电压转换和保护芯片U3的Ain引脚、所述芯片U2的PTB1引脚连接，所述电阻R4的另一端与所述电源电路连接；

进一步的，所述亮度调节电路包括1个P沟道场效应管Q1和1个LED输出接口JP3，所述P沟道场效应管Q1的栅极与所述电压转换芯片U3的Aout引脚连接，所述场效应管Q1的源极与LED灯插座接口JP3的1端口连接，所述场效应管Q1的漏极与所述电源电路连接；

进一步的，所述电源电路包括电源插座JP4、稳压芯片U1、电容C9、C10、 C11、C12，分别提供12V和3.3V的电压，电容C9、C10并联后一端与所述稳压芯片U1的输入端连接，所述电源插座JP4连接入所述稳压芯片U1的输入端，电容C11、C12并联后连接入所述稳压芯片U1的输出端；

进一步的，所述电源电路还包括电源指示灯电路，所述电源指示灯电路用于显示电源电路的工作状态，所述电源指示灯电路包括电阻R1和指示灯D1，所述指示灯D1与所述电阻R1串联后一端接入所述稳压芯片U1的电压输出端，所述指示灯D1与所述电阻R1串联后另一端接地。

进一步的，所述程序下载和调试电路包括SWD调试接口插座JP1与电阻R2，电阻R2串连在SWD调试接口插座JP1的1端口和2端口之间，SWD调试接口插座JP1的2端口、4端口、10端口分别与芯片U2的PTA3、PTA0、RESET_b引脚连接；

所述单片机晶振电路包括电容C6、电容C7以及8Mhz晶振Y1，所述电容C6、电容C7分别与所述8MHz晶振Y1连接后再与所述芯片U2的EXTAL0、XTAL0引脚连接；

所述单片机电源滤波电路包括电容C2、电容C3、电容C4和电容C5，所述电容C2、电容C3并联后一端与所述芯片U3的VDDA引脚连接、另一端与所述芯片U3的VSSA引脚连接并接地，所述电容C4、C5并联后一端与所述芯片U3的VDD引脚连接、另一端与所述芯片U3的VSS引脚连接；

所述单片机复位电路包括电阻R5、电容C8和复位开关S1，所述电容C8与复位开关S1并联后一端分别与电阻R5、所述芯片U2的RESET_b引脚连接，另一端接入所述单片机晶振电路，所述电阻R5另一端连接所述电源电路输出端；

单片机工作状态指示电路包括电阻R3和指示灯D2，所述电阻R3一端与所述芯片U2的PTC1引脚连接、另一端连接所述指示灯D2，所述指示灯D2的另一端连接入所述电源电路的输出端。

本实用新型滑动触摸LED灯亮度调节电路的有益效果在于：

（1）其单片机控制电路采用了32位ARM-M0+微控制芯片，其运算速度快、精度高，其不仅可以输出PWM波控制LED灯的亮度，同时进还具有触摸感应功能，可以采集人体触摸的信号；

（2）其电路实现滑动触摸功能。用户滑动触摸E1、E2二个电极能设置LED灯的亮度值，并通过LCD液晶显示屏显示LED灯的亮度值；

（3）其电路成本低、功耗低。其采用了32位低功耗的ARM-M0+微控制芯片和高性能场效应管，导通内阻小，电能转换率高，发热量低；

（4）本实用新型电路通过电压转换和保护芯片U3实现3.3V电压与12V电压的隔离，从而提高电路的安全性。

附图说明

图1为本实用新型滑动触摸LED灯亮度调节电路结构中单片机控制电路和人机交互控制电路图；

图2为本实用新型滑动触摸LED灯亮度调节电路结构中亮度调节电路图；

图3为本实用新型滑动触摸LED灯亮度调节电路结构中电源电路图。

具体实施方式

见图1，本实用新型的一种滑动触摸LED灯亮度调节电路，包括：单片机控制电路，用于系统的数据采集和运算、程序下载；

与单片机控制电路电控连接的：

亮度调节电路，用于控制LED灯的工作电压；

人机交互控制电路，包括液晶显示屏和触摸感应电极，用于人体触摸滑动感应和显示当前亮度值；

电源电路，用于为单片机控制电路、亮度调节电路和人机交互电路提供电源输入。

单片机控制电路包括微控制芯片U2，芯片U2为32位ARM-M0+微控制芯片，单片机控制电路还包括分别与微控制芯片U2电控连接的：

程序下载和调试电路，用于为芯片U2提供程序下载和调试；

单片机晶振电路，用于为芯片U2滤波供电；

单片机复位电路，用于为芯片U2提供复位功能；

单片机工作状态指示电路，用于显示芯片U2的工作状态。

其中，程序下载和调试电路包括SWD调试接口插座JP1与电阻R2，电阻R2串连在SWD调试接口插座JP1的1端口和2端口之间，SWD调试接口插座JP1的2端口、4端口、10端口分别与芯片U2的PTA3、PTA0、RESET_b引脚连接；

单片机晶振电路包括电容C6、电容C7以及8Mhz晶振Y1，电容C6、电容C7分别与8MHz晶振Y1连接后再与芯片U2的EXTAL0、XTAL0引脚连接；

单片机电源滤波电路包括电容C2、电容C3、电容C4和电容C5，电容C2、电容C3并联后一端与芯片U3的VDDA引脚连接、另一端与芯片U3的VSSA引脚连接并接地，电容C4、C5并联后一端与芯片U3的VDD引脚连接、另一端与芯片U3的VSS引脚连接；

单片机复位电路包括电阻R5、电容C8和复位开关S1，电容C8与复位开关S1并联后一端分别与电阻R5、芯片U2的RESET_b引脚连接，另一端接入单片机晶振电路，电阻R5另一端连接电源电路输出端；

单片机工作状态指示电路包括电阻R3和指示灯D2，电阻R3一端与芯片U2的PTC1引脚连接、另一端连接指示灯D2，指示灯D2的另一端连接入电源电路的输出端。

见图2，亮度调节控制电路包括电压转换和隔离保护电路、LED灯驱动电路，LED灯驱动电路与电压转换和隔离保护电路连接；

进一步的，电压转换和隔离保护电路包括电压转换和保护芯片U3、电阻R4，电阻R4的一端分别与电压转换和保护芯片U3的Ain引脚、芯片U2的PTB1引脚连接，电阻R4的另一端与电源电路连接；

进一步的，亮度调节电路包括1个P沟道场效应管Q1和1个LED输出接口JP3，P沟道场效应管Q1的栅极与电压转换芯片U3的Aout引脚连接，场效应管Q1的源极与LED灯插座接口JP3的1端口连接，场效应管Q1的漏极与电源电路连接；当Ain输入3.3V高电平时Q1导通，Aout输出12V高电平，LED灯亮，当Ain输入0V低电平时Q1关闭，Aout输出0V低电平，LED灯不亮。当Ain端输入个某个频率的3.3VPWM信号时（如5KHZ），Q1按此PWM波的频率快速开关，Q1输出一个相应的平均电压，则LED灯按一定的亮度发光。

见图1，人机交互控制电路包括液晶显示屏LCD和触摸感应电极E1和E2，触摸感应电极E1、E2为普通印制电路，触摸感应电极E1、E2的一端分别与芯片U2的PTA2、PTA1引脚连接；触摸感应电极E1和触摸感应电极E2相互穿插，但相互不导通；液晶显示屏LCD的接口插座JP2的1端口、2端口、3端口、4端口分别与芯片U2的PTC7、PTC6、PTC5、PTC4引脚连接，通过SPI通讯方式显示当前的亮度设置值，液晶显示屏LCD的接口插座JP2的5端口与电源电路连接，为液晶显示屏LCD供电。

见图3，电源电路包括电源插座JP4、稳压芯片U1、电容C9、C10、 C11、C12，分别提供12V和3.3V的电压，电容C9、C10并联后一端与稳压芯片U1的输入端连接，电源插座JP4连接入稳压芯片U1的输入端，电容C11、C12并联后连接入稳压芯片U1的输出端；

电源电路还包括电源指示灯电路，电源指示灯电路用于显示电源电路的工作状态，电源指示灯电路包括电阻R1和指示灯D1，指示灯D1与电阻R1串联后一端接入稳压芯片U1的电压输出端，指示灯D1与电阻R1串联后另一端接地。

Claims (9)

1.一种滑动触摸LED灯亮度调节电路，其特征在于：包括：单片机控制电路，用于系统的数据采集和运算、程序下载；

与所述单片机控制电路电控连接的：

亮度调节电路，用于控制LED灯的工作电压；

人机交互控制电路，包括液晶显示屏和触摸感应电极，用于人体触摸滑动感应和显示当前亮度值；

电源电路，用于为所述单片机控制电路、亮度调节电路和人机交互电路提供电源输入。

2.根据权利要求1所述的一种滑动触摸LED灯亮度调节电路，其特征在于：所述单片机控制电路包括微控制芯片U2，芯片U2为32位ARM-M0+微控制芯片，所述单片机控制电路还包括分别与所述微控制芯片U2电控连接的：

程序下载和调试电路，用于为芯片U2提供程序下载和调试；

单片机晶振电路，用于为芯片U2滤波供电；

单片机复位电路，用于为芯片U2提供复位功能；

单片机工作状态指示电路，用于显示芯片U2的工作状态。

3.根据权利要求2所述的一种滑动触摸LED灯亮度调节电路，其特征在于：所述人机交互控制电路包括液晶显示屏LCD和触摸感应电极E1和E2，所述触摸感应电极E1、E2为普通印制电路，所述触摸感应电极E1、E2的一端分别与所述芯片U2的PTA2、PTA1引脚连接；所述触摸感应电极E1和所述触摸感应电极E2相互穿插，但相互不导通；所述液晶显示屏LCD的接口插座JP2的1端口、2端口、3端口、4端口分别与所述芯片U2的PTC7、PTC6、PTC5、PTC4引脚连接，通过SPI通讯方式显示当前的亮度设置值，所述液晶显示屏LCD的接口插座JP2的5端口与所述电源电路连接，为液晶显示屏LCD供电。

4.根据权利要求2所述的一种滑动触摸LED灯亮度调节电路，其特征在于：所述亮度调节控制电路包括电压转换和隔离保护电路、LED灯驱动电路，所述LED灯驱动电路与所述电压转换和隔离保护电路连接。

5.根据权利要求4所述的一种滑动触摸LED灯亮度调节电路，其特征在于：所述电压转换和隔离保护电路包括电压转换和保护芯片U3、电阻R4，所述电阻R4的一端分别与所述电压转换和保护芯片U3的Ain引脚、所述芯片U2的PTB1引脚连接，所述电阻R4的另一端与所述电源电路连接。

6.根据权利要求5所述的一种滑动触摸LED灯亮度调节电路，其特征在于：所述亮度调节电路包括1个P沟道场效应管Q1和1个LED输出接口JP3，所述P沟道场效应管Q1的栅极与所述电压转换芯片U3的Aout引脚连接，所述场效应管Q1的源极与LED灯插座接口JP3的1端口连接，所述场效应管Q1的漏极与所述电源电路连接。

7.根据权利要求1所述的一种滑动触摸LED灯亮度调节电路，其特征在于：所述电源电路包括电源插座JP4、稳压芯片U1、电容C9、C10、 C11、C12，分别提供12V和3.3V的电压，电容C9、C10并联后一端与所述稳压芯片U1的输入端连接，所述电源插座JP4连接入所述稳压芯片U1的输入端，电容C11、C12并联后连接入所述稳压芯片U1的输出端。

8.根据权利要求7所述的一种滑动触摸LED灯亮度调节电路，其特征在于：所述电源电路还包括电源指示灯电路，所述电源指示灯电路用于显示电源电路的工作状态，所述电源指示灯电路包括电阻R1和指示灯D1，所述指示灯D1与所述电阻R1串联后一端接入所述稳压芯片U1的电压输出端，所述指示灯D1与所述电阻R1串联后另一端接地。

9.根据权利要求5所述的一种滑动触摸LED灯亮度调节电路，其特征在于：所述程序下载和调试电路包括SWD调试接口插座JP1与电阻R2，电阻R2串连在SWD调试接口插座JP1的1端口和2端口之间，SWD调试接口插座JP1的2端口、4端口、10端口分别与芯片U2的PTA3、PTA0、RESET_b引脚连接；

所述单片机晶振电路包括电容C6、电容C7以及8Mhz晶振Y1，所述电容C6、电容C7分别与所述8MHz晶振Y1连接后再与所述芯片U2的EXTAL0、XTAL0引脚连接；

所述单片机电源滤波电路包括电容C2、电容C3、电容C4和电容C5，所述电容C2、电容C3并联后一端与所述芯片U3的VDDA引脚连接、另一端与所述芯片U3的VSSA引脚连接并接地，所述电容C4、C5并联后一端与所述芯片U3的VDD引脚连接、另一端与所述芯片U3的VSS引脚连接；

所述单片机复位电路包括电阻R5、电容C8和复位开关S1，所述电容C8与复位开关S1并联后一端分别与电阻R5、所述芯片U2的RESET_b引脚连接，另一端接入所述单片机晶振电路，所述电阻R5另一端连接所述电源电路输出端；

单片机工作状态指示电路包括电阻R3和指示灯D2，所述电阻R3一端与所述芯片U2的PTC1引脚连接、另一端连接所述指示灯D2，所述指示灯D2的另一端连接入所述电源电路的输出端。