CN204633907U - 摄像头的智能光敏电路及摄像头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种摄像头的智能光敏电路及摄像头，所述电路包括检测模块、比较模块、开关模块和发光模块；所述检测模块检测环境光的强度，并根据环境光强度输出相应的检测电压给比较模块；所述比较模块将所述检测电压与参考电压比较，根据比较结果控制所述开关模块开启或关闭所述发光模块。所述电路通过自动检测环境光线的强弱，来启动或关闭摄像头的光源，使摄像头始终处于光线充足的成像环境中，保证摄像头始终能清晰的成像，无需全天为摄像头提供光源，节能环保。

Description

摄像头的智能光敏电路及摄像头

技术领域

本实用新型涉及通讯领域，特别涉及一种摄像头的智能光敏电路及摄像头。

背景技术

众所周知，随着人们对自身安全以及自身周边环境的安全越来越重视，人们对安防摄像头在环境光线强弱变化时清晰成像的适应能力的要求也越来越高，尤其是在阴雨天气和晚上，在外界环境光线不足的情况下，人们更希望安防摄像头能清晰成像，充分发挥其作用，达到安防的目的。但目前适用的大部分红外摄像头，由于红外光线的问题，摄像头清晰度不高，一些普通高清摄像头又由于没有自带光源，当环境光线不足时，无法清晰的成像，还有一些特殊高清摄像头，虽然能在环境光线恶劣的情况下清晰成像，但由于制造精密，造价比较高昂，仅适用于某些特殊行业，比如医用，或者工业使用，无法大范围的适用于广大普通人群。因此，目前的大部分摄像头基本上都无法满足普通大众对于安防摄像头的要求。

因而现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种摄像头的智能光敏电路及摄像头，通过自动检测环境光线的强弱，来启动或关闭摄像头的光源，使摄像头始终处于光线充足的成像环境中，保证摄像头始终能清晰的成像，无需全天为摄像头提供光源，节能环保。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种摄像头的智能光敏电路，包括：检测模块、比较模块、开关模块和发光模块；

所述检测模块检测环境光的强度，并根据环境光强度输出相应的检测电压给比较模块；所述比较模块将所述检测电压与参考电压比较，根据比较结果控制所述开关模块开启或关闭所述发光模块。

所述的摄像头的智能光敏电路中，所述检测模块包括：

用于对外部输入的恒定电压进行分压的分压单元；

用于检测环境光的强度，在环境光强度增大时，减小自身电阻；在环境光强度减小时，增大自身电阻的光敏单元；

用于限流的限流单元；

外部恒定电压供电端通过分压单元连接光敏单元的一端和限流单元的一端，所述光敏单元的另一端接地，所述限流单元的另一端连接比较模块的第一输入端。

所述的摄像头的智能光敏电路中，所述比较模块包括电压比较器，所述电压比较器的IN+端为比较模块的第一输入端、连接限流单元的另一端，所述电压比较器的IN-端连接外部参考电压供电端，所述电压比较器的VCC端连接外部供电电源，所述电压比较器的OUT端为比较模块的输出端、连接开关模块。

所述的摄像头的智能光敏电路中，所述开关模块包括：

用于对电压比较器输出的控制信号进行限流和滤波的限流滤波单元；

用于在接收高电平信号时导通，接收低电平信号时关断的开关管单元；

所述电压比较器的OUT端通过限流滤波单元连接所述开关管单元，所述开关管单元连接发光模块。

所述的摄像头的智能光敏电路中，所述发光模块为LED灯组，所述LED灯组的正极连接外部供电端，所述LED灯组的负极连接开关管单元。

所述的摄像头的智能光敏电路中，所述分压单元包括第一电阻，所述光敏单元包括光敏电阻，所述限流单元包括第二电阻；外部恒定电压供电端通过所述第一电阻连接光敏电阻的一端和第二电阻的一端，所述光敏电阻的另一端接地，所述第二电阻的另一端连接电压比较器的IN+端。

所述的摄像头的智能光敏电路中，所述限流滤波单元包括第三电阻、第四电阻和第一电容；所述开关管单元包括三极管；所述第三电阻的一端连接电压比较器的OUT端，所述第三电阻的另一端连接三极管的基极、还通过第四电阻和第一电容接地；所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极连接LED灯组的负极。

所述的摄像头的智能光敏电路中，所述三极管为NPN三极管。

所述的摄像头的智能光敏电路中，所述第一电容为瓷片电容。

一种摄像头，包括如上所述的摄像头的智能光敏电路。

相较于现有技术，本实用新型提供的摄像头的智能光敏电路及摄像头，通过自动侦测环境中光线的变化，根据环境中光线的强弱来决定是否开启与摄像头组合在一起的光源。当环境中光线比较充足的时候，智能光敏电路将不会启动，摄像头仅依靠环境光线来清晰成像；当环境光线不足以支持摄像头清晰成像时，智能光敏电路将会全面启动，打开与摄像头组合在一起的光源，给摄像头补充足够的光线，使摄像头依然能够清晰成像。由于该智能光敏电路只是在检测到环境中光线比较弱的情况下才启动光源，并非全天24小时都处于一种满负荷的工作中，因此比较节能环保，而且该智能光敏电路可以和各种摄像头一起配套使用，其成本也比较低廉，能在很大程度上满足普通大众对于安防摄像头的要求。

附图说明

图1为本实用新型提供的摄像头的智能光敏电路的结构框图;

图2为本实用新型提供的摄像头的智能光敏电路的电路图。

具体实施方式

本实用新型提供一种摄像头的智能光敏电路及摄像头，通过检测模块检测环境光的强度，并以此输出检测电压，比较模块通过比较检测电压与参考电压的大小，通过开关模块控制发光模块的发光，实现了在环境光较弱时，智能给摄像头自动补充光源的功能。

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供的摄像头的智能光敏电路，包括：检测模块10、比较模块20、开关模块30和发光模块40。

所述检测模块10检测环境光的强度，并根据环境光强度输出相应的检测电压给比较模块20；所述比较模块20将所述检测电压与参考电压比较，根据比较结果控制所述开关模块30开启或关闭所述发光模块40；具体的，所述比较模块20将所述检测电压与参考电压比较，在检测电压大于参考电压时，控制开关模块30开启使发光模块40发光；在检测电压小于参考电压时，控制开关模块30关闭，使发光模块40不发光。

换而言之，所述检测模块10，用于检测环境光的强度，并根据环境光强度输出相应的检测电压给比较模块20。具体的，所述检测模块10，用于检测环境光的强度，在环境光强度增大时，输出的检测电压减小；在环境光强度减小时，输出的检测电压增大，所述检测电压输出给比较模块20。

所述比较模块20，用于将检测电压与参考电压比较，在检测电压大于参考电压时，控制开关模块30开启使发光模块40发光；在检测电压小于参考电压时，控制开关模块30关闭，使发光模块40不发光。所述参考电压是固定不变的一个电压值，其根据检测电压的范围来定，优选的，所述参考电压的取值范围为1V至3.3V较佳。

所述开关模块30，用于根据比较模块20的控制，通过自身的开启和关闭控制发光模块40的发光状态。

所述发光模块40，用于发光。

所述检测模块10通过比较模块20连接开关模块30，所述开关模块30连接发光模块。

进一步的，请参阅图2，所述检测模块10包括：分压单元110、光敏单元120和限流单元130；

所述分压单元110，用于对外部输入的恒定电压进行分压。

所述光敏单元120，用于检测环境光的强度，在环境光强度增大时，减小自身电阻；在环境光强度减小时，增大自身电阻。所述光敏单元120通过在环境光的影响下，改变自身电阻，从而改变检测电压，实现了对光的检测。

所述限流单元130，用于限流，防止电流瞬间变大损坏后端电路。

外部恒定电压供电端V+通过分压单元110连接光敏单元120的一端和限流单元130的一端，所述光敏单元120的另一端接地，所述限流单元130的另一端连接比较模块20的第一输入端。

所述比较模块20包括电压比较器U1，所述电压比较器U1的IN+端为比较模块20的第一输入端、连接限流单元130的另一端，所述电压比较器U1的IN-端连接外部参考电压供电端V-，所述电压比较器U1的VCC端连接外部供电电源VCC，所述电压比较器U1的OUT端为比较模块20的输出端、连接开关模块30。所述电压比较器U1的四个GND端均接地。所述外部供电电源VCC用于给电压比较器U1供电。

所述开关模块30包括限流滤波单元310和开关管单元320。

所述限流滤波单元310，用于对电压比较器U1输出的控制信号进行限流和滤波，同时，能隔断发光模块40的电压和电流与比较模块之间的联系。

所述开关管单元320，用于在接收高电平信号时导通，接收低电平信号时关断。

所述电压比较器U1的OUT端通过限流滤波单元310连接所述开关管单元320，所述开关管单元320连接发光模块40。

所述发光模块40为LED灯组，所述LED灯组的正极连接外部供电端Vin，所述LED灯组的负极连接开关管单元320。故所述开关管单元320可控制LED灯组负极的通断，从而实现控制LED灯组的发光状态。所述LED灯组由一个或多个LED发光二极管组成。

请继续参阅图2，所述分压单元110包括第一电阻R1，所述光敏单元120包括光敏电阻R2，所述限流单元130包括第二电阻R3。外部恒定电压供电端V+通过所述第一电阻R1连接光敏电阻R2的一端和第二电阻R3的一端，所述光敏电阻R2的另一端接地，所述第二电阻R3的另一端为限流单元130的另一端、连接电压比较器U1的IN+端。

所述限流滤波单元310包括第三电阻R4、第四电阻R5和第一电容C1；所述开关管单元320包括三极管Q1；所述第三电阻R4的一端连接电压比较器U1的OUT端，所述第三电阻R4的另一端连接三极管Q1的基极、还通过第四电阻R5和第一电容C1接地；所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极连接LED灯组的负极。优选的，所述三极管Q1为NPN三极管。优选的，所述第一电容C1为瓷片电容。

当环境光线充足时，电压比较器U1在外部供电电源VCC供电下正常工作。外部输入的恒定电压经第一电阻R1（R1的阻值为KΩ级）和光敏电阻R2分压，分压后的电压经过第二电阻R3限流后进入电压比较器U1的IN+端，此时电压比较器U1将IN+端输入的电压与IN-端的参考电压进行比较。参考电压结合电压比较器U1的电气特性一般设置在1-3.3V之间。当在光线充足的环境下，光敏电阻R2的阻值会很小（在设计中，光敏电阻R2的阻值最小可达Ω级，会远远小于第一电阻R1的电阻值），随着外部环境中的光线的变强，外部输入的恒定电压经过第一电阻R1与光敏电阻R2分压后，通过第二电阻R3流入电压比较器U1的IN+端的电压也会不断降低，当电压比较器U1的IN+端的电压下降到比IN-端的参考电压低时，电压比较器U1的OUT脚就会没有电平输出。因此，三极管Q1也处于截止状态，三极管Q1的集电极无法对地导通。在这样的情况下，LED灯组不会点亮，摄像头仅依靠发外部环境中的光线来成像，但由于环境光线比较充足，因此摄像头依然能清晰成像。

当环境光线不足时，光敏电阻R2的阻值会慢慢变大（在设计中，光敏电阻R2的阻值最大可达KΩ级，会超过第一电阻R1的电阻值），随着外部环境中的光线的变弱，光敏电阻R2的阻值也会越来越大，输入到电压比较器U1的IN+端的电压也会不断升高，当IN+端的电压上升到比IN-端的参考电压高时，电压比较器U1的OUT端就会有高电平输出。电压比较器U1的OUT脚输出的高电平经第三电阻R4和第四电阻R5分压后进入三极管Q1的基极，第一电容C1会对输入三极管Q1基极的电压进行滤波，如果没有第一电容C1的滤波，三极管Q1可能会因为电压中的杂讯而发生错误的导通和截止动作。当三极管Q1基极的电压高于其发射极0.7V以上时，三极管Q1的集电极就会对地导通。此时，LED灯组在外部供电端Vin的作用下，与地之间就形成了一个闭合的串联回路，LED灯组发光，向摄像头提供光源，使摄像头依靠内部自带光源来清晰成像，因此，在环境光线不足的情况下，摄像头依然能清晰成像，充分保证了在光线比较恶劣的环境时，摄像头依然能起到监控环境的作用，达到了安全防卫的目的。

基于上一实施例中的摄像头的智能光敏电路，实用新型还提供一种摄像头，包括如上所述的摄像头的智能光敏电路。由于所述摄像头工作原理和技术特征在上一实施例中已详细阐述，在此不再赘述。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种摄像头的智能光敏电路，其特征在于，包括：检测模块、比较模块、开关模块和发光模块；

所述检测模块检测环境光的强度，并根据环境光强度输出相应的检测电压给比较模块；所述比较模块将所述检测电压与参考电压比较，根据比较结果控制所述开关模块开启或关闭所述发光模块。

2.根据权利要求1所述的摄像头的智能光敏电路，其特征在于，所述检测模块包括：

用于对外部输入的恒定电压进行分压的分压单元；

用于检测环境光的强度，在环境光强度增大时，减小自身电阻；在环境光强度减小时，增大自身电阻的光敏单元；

用于限流的限流单元；

外部恒定电压供电端通过分压单元连接光敏单元的一端和限流单元的一端，所述光敏单元的另一端接地，所述限流单元的另一端连接比较模块的第一输入端。

3.根据权利要求2所述的摄像头的智能光敏电路，其特征在于，所述比较模块包括电压比较器，所述电压比较器的IN+端为比较模块的第一输入端、连接限流单元的另一端，所述电压比较器的IN-端连接外部参考电压供电端，所述电压比较器的VCC端连接外部供电电源，所述电压比较器的OUT端为比较模块的输出端、连接开关模块。

4.根据权利要求3所述的摄像头的智能光敏电路，其特征在于，所述开关模块包括：

用于对电压比较器输出的控制信号进行限流和滤波的限流滤波单元；

用于在接收高电平信号时导通，接收低电平信号时关断的开关管单元；

所述电压比较器的OUT端通过限流滤波单元连接所述开关管单元，所述开关管单元连接发光模块。

5.根据权利要求4所述的摄像头的智能光敏电路，其特征在于，所述发光模块为LED灯组，所述LED灯组的正极连接外部供电端，所述LED灯组的负极连接开关管单元。

6.根据权利要求5所述的摄像头的智能光敏电路，其特征在于，所述分压单元包括第一电阻，所述光敏单元包括光敏电阻，所述限流单元包括第二电阻；外部恒定电压供电端通过所述第一电阻连接光敏电阻的一端和第二电阻的一端，所述光敏电阻的另一端接地，所述第二电阻的另一端连接电压比较器的IN+端。

7.根据权利要求5所述的摄像头的智能光敏电路，其特征在于，所述限流滤波单元包括第三电阻、第四电阻和第一电容；所述开关管单元包括三极管；所述第三电阻的一端连接电压比较器的OUT端，所述第三电阻的另一端连接三极管的基极、还通过第四电阻和第一电容接地；所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极连接LED灯组的负极。

8.根据权利要求7所述的摄像头的智能光敏电路，其特征在于，所述三极管为NPN三极管。

9.根据权利要求8所述的摄像头的智能光敏电路，其特征在于，所述第一电容为瓷片电容。

10.一种摄像头，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的摄像头的智能光敏电路。