CN205584554U - 智能led灯控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能LED灯控制系统，包括控制器、电源单元、继电器电路、LED灯、光线检测单元、红外检测单元和声控电路，还包括：模式转换单元，设置于光线检测单元、红外检测单元、声控电路与控制器之间，用于选择性导通光线检测单元、声控电路和控制器或者光线检测单元、红外检测单元和控制器；当处于声光检测模式时，光线检测单元、声控电路和控制器导通，用于检测环境中的光线和声音，并发送光信号和声音信号至控制器以共同控制LED灯的亮灭；当处于光控红外检测模式时，光线检测单元、红外检测单元和控制器导通，用于检测环境中的光线和人体移动，并发送光信号和红外检测信号以共同控制LED灯的亮灭。

Description

智能 LED 灯控制系统

技术领域

本实用新型涉及智能照明技术领域，更具体地说，它涉及一种智能LED灯控制系统。

背景技术

伴随着科技时代的到来，人们为了实现快速便捷的生活理念，越来越多的智能化产品在生活中的应用越发广泛，智能型建筑就是其中一个典型的例子。不过，目前国内的智能型建筑还存在着工作效率低等现象，在灯光控制方面有着一些明显的问题，如天亮了灯却一直开着、天黑了灯不能及时打开。这既不能满足人对灯光的需求，又使大量的能源被浪费，而能源是十分有限的。

公开号为CN105323924A的中国专利公开了一种LED灯智能照明系统，设有光敏电阻、热释电传感器、声控传感器，能够采用三种方式进行LED灯自动开关控制。但是，对于那些设置在比较嘈杂的地方的LED灯智能照明系统，如工地旁边，容易受到声音的干扰，从而导致LED灯一直处于亮着的状态，不能够很好的达到节约能源的效果。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种智能LED灯控制系统，能够针对不同的外界环境选择相对应的照明模式，从而达到节约能源的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种智能LED灯控制系统，包括控制器、电源单元、继电器电路、LED灯、光线检测单元、红外检测单元和声控电路，还包括：

模式转换单元，设置于光线检测单元、红外检测单元、声控电路与控制器之间，用于选择性导通光线检测单元、声控电路和控制器或者光线检测单元、红外检测单元和控制器；

当处于声光检测模式时，光线检测单元、声控电路和控制器导通，用于检测环境中的光线和声音，并发送光信号和声音信号至控制器以共同控制LED灯的亮灭；

当处于光控红外检测模式时，光线检测单元、红外检测单元和控制器导通，用于检测环境中的光线和人体移动，并发送光信号和红外检测信号以共同控制LED灯的亮灭。

通过采用上述技术方案，当该系统处于比较嘈杂的环境中，周围的声音对声控电路的干扰较大时，选择光控红外检测模式，在光线检测单元检测到天黑的前提下，若是由红外检测单元检测到人体移动，则光信号和红外信号发送至控制器中经处理后，输出高电平的控制信号，该控制信号控制继电器电路中的继电器的开关闭合，从而控制与继电器电路连接的LED灯亮起，于是实现了人来灯亮的功能；当人走过后，红外检测单元检测不到人体移动，此时，控制器输出低电平的控制信号，继电器的开关开启，使得LED灯灭，实现了人走灯灭的功能，从而有效节约了能源；当然，若是处于较为安静的小区，受环境中声音干扰较小的地方，除了选择光控红外检测模式外，还能够选择声光检测模式，与光控红外检测模式的不同之处在于，控制器输出的控制信号由光信号和声音信号共同控制，若是由声控电路检测到声音信号，则光信号和声音信号发送至控制器中经处理后，输出高电平的控制信号，该控制信号控制继电器电路中的继电器的开关闭合，从而控制与继电器电路连接的LED灯亮起，于是实现了人来灯亮的功能；当人走过后，声控电路检测不到声音，此时，控制器输出低电平的控制信号，继电器的开关开启，使得LED灯灭，实现了人走灯灭的功能，从而有效节约了能源。

进一步的，所述声控电路包括：

声音采集模块，用于采集周围环境的声音信号；

第一比较模块，包括分压电路一和比较器一，所述比较器一用于比较所述声音信号和分压电路一的电信号的大小，并输出第一比较信号至模式转换单元。

通过采用上述技术方案，用声音采集模块采集环境中的声音信号，并通过第一比较模块判断采集的声音信号是否符合要求，这是因为环境中不时会发出声响，比如风声、雨声之类的比较轻微的声音，这类声音同样会被声音采集模块采集，从而干扰LED灯的亮灭。

进一步的，所述声音采集模块包括驻极体话筒MK1、极性电容C1、电容C2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、三极管Q1，所述驻极体话筒MK1的正极连接于极性电容C1的正极和电阻R1的一端，极性电容的负极连接于三极管Q1的基极和电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接于三极管Q1的集电极和电阻R3的一端，电阻R1的另一端、电阻R3的另一端连接于电源单元，驻极体话筒MK1的负极、三极管Q1的发射极接地，所述电容C2与三极管的集电极和发射极连接，三极管的集电极连接于所述第一比较模块。

通过采用上述技术方案，驻极体话筒是一种最常见的电容式话筒，具有结构简单、体积较小、价格廉价等优点，用驻极体话筒MK1采集声音信号，由于该信号较小，所以通过三极管Q1放大该信号，然后将该信号输入第一比较模块。

进一步的，所述第一比较模块包括分压电路一和比较器一，所述分压电路一包括可调电阻R4，所述可调电阻R4的两个下接线柱分别连接于电源单元和接地，上接线柱连接于比较器一的同相输入端，所述三极管Q1的集电极连接于比较器一的反相输入端，比较器一的输出端连接于模式转换单元。

通过采用上述技术方案，用分压电路一的输出电压作为基准信号，当声音信号高于基准信号时，比较器一便输出高电平信号。

进一步的，所述光线检测单元包括光敏电阻R5、电阻R6和第二比较模块，光敏电阻R5的一端连接于电源单元，另一端连接于电阻R6的一端和第二比较模块，电阻R6的另一端接地。

通过采用上述技术方案，利用光敏电阻采集光信号，并通过第二比较模块判断该信号是否符合要求，只有当光线足够暗，光敏电阻采集的光信号通过第二比较模块后才能输出高电平的信号。

进一步的，所述第二比较模块包括分压电路二和比较器二，所述分压电路二包括可调电阻R7，所述可调电阻R7的两个下接线柱分别连接于电源单元和接地，上接线柱连接于比较器二的同相输入端，所述比较器二的反向输入端连接于光敏电阻R5和电阻R6的连接点，比较器二的输出端连接于模式转换单元。

通过采用上述技术方案，用分压电路二的输出电压作为基准信号，当光信号低于基准信号时，比较器二便输出高电平信号。

进一步的，所述红外检测单元包括热释电红外传感器、电阻R8、电阻R9和三极管Q2，所述热释电红外传感器通过电阻R9与三极管Q2的基极连接，电阻R8的一端接地，另一端连接于电源单元，三极管Q2的发射极接地，集电极连接于模式转换单元。

通过采用上述技术方案，热释电红外传感器可检测人体移动，当检测到有人体移动时，便输出红外信号至模式转换单元。

进一步的，所述模式转换单元包括三位拨码开关，所述三位拨码开关的1号管脚连接于比较器一的输出端，2号管脚连接于比较器二的输出端，3号管脚连接于三极管Q2的集电极，4号管脚、5号管脚、6号管脚均连接于控制器，其中，2号管脚和5号管脚处于常闭状态，当1号管脚与4号管脚导通、3号管脚与6号管脚打开时，开启声光检测模式；当1号管脚与4号管脚打开、3号管脚与6号管脚导通时，开启光控红外检测模式。

通过采用上述技术方案，2号管脚和5号管脚处于常闭状态说明光信号是前提，只有当光信号满足要求的时候，声音信号和红外信号作用在控制器上才有作用。

进一步的，所述智能LED灯控制系统还包括延时电路单元，所述延时电路单元连接于继电器电路和LED灯之间，用于控制LED灯亮的时间。

通过采用上述技术方案，由于人走过通道需要一定的时间，所以为了使人享受更好的照明效果，设置了延时电路使得人在这段时间内能够通过通道，再关闭LED灯，使得该系统在节约能源的前提下，更大程度的提高了用户体验。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：该系统设置有声光检测模式和光控红外检测模式，使得该系统适用于不同场所，提高了该系统的通用性；并且设置有延时电路可延长LED灯亮的时间，使得人在这段时间内能够通过通道，再关闭LED灯，使得该系统在节约能源的前提下，更大程度的提高了用户体验。

附图说明

图1为本实用新型的系统框图；

图2为本实用新型环境检测的具体电路图；

图3为控制LED灯亮灭的电路图。

附图标记：1、声控电路；2、光线检测单元；3、红外检测单元；4、模式转换单元。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

参照图1，一种智能LED灯控制系统，包括用于检测外界环境光线亮度的光线检测单元2，用于检测人体移动的红外检测单元3，用于检测环境中声音的声控电路1，上述光线检测单元2、红外检测单元3和声控电路1均通过模式转换单元4与控制器连接。这里，当该系统所处的周围环境较为嘈杂，受声音的影响较大时，连通光线检测单元2、红外检测单元3和控制器，即选择光控红外检测模式，在光线检测单元2检测到天黑的前提下，若是检测到人体移动，则控制器在光信号和红外信号的共同作用下控制继电器电路开启，从而控制LED灯亮，并且在延时电路单元的控制下，等人走后灯可自动熄灭，根据大部分人走路的速度，可将延时时间设置成30s；否则，就算检测到天黑，LED灯也不会亮，有效节省了能源。这里，延时电路单元主要利用555定时器实现延时功能。若是该系统所处的位置是比较安静的小区，则除了选择上述光控红外检测模式外，还能够选择声光检测模式，即导通光线检测单元2、声控电路1和控制器，在光线检测单元2检测到天黑的前提下，若是检测到声音如人的脚步声或者说话声，则控制器受到光信号与声音信号的共同作用来控制LED灯亮，等人走过后自动熄灭；否则，就算检测到天黑，LED灯也不会亮，有效节省了能源。模式转换单元4的设置提高了该智能LED灯控制系统的通用性，极大可能的减少了能源的浪费。

其中，参照图2，声控电路1包括声音采集模块和第一比较模块。声音采集模块包括驻极体话筒MK1、极性电容C1、电容C2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、NPN三极管Q1，驻极体话筒MK1的正极连接于极性电容C1的正极和电阻R1的一端，极性电容的负极连接于NPN三极管Q1的基极和电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接于NPN三极管Q1的集电极和电阻R3的一端，电阻R1的另一端、电阻R3的另一端连接于电源单元，驻极体话筒MK1的负极、NPN三极管Q1的发射极接地，电容C2与NPN三极管的集电极和发射极连接，NPN三极管的集电极连接于第一比较模块。该模块主要实现声音的采集及放大。

第一比较模块包括分压电路一和比较器一，分压电路一包括可调电阻R4，可调电阻R4的两个下接线柱分别连接于电源单元和接地，上接线柱连接于比较器一的同相输入端，NPN三极管Q1的集电极连接于比较器一的反相输入端，比较器一的输出端连接于模式转换单元4。将采集放大后的声音信号与分压电路一输出信号值进行比较，若是声音信号高于分压电路一输出信号值，则比较器一的输出端输出高电平；否则，输出低电平。

另外，光线检测单元2包括光敏电阻R5、电阻R6和第二比较模块，光敏电阻R5的一端连接于电源单元，另一端连接于电阻R6的一端和第二比较模块，电阻R6的另一端接地。第二比较模块包括分压电路二和比较器二，分压电路二包括可调电阻R7，可调电阻R7的两个下接线柱分别连接于电源单元和接地，上接线柱连接于比较器二的同相输入端，比较器二的反向输入端连接于光敏电阻R5和电阻R6的连接点，比较器二的输出端连接于模式转换单元4。将光信号与分压电路二输出信号值进行比较，若是光信号低于分压电路二输出信号值，则比较器二的输出端输出高电平；否则，输出低电平。

另外，红外检测单元3包括热释电红外传感器、电阻R8、电阻R9和NPN三极管Q2，热释电红外传感器通过电阻R9与NPN三极管Q2的基极连接，电阻R8的一端接地，另一端连接于电源单元，NPN三极管Q2的发射极接地，集电极连接于模式转换单元4。

其中，模式转换单元4包括三位拨码开关，三位拨码开关的1号管脚连接于比较器一的输出端，2号管脚连接于比较器二的输出端，3号管脚连接于NPN三极管Q2的集电极，4号管脚、5号管脚、6号管脚均连接于控制器，其中，2号管脚和5号管脚处于常闭状态，当1号管脚与4号管脚导通、3号管脚与6号管脚打开时，开启声光检测模式；当1号管脚与4号管脚打开、3号管脚与6号管脚导通时，开启光控红外检测模式。

参照图3，上述继电器电路包括与控制器连接的电阻R12，且该电阻的另一端与PNP三极管Q3的基极，PNP三极管Q3的发射极连接于继电器KM的一端和电阻R13的一端，PNP三极管Q3的集电极接地，电阻R13的另一端连接于发光二极管D1的负极，发光二极管D1的正极连接于继电器的另一端，继电器的开关K1与延时电路连接，延时电路与LED灯连接。继电器的开关在自然状态下呈开启状态，控制LED灯亮的信号经控制器处理后输出高电平，从而将开关K1吸合，LED灯亮，并且在一段时间后自动熄灭，节省能源。

这里，控制器为单片机，比较器一和比较器二使用同一芯片LM393。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种智能LED灯控制系统，包括控制器、电源单元、继电器电路、LED灯、光线检测单元（2）、红外检测单元（3）和声控电路（1），其特征在于，还包括：

模式转换单元（4），设置于光线检测单元（2）、红外检测单元（3）、声控电路（1）与控制器之间，用于选择性导通光线检测单元（2）、声控电路（1）和控制器或者光线检测单元（2）、红外检测单元（3）和控制器；

当处于声光检测模式时，光线检测单元（2）、声控电路（1）和控制器导通，用于检测环境中的光线和声音，并发送光信号和声音信号至控制器以共同控制LED灯的亮灭；

当处于光控红外检测模式时，光线检测单元（2）、红外检测单元（3）和控制器导通，用于检测环境中的光线和人体移动，并发送光信号和红外检测信号以共同控制LED灯的亮灭。

2.根据权利要求1所述的智能LED灯控制系统，其特征在于，所述声控电路（1）包括：

声音采集模块，用于采集周围环境的声音信号；

第一比较模块，包括分压电路一和比较器一，所述比较器一用于比较所述声音信号和分压电路一的电信号的大小，并输出第一比较信号至模式转换单元（4）。

3.根据权利要求2所述的智能LED灯控制系统，其特征在于，所述声音采集模块包括驻极体话筒MK1、极性电容C1、电容C2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、三极管Q1，所述驻极体话筒MK1的正极连接于极性电容C1的正极和电阻R1的一端，极性电容的负极连接于三极管Q1的基极和电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接于三极管Q1的集电极和电阻R3的一端，电阻R1的另一端、电阻R3的另一端连接于电源单元，驻极体话筒MK1的负极、三极管Q1的发射极接地，所述电容C2与三极管的集电极和发射极连接，三极管的集电极连接于所述第一比较模块。

4.根据权利要求3所述的智能LED灯控制系统，其特征在于，所述分压电路一包括可调电阻R4，所述可调电阻R4的两个下接线柱分别连接于电源单元和接地，上接线柱连接于比较器一的同相输入端，所述三极管Q1的集电极连接于比较器一的反相输入端，比较器一的输出端连接于模式转换单元（4）。

5.根据权利要求1所述的智能LED灯控制系统，其特征在于，所述光线检测单元（2）包括光敏电阻R5、电阻R6和第二比较模块，光敏电阻R5的一端连接于电源单元，另一端连接于电阻R6的一端和第二比较模块，电阻R6的另一端接地。

6.根据权利要求5所述的智能LED灯控制系统，其特征在于，所述第二比较模块包括分压电路二和比较器二，所述分压电路二包括可调电阻R7，所述可调电阻R7的两个下接线柱分别连接于电源单元和接地，上接线柱连接于比较器二的同相输入端，所述比较器二的反向输入端连接于光敏电阻R5和电阻R6的连接点，比较器二的输出端连接于模式转换单元（4）。

7.根据权利要求1所述的智能LED灯控制系统，其特征在于，所述红外检测单元（3）包括热释电红外传感器、电阻R8、电阻R9和三极管Q2，所述热释电红外传感器通过电阻R9与三极管Q2的基极连接，电阻R8的一端接地，另一端连接于电源单元，三极管Q2的发射极接地，集电极连接于模式转换单元（4）。

8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的智能LED灯控制系统，其特征在于，所述模式转换单元（4）包括三位拨码开关，所述三位拨码开关的1号管脚连接于比较器一的输出端，2号管脚连接于比较器二的输出端，3号管脚连接于三极管Q2的集电极，4号管脚、5号管脚、6号管脚均连接于控制器，其中，2号管脚和5号管脚处于常闭状态，当1号管脚与4号管脚导通、3号管脚与6号管脚打开时，开启声光检测模式；当1号管脚与4号管脚打开、3号管脚与6号管脚导通时，开启光控红外检测模式。

9.根据权利要求8所述的智能LED灯控制系统，其特征在于，所述智能LED灯控制系统还包括延时电路单元，所述延时电路单元连接于继电器电路和LED灯之间，用于控制LED灯亮的时间。