CN205622944U - 一种用于房屋的感应式灯控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于房屋的感应式灯控系统，包括设置于房屋门口的红外检测感应式电路、设置于房屋墙壁的振动检测电路和向两者提供电源的电源模块；所述的振动检测电路包括振动传感器、放大电路和比较电路，振动传感器接收墙壁的振动信号产生第一电压信号V1；放大电路用于对第一电压信号V1 进行放大以产生第二电压信号V2；比较电路用于将第二电压信号V2与参考电压信号Vref进行比较，其中，当第二电压信号V2的电压大于参考电压信号Vref的电压时，比较电路的输出信号Vo 为高电平信号。本实用新型的红外检测感应式电路用于当检测当用户在门附近之后，自动点亮周围的灯；振动检测电路用于用户通过敲击墙壁进行房屋内部的灯光的开闭。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于房屋的感应式灯控系统。
背景技术
节能环保的话题永远都不会过时，尤其是在当今社会，很多人都会发现，很多行业也刮起了节能环保之风，各种节能环保的产品层出不穷。随着人们节能环保意识的不断增强，各种节能环保式的电路越发出现在人们的视野中。倡导节能环保，用于节约现有能源消耗量，提倡环保型新能源开发，造福社会。原因想必大家都知道，我们当前居住的环境逐渐受到破坏，能源也受到很大的限制，节能环保逐渐深入人心。据相关人士分析，节能环保在家用电器行业内也是备受关注的。同时，“方便”也是对于家用电器很重要的一点。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于房屋的感应式灯控系统。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种用于房屋的感应式灯控系统，包括设置于房屋门口的红外检测感应式电路、设置于房屋墙壁的振动检测电路和向两者提供电源的电源模块；
所述的红外检测感应式电路包括与外部电源连接的接口J1，所述的接口J1的第一端接地，接口J1的第二端还分别与接地电容C1、接地电容C2和红外感应芯片U3的电源输入端连接，红外感应芯片U3的输出端与电阻R2的其中一端连接，红外感应芯片U3的GND端接地，红外感应芯片U3的PIR信号输入端与红外传感器PIR连接；电阻R2的另外一端通过电阻R3接地，电阻R2的另外一端还与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极接地；接口J1的第二端还分别与至少一组LED灯模块连接，所述的LED灯模块包括顺次连接的电阻Rx和LED灯组，所述的LED灯组包括多个并联的发光二级管，所述LED灯组的负极与三极管Q1的集电极连接；
所述的振动检测电路包括振动传感器、放大电路和比较电路，振动传感器接收墙壁的振动信号产生第一电压信号V1；放大电路电连接于振动传感器，用于对第一电压信号V1 进行放大以产生第二电压信号V2；比较电路电连接于放大电路，用于将第二电压信号V2与参考电压信号Vref进行比较，其中，当第二电压信号V2的电压大于参考电压信号Vref的电压时，即第二电压信号V2的幅值大于参考电压信号Vref的幅值时，比较电路的输出信号Vo 为高电平信号；输出信号Vo与灯模块连接。
所述的LED灯模块包括四个，分别为电阻R4和LED灯组LED1、电阻R5和LED灯组LED2、电阻R6和LED灯组LED3、电阻R7和LED灯组LED4。
所述的LED灯组位三个并联的发光二极管。
所述的接口J1的第二端分别与红外感应芯片U3的VDD端和电阻R10的其中一端连接，电阻R10的另外一端分别与可变电阻R11的其中一端和红外感应芯片U3的TCI端连接，可变电阻R11的另外一端接地；红外传感器PIR的G端接地，红外传感器PIR的S端分别与接地电容C4、接地电阻R8和红外感应芯片U3的PIR端连接，红外传感器PIR的D端分别与电解电容C5的正极、接地电容C6、电阻R9的其中一端、红外感应芯片U3的PVDD端连接，电阻R9的另外一端分别与光敏三极管Q2的集电极和红外感应芯片U3的CDS端连接，光敏三极管Q2的发射极接地，电解电容C5的负极接地；红外感应芯片U3的VSS端接地，红外感应芯片U3的RST端悬空，红外感应芯片U3的OUT端与电阻R2连接。
所述的红外感应芯片U3包括低压差线性稳压器、运算放大器、信号采集单元、算法单元和控制逻辑单元，低压差线性稳压器的输入端连接红外感应芯片U3的VDD端，低压差线性稳压器的输出端连接红外感应芯片U3的PVDD端，运算放大器的输入端连接红外感应芯片U3的PIR端，运算放大器的输出端与信号采集单元连接，信号采集单元的输出端与算法单元连接，算法单元的输出端与控制逻辑单元的第一输入端连接，控制逻辑单元的第二输入端连接红外感应芯片U3的TCI端，控制逻辑单元的第三输入端连接红外感应芯片U3的CDS端，控制逻辑单元的输出端连接红外感应芯片U3的OUT端。
所述的红外感应芯片U3的型号为CH8083，所述红外传感器PIR的型号为RE200B。
所述的振动传感器包括钢球、弹簧及压电陶瓷片；其中弹簧的一端固定连接钢球，通过焊接来达成固定连接；所述的压电陶瓷片具有第一端、第二端及第三端，第一端固定连接弹簧的另一端，第二端电连接接地端GND，第三端作为输出端。
所述的放大电路包括第一放大电路及第二放大电路；
第一放大电路包括第一运算放大器A1、第一电容C1 及第一电阻R1；所述第一运算放大器A1的反相输入端电连接压电陶瓷片的第三端，正相输入端电连接接地端GND ；所述第一电容C1的一端电连接第一运算放大器A1的反相输入端，另一端电连接第一运算放大器A1 的输出端；所述的第一电阻R1并联在第一电容C1 的两端；
第二放大电路包括第二运算放大器A2、第二电阻R2 及第三电阻R3；第二运算放大器A2的正相输入端电连接第一运算放大器A1的输出端；第二电阻R2的一端电连接第二运算放大器A2 的反相输入端，另一端电连接第二运算放大器A2的输出端；第三电阻R3的一端电连接第二运算放大器A2 的反相输入端，另一端电连接接地端GND。
所述的比较电路包括第三运算放大器A3、第四电阻R4及滑动变阻器Rp；第三运算放大器A3的正相输入端电连接第二运算放大器A2的输出端；第四电阻R4的一端电连接第三运算放大器A3的反相输入端，另一端电连接电源端，即接入电压Vcc；滑动变阻器Rp的一端电连接第三运算放大器A3 的反相输入端，另一端电连接接地端。
所述的比较电路还包括二极管D1、第二电容C2；所述二极管D1正极电连接第三运算放大器A3的输出端，负极电连接第三运算放大器A3的反相输入端；第二电容C2的一端电连接二极管D1 的负极，另一端电连接接地端GND。
本实用新型的有益效果是：包括设置于房屋门口的红外检测感应式电路、设置于房屋墙壁的振动检测电路和向两者提供电源的电源模块；在本实施例中，红外检测感应式电路用于当检测当用户在门附近之后，自动点亮周围的灯；振动检测电路用于用户通过敲击墙壁进行房屋内部的灯光的开闭。
附图说明
图1为本实用新型模块框图；
图2为红外检测感应式电路示意图；
图3为红外感应芯片U3与红外传感器PIR的电路图；
图4为红外感应芯片U3的内部电路框图；
图5为振动检测电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种用于房屋的感应式灯控系统，包括设置于房屋门口的红外检测感应式电路、设置于房屋墙壁的振动检测电路和向两者提供电源的电源模块；在本实施例中，红外检测感应式电路用于当检测当用户在门附近之后，自动点亮周围的灯；振动检测电路用于用户通过敲击墙壁进行房屋内部的灯光的开闭。
如图2所示，所述的红外检测感应式电路包括与外部电源连接的接口J1，所述的接口J1的第一端接地，接口J1的第二端还分别与接地电容C1、接地电容C2和红外感应芯片U3的电源输入端连接，红外感应芯片U3的输出端与电阻R2的其中一端连接，红外感应芯片U3的GND端接地，红外感应芯片U3的PIR信号输入端与红外传感器PIR连接；电阻R2的另外一端通过电阻R3接地，电阻R2的另外一端还与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极接地；接口J1的第二端还分别与至少一组LED灯模块连接，所述的LED灯模块包括顺次连接的电阻Rx和LED灯组，所述的LED灯组包括多个并联的发光二级管，所述LED灯组的负极与三极管Q1的集电极连接；
所述的LED灯模块包括四个，分别为电阻R4和LED灯组LED1、电阻R5和LED灯组LED2、电阻R6和LED灯组LED3、电阻R7和LED灯组LED4。
所述的LED灯组位三个并联的发光二极管。
如图3所示，所述的接口J1的第二端分别与红外感应芯片U3的VDD端和电阻R10的其中一端连接，电阻R10的另外一端分别与可变电阻R11的其中一端和红外感应芯片U3的TCI端连接，可变电阻R11的另外一端接地；红外传感器PIR的G端接地，红外传感器PIR的S端分别与接地电容C4、接地电阻R8和红外感应芯片U3的PIR端连接，红外传感器PIR的D端分别与电解电容C5的正极、接地电容C6、电阻R9的其中一端、红外感应芯片U3的PVDD端连接，电阻R9的另外一端分别与光敏三极管Q2的集电极和红外感应芯片U3的CDS端连接，光敏三极管Q2的发射极接地，电解电容C5的负极接地；红外感应芯片U3的VSS端接地，红外感应芯片U3的RST端悬空，红外感应芯片U3的OUT端与电阻R2连接。
其中，VDD端表示电源正极；PVDD端表示2.4V供电引脚；PIR端表示PIR 探头信号输入引脚，其有效感应电压范围 0.25V～1.25V；CDS端表示CDS 信号输入引脚，低于1.0V 时IC 不工作（白天），高于1.0V 时IC 工作（夜晚），要改变触发临界值所对应的环境亮度，只需调整R2的大小即可，R2越小，临界值所对应的环境亮度值越大；TCI端表示定时控制输入引脚，用于调整控制信号输出延时时间（共分为12档），可重复触发（每次感应到人体后重新计算延时时间）；OUT端表示控制信号输出端，平时为低电平，检测到人体信号时，输出高电平。每次上电时先输出高电平，待传感器热机完成，IC 检测到传感器信号稳定下来后（约35秒），输出低电平，进入检测状态；RST端表示复位引脚，使用时悬空；VSS端表示电源负极。
如图4所示，所述的红外感应芯片U3包括低压差线性稳压器、运算放大器、信号采集单元、算法单元和控制逻辑单元，低压差线性稳压器的输入端连接红外感应芯片U3的VDD端，低压差线性稳压器的输出端连接红外感应芯片U3的PVDD端，运算放大器的输入端连接红外感应芯片U3的PIR端，运算放大器的输出端与信号采集单元连接，信号采集单元的输出端与算法单元连接，算法单元的输出端与控制逻辑单元的第一输入端连接，控制逻辑单元的第二输入端连接红外感应芯片U3的TCI端，控制逻辑单元的第三输入端连接红外感应芯片U3的CDS端，控制逻辑单元的输出端连接红外感应芯片U3的OUT端。
电阻R2的大小为1K欧，电阻R3的大小为3K欧，电阻Rx的大小为1K欧。
电阻R8的大小51K欧，电阻R9的大小为2M欧，电阻R10的大小为1M欧，电阻R11的基础电阻为1M欧。
所述的红外感应芯片U3的型号为CH8083，所述红外传感器PIR的型号为RE200B。
所述的振动检测电路包括振动传感器、放大电路和比较电路，振动传感器接收墙壁的振动信号产生第一电压信号V1；放大电路电连接于振动传感器，用于对第一电压信号V1 进行放大以产生第二电压信号V2；比较电路电连接于放大电路，用于将第二电压信号V2与参考电压信号Vref进行比较，其中，当第二电压信号V2的电压大于参考电压信号Vref的电压时，即第二电压信号V2的幅值大于参考电压信号Vref的幅值时，比较电路的输出信号Vo 为高电平信号；输出信号Vo与灯模块连接。
如图5所示，所述的振动传感器包括钢球、弹簧及压电陶瓷片；其中弹簧的一端固定连接钢球，通过焊接来达成固定连接；所述的压电陶瓷片具有第一端、第二端及第三端，第一端固定连接弹簧的另一端，第二端电连接接地端GND，第三端作为输出端。
受到机械振动并使钢球摆动时，弹簧将产生形变，由于弹簧的作用，使得压电陶瓷片将产生第一电压信号V1，并通过第三端输出至放大电路中。
所述的放大电路包括第一放大电路及第二放大电路；
第一放大电路包括第一运算放大器A1、第一电容C1 及第一电阻R1；所述第一运算放大器A1的反相输入端电连接压电陶瓷片的第三端，正相输入端电连接接地端GND ；所述第一电容C1的一端电连接第一运算放大器A1的反相输入端，另一端电连接第一运算放大器A1 的输出端；所述的第一电阻R1并联在第一电容C1 的两端。第一放大电路的作用在于对第一电压信号V1 进行放大。
第二放大电路包括第二运算放大器A2、第二电阻R2 及第三电阻R3；第二运算放大器A2的正相输入端电连接第一运算放大器A1的输出端；第二电阻R2的一端电连接第二运算放大器A2 的反相输入端，另一端电连接第二运算放大器A2的输出端；第三电阻R3的一端电连接第二运算放大器A2 的反相输入端，另一端电连接接地端GND。第二放大电路，其作用在于对第一放大电路的输出信号进行放大，也即对第一电压信号V1 的进一步放大，进而产生第二电压信号V2。
所述的比较电路包括第三运算放大器A3、第四电阻R4及滑动变阻器Rp；第三运算放大器A3的正相输入端电连接第二运算放大器A2的输出端；第四电阻R4的一端电连接第三运算放大器A3的反相输入端，另一端电连接电源端，即接入电压Vcc；滑动变阻器Rp的一端电连接第三运算放大器A3 的反相输入端，另一端电连接接地端。可以通过调节滑动变阻器Pp，达成调节参考电压信号Vref 的电压值( 根据分压原理)，其值大小可根据实际需求灵活设置。
所述的比较电路还包括二极管D1、第二电容C2；所述二极管D1正极电连接第三运算放大器A3的输出端，负极电连接第三运算放大器A3的反相输入端；第二电容C2的一端电连接二极管D1 的负极，另一端电连接接地端GND。当第三运算放大器A3的输出信号Vo为高电平时，则将导致二极管D2导通，并给第二电容C2充电，而选择第二电容C2为适当电容值时，如，充电一定时间内第二电容C2 两端的电压总小于第二电压信号V2 的电压，并且由图5可知，第二电容C2两端电压与参考电压信号Vref的电压相等，则可知由于第二电容C2的存在可使参考电信信号Vref的电压被钳住，从而使得参考电压信号Vref的电压小于第二电压信号V2，进而可使第三运算放大器A3 在一定时间内稳定输出高电平信号。
Claims (10)
1.一种用于房屋的感应式灯控系统，其特征在于：包括设置于房屋门口的红外检测感应式电路、设置于房屋墙壁的振动检测电路和向两者提供电源的电源模块；
所述的红外检测感应式电路包括与外部电源连接的接口J1，所述的接口J1的第一端接地，接口J1的第二端还分别与接地电容C1、接地电容C2和红外感应芯片U3的电源输入端连接，红外感应芯片U3的输出端与电阻R2的其中一端连接，红外感应芯片U3的GND端接地，红外感应芯片U3的PIR信号输入端与红外传感器PIR连接；电阻R2的另外一端通过电阻R3接地，电阻R2的另外一端还与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极接地；接口J1的第二端还分别与至少一组LED灯模块连接，所述的LED灯模块包括顺次连接的电阻Rx和LED灯组，所述的LED灯组包括多个并联的发光二级管，所述LED灯组的负极与三极管Q1的集电极连接；
所述的振动检测电路包括振动传感器、放大电路和比较电路，振动传感器接收墙壁的振动信号产生第一电压信号V1；放大电路电连接于振动传感器，用于对第一电压信号V1 进行放大以产生第二电压信号V2；比较电路电连接于放大电路，用于将第二电压信号V2与参考电压信号Vref进行比较，其中，当第二电压信号V2的电压大于参考电压信号Vref的电压时，即第二电压信号V2的幅值大于参考电压信号Vref的幅值时，比较电路的输出信号Vo 为高电平信号；输出信号Vo与灯模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于房屋的感应式灯控系统，其特征在于：所述的LED灯模块包括四个，分别为电阻R4和LED灯组LED1、电阻R5和LED灯组LED2、电阻R6和LED灯组LED3、电阻R7和LED灯组LED4。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于房屋的感应式灯控系统，其特征在于：所述的LED灯组位三个并联的发光二极管。
4.根据权利要求1所述的一种用于房屋的感应式灯控系统，其特征在于：所述的接口J1的第二端分别与红外感应芯片U3的VDD端和电阻R10的其中一端连接，电阻R10的另外一端分别与可变电阻R11的其中一端和红外感应芯片U3的TCI端连接，可变电阻R11的另外一端接地；红外传感器PIR的G端接地，红外传感器PIR的S端分别与接地电容C4、接地电阻R8和红外感应芯片U3的PIR端连接，红外传感器PIR的D端分别与电解电容C5的正极、接地电容C6、电阻R9的其中一端、红外感应芯片U3的PVDD端连接，电阻R9的另外一端分别与光敏三极管Q2的集电极和红外感应芯片U3的CDS端连接，光敏三极管Q2的发射极接地，电解电容C5的负极接地；红外感应芯片U3的VSS端接地，红外感应芯片U3的RST端悬空，红外感应芯片U3的OUT端与电阻R2连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于房屋的感应式灯控系统，其特征在于：所述的红外感应芯片U3包括低压差线性稳压器、运算放大器、信号采集单元、算法单元和控制逻辑单元，低压差线性稳压器的输入端连接红外感应芯片U3的VDD端，低压差线性稳压器的输出端连接红外感应芯片U3的PVDD端，运算放大器的输入端连接红外感应芯片U3的PIR端，运算放大器的输出端与信号采集单元连接，信号采集单元的输出端与算法单元连接，算法单元的输出端与控制逻辑单元的第一输入端连接，控制逻辑单元的第二输入端连接红外感应芯片U3的TCI端，控制逻辑单元的第三输入端连接红外感应芯片U3的CDS端，控制逻辑单元的输出端连接红外感应芯片U3的OUT端。
6.根据权利要求1所述的一种用于房屋的感应式灯控系统，其特征在于：所述的红外感应芯片U3的型号为CH8083，所述红外传感器PIR的型号为RE200B。
7.根据权利要求1所述的一种用于房屋的感应式灯控系统，其特征在于：所述的振动传感器包括钢球、弹簧及压电陶瓷片；其中弹簧的一端固定连接钢球，通过焊接来达成固定连接；所述的压电陶瓷片具有第一端、第二端及第三端，第一端固定连接弹簧的另一端，第二端电连接接地端GND，第三端作为输出端。
8.根据权利要求7所述的一种用于房屋的感应式灯控系统，其特征在于：所述的放大电路包括第一放大电路及第二放大电路；
第一放大电路包括第一运算放大器A1、第一电容C1 及第一电阻R1；所述第一运算放大器A1的反相输入端电连接压电陶瓷片的第三端，正相输入端电连接接地端GND ；所述第一电容C1的一端电连接第一运算放大器A1的反相输入端，另一端电连接第一运算放大器A1 的输出端；所述的第一电阻R1并联在第一电容C1 的两端；
第二放大电路包括第二运算放大器A2、第二电阻R2 及第三电阻R3；第二运算放大器A2的正相输入端电连接第一运算放大器A1的输出端；第二电阻R2的一端电连接第二运算放大器A2 的反相输入端，另一端电连接第二运算放大器A2的输出端；第三电阻R3的一端电连接第二运算放大器A2 的反相输入端，另一端电连接接地端GND。
9.根据权利要求8所述的一种用于房屋的感应式灯控系统，其特征在于：所述的比较电路包括第三运算放大器A3、第四电阻R4及滑动变阻器Rp；第三运算放大器A3的正相输入端电连接第二运算放大器A2的输出端；第四电阻R4的一端电连接第三运算放大器A3的反相输入端，另一端电连接电源端，即接入电压Vcc；滑动变阻器Rp的一端电连接第三运算放大器A3 的反相输入端，另一端电连接接地端。
10.根据权利要求9所述的一种用于房屋的感应式灯控系统，其特征在于：所述的比较电路还包括二极管D1、第二电容C2；所述二极管D1正极电连接第三运算放大器A3的输出端，负极电连接第三运算放大器A3的反相输入端；第二电容C2的一端电连接二极管D1 的负极，另一端电连接接地端GND。
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