CN207399555U - 一种基于stc单片机led智能照明系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于STC单片机LED智能照明系统，该智能照明系统包括环境亮度传感模块、控制器、被动热释电红外探测模块、LED驱动模块以及LED阵列。该系统利用光敏电阻检测室内光线的强弱，被动热释红外探测器可探测人体的特征，传感器将检测数据传送给控制核心单片机，根据处理结果去控制照明设备的开启，关闭和光的亮度。适用于公寓，办公楼的楼道灯，卫生间的照明灯等，可以达到很好的照明，节能，环保的效果。该系统结构简单，实用性强。可适用于公寓，办公楼的楼道灯，卫生间的照明灯等，可以达到很好的照明、节能、环保的效果。

Description

一种基于STC单片机LED智能照明系统

技术领域

本实用新型涉及照明技术领域，尤其涉及一种基于STC单片机LED智能照明系统。

背景技术

LED被称为第四代照明光源或绿色光源，LED的发光器件是冷光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点。白炽灯，卤钨灯的光效为12-24lm/W，荧光灯50-70lm/W，钠灯90-140lm/W，而且大部分的耗电变成了热耗。LED可达到50-200lm/W，而且单光的单色性好，光谱窄，无需过滤，可直接发出有色可见光。在相同照明效果的情况下，耗电量是白炽灯的万分之一，荧光灯的二分之一。同样效果的一支日光灯40多瓦，而采用LED每支的功率只有8瓦。LED的平均寿命达10万小时，安全可靠性强，无眩光，不含汞，钠元素等可能危害健康的物质，有利于环保，被称为“绿色照明光源”。

目前的照明灯具大多采用手动开关控制，经常在白天忘记关灯，造成大量的能源浪费，也缩短了灯具的使用寿命这已成为了急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提出了一种基于STC单片机LED智能照明系统，该系统利用光敏电阻检测室内光线的强弱，被动热释红外探测器可探测人体的特征，传感器将检测数据传送给控制核心单片机，根据处理结果去控制照明设备的开启，关闭和光的亮度。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种基于STC单片机LED智能照明系统，该智能照明系统包括环境亮度传感模块、控制器、被动热释电红外探测模块、LED驱动模块以及LED阵列，其特征在于：

所述控制器与环境亮度传感模块、被动热释电红外探测模块以及LED驱动模块相连，接收来自环境亮度传感模块的亮度数据，接收来自被动热释电红外探测模块的探测人体的特征数据，进行处理后向所述LED驱动模块发送控制指令。

优选地，所述控制器采用STC12C5628AD系列单片机。

优选地，所述被动热释电红外探测模块包括菲涅尔滤光晶片、菲涅尔透镜以及热释电红外传感器。

优选地，所述菲涅尔滤光晶片用于进行带通滤波器，使环境的干扰受到明显的控制；

所述菲涅尔透镜用于进行聚焦，将热释的红外信号折射在所述热释电红外传感器上；

所述热释电红外传感器，用于将透过滤光晶片的红外辐射能量的变化转换成电信号。

优选地，所述环境亮度传感模块的核心器件采用光敏电阻。

优选地，所述LED驱动模块采用集成了N沟道功率MOS场效应管的脉冲宽度调制的浮动式降压转换器LM3407。

本实用新型的技术方案所能获得的有益效果包括：经过实验验证，此系统达到了很好的节能和改善照明环境的效果。既消除了居民楼道声控灯的扰民问题，又解决了能及时关灯大大节省能源的问题，选取的LED灯更是被称为“21世纪的绿色光源”。适用于公寓，办公楼的楼道灯，卫生间的照明灯等，可以达到很好的照明，节能，环保的效果。该系统结构简单，实用性强。可适用于公寓，办公楼的楼道灯，卫生间的照明灯等，可以达到很好的照明、节能、环保的效果。

附图说明

图1为该基于STC单片机LED智能照明系统的组成原理图；

图2为LED驱动模块的电路示意图。

具体实施方式

为了更好的说明本实用新型，现结合具体实施例以及说明书附图对技术方案作进一步的说明。虽然实施例中记载了这些具体的实施方式，然其并非用以限定本实用新型，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

该基于STC单片机LED智能照明系统的组成原理图如图1所示。该智能照明系统包括环境亮度传感模块、控制器、被动热释电红外探测模块、LED驱动模块以及LED阵列。所述控制器与环境亮度传感模块、被动热释电红外探测模块以及LED驱动模块相连，接收来自环境亮度传感模块的亮度数据，接收来自被动热释电红外探测模块的探测人体的特征数据，进行处理后向所述LED驱动模块发送控制指令。

控制器采用宏晶科技生产的STC12C5628AD系列单片机，该单片机是单时钟/机器周期(lT)的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快8-12倍，内部集成MAx810专用复位电路。4路PWM，8路高速10位A/D转换，针对电机控制，强干扰场合。选择这个型号的单片机主要考虑到具有PWM和AD转换的作用，使得外围电路得到了大大的简化，同时产生的PWM信号可直接与驱动芯片相连，使得这个系统的成本降低了很多。

该被动热释电红外探测模块有三个关键元件：菲涅尔滤光晶片，它通过截止波长8～12μm的滤光晶片，起带通滤波器的作用，使环境的干扰受到明显的控制；菲涅尔透镜，聚焦作用，即将热释的红外信号折射(反射)在热释电红外传感器上，第二个作用是将警戒区内分为若干个明区和暗区，使进入警戒区的移动物体能以温度变化的形式在热释电红外传感器上产生变化热释红外信号，这样热释电红外传感器就能产生变化的电信号。热释电红外传感器热释电红外传感器，将透过滤光晶片的红外辐射能量的变化转换成电信号，即热电转换。

人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10μm左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10μm左右的红外线而进行工作的。人体发射的10μm左右的红外线通过菲泥尔滤波片增强后聚集到红外感应源上。红外感应源通过采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射稳定发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，经检测处理后就能产生电平的变化。根据此原理应用性能稳定的红外模块，当有人走动时模块输出3.3V电压，没人时为低电平。模块有可调的延时，最多可达到18秒。

该环境亮度传感模块，此传感模块的核心器件是光敏电阻。光敏电阻利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻小，入射光弱，电阻增大。光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)。

图2为LED驱动模块的电路示意图。所述LED驱动模块，由于采用的是PWM调光的方式，为了减少不必要的外围的电路，选择的驱动芯片可直接由DIM管脚输入PWM方波。LM3407是一款集成了N沟道功率MOS场效应管的脉冲宽度调制的浮动式降压转换器，其设计是为提供精准的恒定电流输出，以驱动高功率发光二极管(LED)。LM3407的显著特色是脉冲电平调制(PLM)控制方案，这一方案在使用一个外部1％精度的电流设定厚膜电阻时，能确保在整个输入电压和工作温度范围内恒定电流输出精度好于10％。转换器的另一个特点是具有一个可接收标准逻辑脉冲，控制LED阵列亮度的DIM引脚，使得LM3407成为精密功率LED驱动器或者恒流源的理想器件。

本实用新型的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围内，则本实用新型的意图也包含这些改动和变形在内。

Claims (6)

1.一种基于STC单片机LED智能照明系统，该智能照明系统包括环境亮度传感模块、控制器、被动热释电红外探测模块、LED驱动模块以及LED阵列，其特征在于：

所述控制器与环境亮度传感模块、被动热释电红外探测模块以及LED驱动模块相连，接收来自环境亮度传感模块的亮度数据，接收来自被动热释电红外探测模块的探测人体的特征数据，进行处理后向所述LED驱动模块发送控制指令。

2.根据权利要求1所述的智能照明系统，其特征在于：所述控制器采用STC12C5628AD系列单片机。

3.根据权利要求1所述的智能照明系统，其特征在于：所述被动热释电红外探测模块包括菲涅尔滤光晶片、菲涅尔透镜以及热释电红外传感器。

4.根据权利要求3所述的智能照明系统，其特征在于：所述菲涅尔滤光晶片用于进行带通滤波器，使环境的干扰受到明显的控制；

所述菲涅尔透镜用于进行聚焦，将热释的红外信号折射在所述热释电红外传感器上；

所述热释电红外传感器，用于将透过滤光晶片的红外辐射能量的变化转换成电信号。

5.根据权利要求1所述的智能照明系统，其特征在于：所述环境亮度传感模块的核心器件采用光敏电阻。

6.根据权利要求1所述的智能照明系统，其特征在于：所述LED驱动模块采用集成了N沟道功率MOS场效应管的脉冲宽度调制的浮动式降压转换器LM3407。