CN208113033U - 一种基于单片机的WiFi控制交流调光装置 - Google Patents

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李晖
文立
汤秋芳
王治淇
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Abstract

本实用新型提供一种基于单片机的WiFi控制交流调光装置，包括过零检测模块、电源转换模块、WiFi信号转换模块、单片机最小系统模块、双向可控硅相控调压模块，过零检测模块、WiFi转换模块、双向可控硅调压模块和单片机最小系统模块相连，双向可控硅相控调压模块的输出端与灯具串联后连接到市电两端，电源转换模块输入端分别连接于市电相线和N线，输出端分别连接过零检测模块、WiFi信号转换模块、单片机最小系统模块的电源端，分别为其提供合适的电压电流。本实用新型能使用户通过手机、电脑或其他智能设备APP端控制灯具开关和调节光的亮度；没有机械触点，不会因潮湿、灰尘、老化等原因造成调光触点接触不良；节约了线缆，调光不再受距离的限制。

Description

一种基于单片机的WiFi控制交流调光装置
技术领域
本实用新型涉及一种调光装置，特别涉及一种基于单片机的WiFi控制调光装置。
背景技术
随着生活水平的日益提高，人们对于灯具的要求也越来越高。调光装置是灯具的核心控制，随着环境光线的不同和使用情景的不同对灯光进行大小调节。传统的调光电路是机械的方式或者红外线遥控，都不能与通过互联网的WiFi信号进行控制。随着物联网技术的不断发展，要求家居产品可以与互联网相连，通过互联网WiFi信号控制。中国专利公开的“一种WIFI调光控制装置”（201620341819.9），其控制电路板包括PCB板、电源模块、控制模块、WIFI通讯模块、指示灯以及输出模块，电源模块、控制模块、WIFI通讯模块、指示灯以及输出模块分别安装在PCB板上。其可以通过控制端或者按键控制调节灯具开关，但其不能调节灯具光的亮度。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种对于电压要求为交流电的灯具的基于单片机的WiFi控制调光装置，其不仅能使用户通过手机、电脑或其他智能设备APP端控制灯具开关，而且还能调节光的亮度。
为实现上述目的， 本实用新型的技术方案是：一种基于单片机的WiFi控制交流调光装置，包括过零检测模块、电源转换模块、WiFi信号转换模块、单片机最小系统模块、双向可控硅相控调压模块，过零检测模块、WiFi转换模块、双向可控硅调压模块和单片机最小系统模块相连，双向可控硅相控调压模块的输出端与灯具串联后连接到市电两端，电源转换模块输入端分别连接于市电相线和N线，输出端分别连接过零检测模块、WiFi信号转换模块、单片机最小系统模块的电源端，分别为其提供合适的电压电流。
作为更为具体的实施方式，所述过零检测模块包括两个光耦芯片、两个六反向器芯片及外围元件，两个光耦芯片的发光二极管端反向并联后通过一个电阻并入市电两端，两个光耦芯片的光电检测输出端并联后通过六反向器芯片连接到单片机最小系统。
作为更为具体的实施方式，所述电源转换模块采用隔离式开关电源，包括DK112芯片和外围元件。
作为更为具体的实施方式，所述WiFi信号转换模块包括ESP8266芯片和外围元件。
作为更为具体的实施方式，所述单片机最小系统模块包括单片机芯片和外围元件组成，所述单片机芯片为STM8S103F。
作为更为具体的实施方式，所述双向可控硅相控调压模块包括双向可控硅、光耦及外围元件组成，所述双向可控硅为BTA16，所述光耦为MOC3021。
作为更为具体的实施方式，所述灯具对电压要求为交流电。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型能使用户通过手机、电脑或其他智能设备APP端控制灯具开关和调节光的亮度，改善了用户体验；没有机械触点不会因潮湿、灰尘、老化等原因造成调光触点接触不良；节约了线缆，调光不再受距离的限制。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图 ；
图2为图1中过零检测模块电路原理图；
图3为图1中电源转换模块电路原理图；
图4为图1中WiFi信号转换模块电路原理图；
图5为图1中单片机最小系统模块电路原理图；
图6为图1中双向可控硅相控调压模块电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，基于单片机的WiFi控制交流调光装置，包括过零检测模块、电源转换模块、WiFi信号转换模块、单片机最小系统模块、双向可控硅相控调压模块和灯具；过零检测模块、WiFi转换模块、双向可控硅调压模块和单片机最小系统模块相连，双向可控硅相控调压模块的输出端与灯具串联后连接到市电两端；电源转换模块输入端分别连接于市电相线和N线，输出端分别连接过零检测模块、WiFi信号转换模块、单片机最小系统模块的电源端，分别为其提供合适的电压电流。
如图2所示，过零检测模块包括两个光耦芯片U9、U10（型号TLP521）、六反向器芯片U7A、U7B（7404引脚）及外围元件组成，两个光耦芯片U9、U10的发光二极管端反向并联后通过一个300K的电阻R11并入市电两端，两个光耦芯片U9、U10的光电检测输出端并联后通过六反向器芯片U7A、U7B连接到单片机最小系统。
如图3所示，电源转换模块采用隔离式开关电源，包括DK112芯片和外围元件，当外部电源上电时，直流高压经开关变压器传至DK112芯片的5、6、7、8引脚，后经内建高压恒流启动电路将启动电流送至内部开关管的B极，通过开关管的电流放大（约为20 倍放大）进入电源管理电路经二极管为Vcc外部电容C充电，同时为Fb预提供一个3.6V 电压（Fb引脚对地应接入一只滤波电容），当Vcc的电压逐步上升至5V 时，振荡器起振，电路开始工作，控制器为Fb开启一个约为25uA 的对地电流源，电路进入正常工作。
如图4所示，wifi信号转换模块包括ESP8266芯片U8和外围元件。通过ESP8266芯片U8连接到Wi-Fi 无线网络上，进行互联网或局域网通信，实现联网功能；把ESP8266芯片U8设置为STA+AP 模式；STA 模式，ESP8266模块通过路由器连接互联网，手机、电脑等智能设备通过互联网实现对ESP8266芯片U8进行远程控制；AP 模式，ESP8266模块作为热点，实现手机、电脑等智能设备在局域网直接与ESP8266芯片U8进行通信，实现局域网无线控制，STA+AP 模式，两种模式的共存模式，即可实现网络环境的无缝切换，方便操作；通过ESP8266芯片U8把WiFi信号转换为串行信号，使通过手机、电脑等智能设备APP端发送的调光控制指令通过该模块接收处理后能被单片机最小系统模块识别、处理。
如图5所示，单片机最小系统模块包括单片机芯片U11（STM8S103F）和外围元件组成，单片机芯片U11 工作电压为2.95-5.5V，外部通过一个电阻R8和一个电容C2串联接到电源两端，把电阻R8和电容C2的连接点接到单片机芯片U11的复位脚组成上电复位电路，单片机芯片U11经过程序的配置使用内部晶振，单片机最小系统模块在整个装置中起核心控制作用。
如图6所示，所述双向可控硅相控调压模块包括双向可控硅Q1（BTA16）、光耦U12（MOC3021）及外围元件组成。双向可控硅相控调压模块的输入端连接单片机最小系统模块，输出端与电压要求为交流电的灯具串联后接于市电相线和N线之间。
上述基于单片机的WiFi控制交流调光装置的工作原理是：通过手机或其他智能产品APP端发送的调光控制指令，通过WiFi信号转换模块处理后转换为串行信号进入单片机最小系统模块，单片机最小系统接收到控制指令后在过零检测模块的信号的同步下，对双向可控硅相控调压模块发送对应宽度的PWM控制信号，PWM控制信号改变双向可控硅相控调压模块中的双向可控硅的导通角，使其串联的交流灯具得到不同亮度，以实现调光目的。

Claims (7)

1.一种基于单片机的WiFi控制交流调光装置，包括过零检测模块、电源转换模块、WiFi信号转换模块、单片机最小系统模块、双向可控硅相控调压模块，其特征在于，过零检测模块、WiFi转换模块、双向可控硅调压模块和单片机最小系统模块相连，双向可控硅相控调压模块的输出端与灯具串联后连接到市电两端，电源转换模块输入端分别连接于市电相线和N线，输出端分别连接过零检测模块、WiFi信号转换模块、单片机最小系统模块的电源端。
2.根据权利要求1所述的基于单片机的WiFi控制交流调光装置，其特征在于，所述过零检测模块包括两个光耦芯片（U9、U10）、两个六反向器芯片（U7A、U7B）及外围元件，两个光耦芯片（U9、U10）的发光二极管端反向并联后通过一个电阻（B11）并入市电两端，两个光耦芯片（U9、U10）的光电检测输出端并联后通过两个六反向器芯片（U7A、U7B）连接到单片机最小系统。
3.根据权利要求1所述的基于单片机的WiFi控制交流调光装置，其特征在于，所述电源转换模块采用隔离式开关电源，包括DK112芯片和外围元件。
4.根据权利要求1所述的基于单片机的WiFi控制交流调光装置，其特征在于，所述WiFi信号转换模块包括ESP8266芯片（U8）和外围元件。
5.根据权利要求1所述的基于单片机的WiFi控制交流调光装置，其特征在于，所述单片机最小系统模块包括单片机芯片（U11）和外围元件组成，所述单片机芯片（U11）为STM8S103F。
6.根据权利要求1所述的基于单片机的WiFi控制交流调光装置，其特征在于，所述双向可控硅相控调压模块包括双向可控硅（Q1）、光耦（U12）及外围元件组成，所述双向可控硅为BTA16，所述光耦（U12）为MOC3021。
7.根据权利要求1所述的基于单片机的WiFi控制交流调光装置，其特征在于，所述灯具对电压要求为交流电。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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