CN209526926U - 一种基于蓝牙自组网控制的智能无线控制灯具 - Google Patents

一种基于蓝牙自组网控制的智能无线控制灯具 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种基于蓝牙自组网控制的智能无线控制灯具，包括人体红外感应模块、红外发射接收模块、亮度传感器模块、PWM调光模块、AC‑DC电源转换模块、蓝牙MESH模块以及控制模块，所述蓝牙MESH模块用来接收智能终端的蓝牙信号并将接收到的蓝牙信号发送给控制模块，控制模块通过PWM调光模块控制灯具的工作状态；若干蓝牙MESH模块组成MESH网络，通过MESH网络实现灯具与灯具之间的通信，并通过蓝牙MESH网络实现智能终端控制MESH网络中的某一盏或是某一组或是全部的灯具，并可根据时间或环境灵活调整灯具的工作状态。

Description

一种基于蓝牙自组网控制的智能无线控制灯具
技术领域
本发明涉及照明灯具行业，尤其涉及一种基于蓝牙自组网控制的智能无线控制灯具。
背景技术
灯具是日常生产生活中的必需品，随着社会日新月异的技术发展，节能、环保、智能化的需求越来越重要。平板灯是广泛用于建筑照明的一种灯具，具有安装美观，照明亮度均匀等功能。现有的平板灯控制简单，一对一无线控制、有线控制，待机功耗大、不能实现灯具之间组网和数据交流等，使得改进目前灯具就有必要了。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是根据上述现有技术的不足，提供一种基于蓝牙自组网控制的智能无线控制灯具。
本实用新型的技术方案如下：
一种基于蓝牙自组网控制的智能无线控制灯具，包括人体红外感应模块、红外发射接收模块、亮度传感器模块、PWM调光模块、AC-DC电源转换模块、蓝牙MESH模块以及控制模块，所述控制模块分别与人体红外感应模块、红外发射接收模块、亮度传感器模块、PWM调光模块、AC-DC电源转换模块以及蓝牙MESH模块连接，所述AC-DC电源转换模块外接交流电源，所述PWM调光模块的输出端与灯具连接；所述蓝牙MESH模块用来接收智能终端的蓝牙信号并将接收到的蓝牙信号发送给控制模块，控制模块通过PWM调光模块控制灯具的工作状态；若干蓝牙MESH模块组成MESH网络，通过MESH网络实现灯具与灯具之间的通信，并通过MESH网络实现智能终端控制MESH网络中的某一盏或是某一组或是全部的灯具。
在上述技术方案中，所述蓝牙MESH模块具有无线中继功能，将蓝牙MESH模块收到的智能终端的蓝牙信号不断传输到更远，以实现蓝牙MESH模块发出的信号能被同一MESH网络内的灯具通过蓝牙MESH模块接收功能接收。
在上述技术方案中，还包括时钟模块，所述时钟模块采用控制模块内置时钟，通过手机APP来校准内置时钟，控制模块根据时钟模块输出的时钟信号，通过PWM调光模块调节灯具的色温，从而达到随时间自动或手动调整灯具的色温。
在上述技术方案中，所述控制模块包括控制芯片U6、稳压芯片U4，稳压芯片U4的输入端与AC-DC电源转换模块的输出端连接，稳压芯片U4的输出引脚与控制芯片U6的1脚连接。
在上述技术方案中，所述蓝牙MESH模块包括蓝牙芯片U8，蓝牙芯片U8的21脚与控制芯片U6的6脚连接，蓝牙芯片U8的22脚与控制芯片U6的12脚连接，蓝牙芯片U8的4脚接3.3V电源，蓝牙芯片U8的2脚 、3脚及5脚均接地。
在上述技术方案中，所述红外感应模块包括人体红外传感器PIR1，人体红外传感器PIR1的信号输出端通过电阻R13与控制芯片U6的8脚连接。
在上述技术方案中，所述红外发射接收模块包括红外发射模块和红外接收模块，所述红外发射模块包括红外发光二极管LED1和MOS管Q2,红外发光二极管LED1的阳极连接CCV电源，红外发光二极管LED1的阴极与MOS管Q2的漏极连接，MOS管Q2的源极接地，MOS管Q2的栅极通过电阻R6与控制芯片U6的2脚连接；所述红外接收模块包括红外接收头IR1,红发接收头IR1的2脚与电阻R29和控制芯片U6的11脚连接，红发接收头IR1的3脚分别与电阻R29的另一端和电容C10的正极连接并通过电阻R28连接3.3V电源,电容C10的负极和红发接收头IR1的1脚均接地。
在上述技术方案中，所述亮度传感器模块包括光敏电阻CDS1、电阻R18、电阻R23、电阻R30和电容C15,光敏电阻CDS1与电阻R30并联的一端连接3.3V电源，光敏电阻CDS1与电阻R30并联的另一端分别连接电阻R23和电阻R18,电阻R23的另一端接地，电阻R18的另一端分别与控制芯片U6的7脚和电容C15连接，电容C15的另一端接地。
在上述技术方案中，所述PWM调光模块包括电阻R20、电阻R24、二极管Q4以及二极管Q5,控制芯片U6的9脚依次通过电阻R20和二极管Q4后与灯具连接，控制芯片U6的6脚依次通过电阻R24和二极管Q5后与灯具连接，二极管Q4、Q5的型号为BAV99。
在上述技术方案中，所述AC-DC电源转换模块包括电感L1、整流桥堆DB1、变压器T1、反馈电路以及电源芯片U1,整流桥堆DB1的两输入引脚分别连接电网的火线与零线，两输出引脚分别连接地和电感L1;所述整流桥堆DB1与变压器T1、电源芯片U1以及反馈电路依次电连接并构成电路回路；所述变压器T1次级线圈两端为开关电源模块的输出端；所述反馈电路包括可控精密稳压源元件U5、光耦U2以及周边电阻,所述可控精密稳压源元件U5的电压基准电极通过并联电阻R10和电阻R11的一端与开关电源模块的输出正端连接,并通过电阻R12接地；光耦U2的发光器阴极与所述可控精密稳压源元件U5的阴极连接, 光耦U2的发光器的阳极通过电阻R7与开关电源模块的输出正端连接,且光耦U2的发光器阴极与阳极之间串接有电阻R8,光耦U2的受光器的发射极与电源芯片U1的5、6、7、8脚连接并接地，光耦U2的受光器的集电极与电源芯片U1的1脚连接，电源芯片U1的4脚与变压器T1的3脚连接，电源芯片U1的4脚通过二极管D2与稳压管D1的阴极连接，稳压管D1的阳极与变压器T1的1脚连接，变压器T1的4脚通过二极管D3与电阻R21连接，电阻R21的另一端分别与电容C3以及电阻R4连接，电容C3的另一端接地，电阻R4的另一端分别与电容C4以及电源芯片U1的2脚连接，电容C4的另一端接地；所述反馈电路取样开关电源模块输出电压,反馈电压变化至电源芯片U1，由电源芯片U1控制变压器T1输出稳定电压供次级元件工作。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型基于蓝牙自组网控制的智能无线控制灯具，利用蓝牙自组网技术，（可实现一对一、一对多、多对多的信息传输），而并非传统的蓝牙只能一对一的传输）可实现智能终端控制MESH网络中的某一盏或是某一组或是全部的灯具；蓝牙MESH模块具有无线中继功能，无线中继功能可以将智能终端的蓝牙信号不断传输到更远；人体红外感应模块用于检测人体温度，可实现人来灯亮，人走灯灭的功能；亮度传感器模块用来检测环境光照强度，可根据环境光强度自动调节灯具的亮度；红外发射接收模块可向外发射红外信号以及接受到来自遥控器以及另一个灯具的红外编程信号，从而可以实现红外遥控以及灯具与灯具之间的通讯功能；利用时钟模块可以自动模拟白天一天中的不同的色温从而达到随时间自动调节灯具色温的目。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构方框图。
图2是本实用新型实施例中MESH网络中各灯具之间无线连接关系示意图。
图3是本实用新型实施例中控制模块电路连接示意图。
图4是本实用新型实施例中蓝牙模块电路连接示意图。
图5是本实用新型实施例中人体红外感应模块电路连接示意图。
图6是本实用新型实施例中红外发射接收模块电路连接示意图。
图7是本实用新型实施例中亮度传感器模块电路连接示意图。
图8是本实用新型实施例中PWM调光模块电路连接示意图。
图9是本实用新型实施例中AC-DC电源转换模块电路连接示意图。
图10是本实用新型实施例中电源通电控制模块电路连接示意图。
图11是本实用新型实施例中信号指示模块电路连接示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
参阅图1-11，本实施例涉及一种基于蓝牙自组网控制的智能无线控制灯具, 包括人体红外感应模块2、红外发射接收模块3、亮度传感器模块7、PWM调光模块10、AC-DC电源转换模块6、蓝牙MESH模块8以及控制模块1，所述控制模块1分别与人体红外感应模块2、红外发射接收模块3、亮度传感器模块7、PWM调光模块10、AC-DC电源转换模块6以及蓝牙MESH模块8连接，所述AC-DC电源转换模块6外接交流电源，所述PWM调光模块10的输出端与灯具11连接；所述控制模块1还连接电源通电控制模块5 ，所述电源通电控制模块5外接交流电源；所述控制模块1还连接信号指示模块4；所述蓝牙MESH模块8用来接收智能终端9的蓝牙信号并将接收到的蓝牙信号发送给控制模块1，控制模块1通过PWM调光模块10控制灯具11的工作状态，所述智终终端9为手机APP或蓝牙开关；若干蓝牙MESH模块8组成MESH网络，实现灯具与灯具之间的通信，并通过MESH网络实现智能终端控制MESH网络中的某一盏或是某一组或是全部的灯具。所述蓝牙MESH模块8带有无线中继功能，将蓝牙MESH模块8接收到的智能终端如手机APP或蓝牙开关发出的蓝牙信号不断传输到更远，以实现蓝牙MESH模块发出的信号能被同一MESH网络内的灯具通过蓝牙MESH模块接收功能接收并进行下一级传送。
本实施例一种基于蓝牙自组网控制的智能无线控制灯具还包括时钟模块，所述时钟模块采用控制模块内置时钟，通过手机APP来校准内置时钟，控制模块根据时钟模块输出的时钟信号，通过PWM调光模块调节灯具的色温，从而达到随时间自动或手动调整灯具的色温。
图2为组成MESH网络的各灯具之间无线连接关系示意图，九盏间相距5米带有蓝牙MESH模块灯具组成MESH网络，各灯具之间可以通过各自的蓝牙MESH模块建议通信连接并进行数据交互通信，如手机APP在如图的网络接入点通过蓝牙连接到MESH网络并发送蓝牙控制信号，灯具BLE Light2通过蓝牙MESH模块接收到该蓝牙控制信号并进行下一级传送，即该蓝牙控制信号转发到灯具BLE Light5，再由灯具BLELight5转发到灯具BLE Light7，灯具BLE Light7响应命令，执行相应的操作。在MESH网络中每盏灯具都有一个唯一的地址，手机APP可以控制某一盏灯，同进由于灯具带有分组功能，所以还可以控制某一组的灯具，也可以控制网络内的全部灯具。
在上述技术方案中，还包括时钟模块，所述时钟模块采用控制模块内置时钟，控制器根据时钟模块输出的时钟信号，通过PWM调光模块调节灯具的色温，从而达到随时间自动或手动调光调色温的目。
如图3所示，所述控制模块包括控制芯片U6、稳压芯片U4，稳压芯片U4的输入端与AC-DC电源转换模块的输出端连接，稳压芯片U4的输出引脚分别与电容C14、电容C13的正极、电阻R19和控制芯片U6的1脚连接,电容C14的另一端和电容C13的负极分别接地，电阻R19的另一端与控制芯片U6的4脚连接。
如图4所示，所述蓝牙MESH模块包括蓝牙芯片U8，蓝牙芯片U8的21脚与控制芯片U6的6脚连接，蓝牙芯片U8的22脚与控制芯片U6的12脚连接，蓝牙芯片U8的4脚接3.3V电源，蓝牙芯片U8的2脚 、3脚及5脚均接地。
如图5 所示，所述红外感应模块包括人体红外传感器PIR1，人体红外传感器PIR1的信号输出端通过电阻R13与控制芯片U6的8脚连接。所述红外感应模块用于检测人体温度，控制模块根据红外感应模块检测到的信号从而控制灯具实现人来灯亮，人走灯灭的功能。
如图6所示，所述红外发射接收模块包括红外发射模块和红外接收模块，所述红外发射模块包括红外发光二极管LED1和MOS管Q2,红外发光二极管LED1的阳极连接CCV电源，红外发光二极管LED1的阴极与MOS管Q2的漏极连接，MOS管Q2的源极接地，MOS管Q2的栅极通过电阻R6与控制芯片U6的2脚连接；所述红外接收模块包括红外接收头IR1,红发接收头IR1的2脚与电阻R29和控制芯片U6的11脚连接，红发接收头IR1的3脚分别与电阻R29的另一端和电容C10的正极连接并通过电阻R28连接3.3V电源,电容C10的负极和红发接收头IR1的1脚均接地。控制模块控制红外发射模块向外发射红外信号。红外接收模块可以接收来自遥控器以及另一个灯具的红外编程信号，从而可以实现红外遥控以及灯具与灯具之间的通讯功能。
如图7所示，所述亮度传感器模块包括光敏电阻CDS1、电阻R18、电阻R23、电阻R30和电容C15,光敏电阻CDS1与电阻R30并联的一端连接3.3V电源，光敏电阻CDS1与电阻R30并联的另一端分别连接电阻R23和电阻R18,电阻R23的另一端接地，电阻R18的另一端分别与控制芯片U6的7脚和电容C15连接，电容C15的另一端接地；亮度传感器模块还包括运算放大器U7A、MOS管Q3、电阻R16～R17、电阻R32～R33、电容C12和电容C19；运算放大器U7A的1脚分别与电阻R16和MOS管Q3的栅极连接，MOS管Q3的漏极通过电阻R17与运算放大器U7A的8脚连接并接12V电源，运算放大器U7A的2脚分别与电阻R16的另一端、MOS管Q3的源极、电容C19的正极和CCV电源连接，电容C19的负极接地，运算放大器U7A的3脚分别与电容C12、电阻R33和电阻R32连接，电容C12的另一端接地，电阻R33的另一端与控制芯片U6的13脚连接,电阻R32的另一端连接3.3V电源。
如图8所示，所述PWM调光模块包括电阻R20、电阻R24、二极管Q4以及二极管Q5,控制芯片U6的9脚依次通过电阻R20和二极管Q4后与灯具连接，控制芯片U6的6脚依次通过电阻R24和二极管Q5后与灯具连接，二极管Q4、Q5的型号为BAV99。PWM调光模块输出控制调光和电压调光两种方式，既可以控制单路定色温调光灯具，也可以控制双路可变色温调光灯具。从而可实现手动或自动控制灯具的亮度和不同的色温。
如图9所示，所述AC-DC电源转换模块包括电感L1、整流桥堆DB1、变压器T1、反馈电路以及电源芯片U1,整流桥堆DB1的两输入引脚分别连接电网的火线与零线，两输出引脚分别连接地和电感L1;所述整流桥堆DB1与变压器T1、电源芯片U1以及反馈电路依次电连接并构成电路回路；所述变压器T1次级线圈两端为开关电源模块的输出端；所述反馈电路包括可控精密稳压源元件U5、光耦U2以及周边电阻,所述可控精密稳压源元件U5的电压基准电极通过并联电阻R10和电阻R11的一端与开关电源模块的输出正端连接,并通过电阻R12接地；光耦U2的发光器阴极与所述可控精密稳压源元件U5的阴极连接, 光耦U2的发光器的阳极通过电阻R7与开关电源模块的输出正端连接,且光耦U2的发光器阴极与阳极之间串接有电阻R8,光耦U2的受光器的发射极与电源芯片U1的5、6、7、8脚连接并接地，光耦U2的受光器的集电极与电源芯片U1的1脚连接，电源芯片U1的4脚与变压器T1的3脚连接，电源芯片U1的4脚通过二极管D2与稳压管D1的阴极连接，稳压管D1的阳极与变压器T1的1脚连接，变压器T1的4脚通过二极管D3与电阻R21连接，电阻R21的另一端分别与电容C3以及电阻R4连接，电容C3的另一端接地，电阻R4的另一端分别与电容C4以及电源芯片U1的2脚连接，电容C4的另一端接地；所述反馈电路取样开关电源模块输出电压,反馈电压变化至电源芯片U1，由电源芯片U1控制变压器T1输出稳定电压供次级元件工作。
如图10所示，所述电源通电控制模块包括光耦U3和双向可控硅Q1，光耦U3的发光器阴极接地，光耦U3的发光器阳极通过电阻R5与控制芯片U6的3脚连接, 光耦U3的受光器的发射极与双向可控硅Q1的控制端连接，双向可控硅Q1的两端连接电网。
如图11所示，所述信号指示模块包括电阻R31和发光二极管LED2,发光二极管LED2的阳极通过电阻R31与控制芯片U6的10脚连接，发光二极管LED2的阴极接地。
以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种基于蓝牙自组网控制的智能无线控制灯具，其特征在于：包括人体红外感应模块、红外发射接收模块、亮度传感器模块、PWM调光模块、AC-DC电源转换模块、蓝牙MESH模块以及控制模块，所述控制模块分别与人体红外感应模块、红外发射接收模块、亮度传感器模块、PWM调光模块、AC-DC电源转换模块以及蓝牙MESH模块连接，所述AC-DC电源转换模块外接交流电源，所述PWM调光模块的输出端与灯具连接；所述蓝牙MESH模块用来接收智能终端的蓝牙信号并将接收到的蓝牙信号发送给控制模块，控制模块通过PWM调光模块控制灯具的工作状态；若干蓝牙MESH模块组成MESH网络，通过MESH网络实现灯具与灯具之间的通信，并通过MESH网络实现智能终端控制MESH网络中的某一盏或是某一组或是全部的灯具。
2.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙自组网控制的智能无线控制灯具，其特征在于：所述蓝牙MESH模块具有无线中继功能，将蓝牙MESH模块收到的智能终端的蓝牙信号不断传输到更远，以实现蓝牙MESH模块发出的信号能被同一MESH网络内的灯具通过蓝牙MESH模块接收功能接收。
3.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙自组网控制的智能无线控制灯具，其特征在于：还包括时钟模块，所述时钟模块采用控制模块内置时钟，通过手机APP来校准内置时钟，控制模块根据时钟模块输出的时钟信号，通过PWM调光模块调节灯具的色温，从而达到随时间自动或手动调整灯具的色温。
4.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙自组网控制的智能无线控制灯具，其特征在于：所述控制模块包括控制芯片U6、稳压芯片U4，稳压芯片U4的输入端与AC-DC电源转换模块的输出端连接，稳压芯片U4的输出引脚与控制芯片U6的1脚连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙自组网控制的智能无线控制灯具，其特征在于：所述蓝牙MESH模块包括蓝牙芯片U8，蓝牙芯片U8的21脚与控制芯片U6的6脚连接，蓝牙芯片U8的22脚与控制芯片U6的12脚连接，蓝牙芯片U8的4脚接3.3V电源，蓝牙芯片U8的2脚 、3脚及5脚均接地。
6.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙自组网控制的智能无线控制灯具，其特征在于：所述红外感应模块包括人体红外传感器PIR1，人体红外传感器PIR1的信号输出端通过电阻R13与控制芯片U6的8脚连接。
7.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙自组网控制的智能无线控制灯具，其特征在于：所述红外发射接收模块包括红外发射模块和红外接收模块，所述红外发射模块包括红外发光二极管LED1和MOS管Q2,红外发光二极管LED1的阳极连接CCV电源，红外发光二极管LED1的阴极与MOS管Q2的漏极连接，MOS管Q2的源极接地，MOS管Q2的栅极通过电阻R6与控制芯片U6的2脚连接；所述红外接收模块包括红外接收头IR1,红发接收头IR1的2脚与电阻R29和控制芯片U6的11脚连接，红发接收头IR1的3脚分别与电阻R29的另一端和电容C10的正极连接并通过电阻R28连接3.3V电源,电容C10的负极和红发接收头IR1的1脚均接地。
8.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙自组网控制的智能无线控制灯具，其特征在于：所述亮度传感器模块包括光敏电阻CDS1、电阻R18、电阻R23、电阻R30和电容C15,光敏电阻CDS1与电阻R30并联的一端连接3.3V电源，光敏电阻CDS1与电阻R30并联的另一端分别连接电阻R23和电阻R18,电阻R23的另一端接地，电阻R18的另一端分别与控制芯片U6的7脚和电容C15连接，电容C15的另一端接地。
9.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙自组网控制的智能无线控制灯具，其特征在于：所述PWM调光模块包括电阻R20、电阻R24、二极管Q4以及二极管Q5,控制芯片U6的9脚依次通过电阻R20和二极管Q4后与灯具连接，控制芯片U6的6脚依次通过电阻R24和二极管Q5后与灯具连接，二极管Q4、Q5的型号为BAV99。
10.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙自组网控制的智能无线控制灯具，其特征在于：所述AC-DC电源转换模块包括电感L1、整流桥堆DB1、变压器T1、反馈电路以及电源芯片U1,整流桥堆DB1的两输入引脚分别连接电网的火线与零线，两输出引脚分别连接地和电感L1;所述整流桥堆DB1与变压器T1、电源芯片U1以及反馈电路依次电连接并构成电路回路；所述变压器T1次级线圈两端为开关电源模块的输出端；所述反馈电路包括可控精密稳压源元件U5、光耦U2以及周边电阻,所述可控精密稳压源元件U5的电压基准电极通过并联电阻R10和电阻R11的一端与开关电源模块的输出正端连接,并通过电阻R12接地；光耦U2的发光器阴极与所述可控精密稳压源元件U5的阴极连接, 光耦U2的发光器的阳极通过电阻R7与开关电源模块的输出正端连接,且光耦U2的发光器阴极与阳极之间串接有电阻R8,光耦U2的受光器的发射极与电源芯片U1的5、6、7、8脚连接并接地，光耦U2的受光器的集电极与电源芯片U1的1脚连接，电源芯片U1的4脚与变压器T1的3脚连接，电源芯片U1的4脚通过二极管D2与稳压管D1的阴极连接，稳压管D1的阳极与变压器T1的1脚连接，变压器T1的4脚通过二极管D3与电阻R21连接，电阻R21的另一端分别与电容C3以及电阻R4连接，电容C3的另一端接地，电阻R4的另一端分别与电容C4以及电源芯片U1的2脚连接，电容C4的另一端接地；所述反馈电路取样开关电源模块输出电压,反馈电压变化至电源芯片U1，由电源芯片U1控制变压器T1输出稳定电压供次级元件工作。
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