CN211429590U - 一种新型led人体触摸三段调光控制模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型LED人体触摸三段调光控制模块，涉及智能调光技术领域，尤其是对尺寸与空间体积有严格要求的分段智能调光部分。包括DC‑DC电源稳压模块、触摸灵敏度采样电路、过温保护电路、单片机、人体触摸按键、光电隔离电路和LED灯负载控制电路。所述的触摸灵敏度采样电路、过温保护电路和人体触摸按键均与所述的单片机连接，所述的LED灯负载控制电路与所述的光电隔离电路连接，所述的DC‑DC电源模块分别与所述的触摸灵敏度采样电路、所述的过温保护电路和所述的单片机连接，所述的人体触摸按键近距离连接到所述的单片机上。
Description
技术领域
本实用新型公开了一种新型LED人体触摸三段调光控制模块，涉及智能调光技术领域，尤其是对尺寸与空间体积有严格要求的分段智能调光部分。
背景技术
目前，LED灯调光方式主要是通过控制双向可控硅的导通角来实现的，可控硅本身有很多优点，所以在多个领域都有它的参与。传统的机械式按键通过拨动或者按压控制键只能执行开和关这两种操作，而且机械式的按键本身的结构较大，无法在一些对尺寸要求小和轻薄的产品中应用，而且机械开关比较容易磨损，甚至磨坏产品外壳，导致缺口或裂口处侵入污染物。此外还有机械式的三向拨动按键，除了开和关，还可以进行调速，虽然多了一向功能，但是其本身的结构更大，不能在手持类设备中进行应用。随着近年来LED调光控制的应用市场增加，在一些对尺寸与体积有严格要求限制的领域，技术上亟待需求更小体积、便捷、可靠的调光触控方案。
发明内容
本实用新型的目的在于为克服现有技术的缺陷，提供一种小体积、结构简单，功能多样，既能满足传统按键控制要求，又能通过人体触控穿透绝缘材料（玻璃/亚克力等）外壳，通过检测人体手指带来的电荷移动，而判断出人体手指触摸动作，从而实现按键功能，并对LED灯精准数字调光的方案，电容式触摸按键不需要传统的按键的机械触点，也不再使用传统金属触摸片而带来的安全隐患以及应用局限。电容式感应按键可靠耐用，成本低。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种新型LED人体触摸三段调光控制模块，包括DC-DC电源稳压模块、触摸灵敏度采样电路、过温保护电路、单片机、人体触摸按键、光电隔离电路和LED灯负载控制电路。所述的触摸灵敏度采样电路、过温保护电路和人体触摸按键均与所述的单片机连接，所述的LED灯负载控制电路与所述的光电隔离电路连接，所述的DC-DC电源模块分别与所述的触摸灵敏度采样电路、所述的过温保护电路和所述的单片机连接，所述的人体触摸按键近距离连接到所述的单片机上。
其中，所述的DC-DC电源稳压模块将输入的直流电12V转换为5V电压供给所述的触摸灵敏度采样电路、所述的过温保护电路和所述的单片机使用；所述的触摸灵敏度采样电路是将输入的脉冲信号通过储存整理后传给所述的单片机，保证所述的单片机输出PWM调光信号转换所述的光电隔离电路信号的稳定；所述的过温保护电路通过热敏元件检测温度把温度信号发给所述的单片机，当检测到环境温度高于设定值时即切断输出；所述的光电隔离电路是将单片机的PWM信号转换为光信号，然后通过光耦内部的光敏感应器转换成电信号,以隔离方式传输给所述的LED灯负载控制电路，达到光电隔离的目的，保护所述的单片机的输出引脚。
所述的人体触摸按键与所述的单片机通过电路直接相连，人体部分触碰所述的人体触摸感应检测按键，当人体手指接触所述的人体触摸按键（Touch）金属片，给所述的单片机提供一个触发信号，通过所述的单片机储存整理后，在所述的单片机端产生一个脉冲信号，所述的单片机输出PWM调光信号给所述的光电隔离电路，所述的光电隔离电路输出对应信号给所述的LED灯负载控制电路，所述的LED灯负载控制电路是（可控硅）MOS管在不同（导通角）占空比下提供不同维持电流，达到不同LED亮度，控制LED灯进行三段调光，依次是低亮度30%，中亮度50%，高亮度100%，灭。
本实用新型的有益效果是：接线简单，控制方便，体积小应用范围更广，可以控制任何功率的LED灯照明；所述的人体触摸按键与所述的单片机通过电路直接相连也可以作为电子设备的一个单独的触控开关装置，通过人体触控穿透绝缘材料（玻璃/亚克力等）外壳形成独特的隔离控制模式；控制所述的单片机与设备之间进行无线连接；该新型LED人体触摸三段调光控制模块也可以是作为设备的其中一个部分，通过控制芯片与电子设备进行有线连接。
附图说明
图1 是本实用新型的原理框图；
图2是本实用新型的电路原理图；
图3是DC-DC电源稳压模块图；
图4是过温保护电路图；
图5是单片机与触摸灵敏度采样电路图；
图6是LED灯负载控制电路图；
图7是光电隔离电路图。
图中：1. 过温保护电路；2. DC-DC电源稳压模块；3. 人体触摸按键；4.单片机与Touch人体触摸按键；5.触摸灵敏度采样电路；6.光电隔离电路；7. LED灯负载控制电路。
具体实施方式
本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。
如图1、图2所述的实施例中，一种新型LED人体触摸三段调光控制模块，包括过温保护电路1、DC-DC电源稳压模块2、人体触摸按键3、单片机4、触摸灵敏路采样电路5、光电隔离电路6，LED灯负载控制电路7；触摸灵敏度采样电路5、过温保护电路1和人体触摸按键3均与单片机4连接，LED灯负载控制电路7与光电隔离电路6连接； DC-DC电源稳压模块2分别与触摸灵敏度采样电路5、过温保护电路1和单片机4连接，人体触摸按键3近距离连接到单片机4上。
其中，DC-DC电源稳压模块2将输入的直流电12V转换为5V电压供给触摸灵敏度采样电路5、过温保护电路1和单片机4使用；触摸灵敏度采样电路5是将输入的脉冲信号通过储存整理后传给单片机4的CAP（3），LED灯负载控制电路7是（可控硅）MOS管在不同（导通角）占空比下提供不同维持电流，达到不同LED亮度，保证单片机4的OUT(6)输出PWM调光信号转换光电隔离电路6信号的稳定；过温保护电路1通过热敏元件检测温度把温度信号发给单片机4的TEMP（4），当检测到环境温度高于设定值时即切断输出；光电隔离电路6是将单片机4的PWM信号转换为光信号，然后通过光耦内部的光敏感应器转换成电信号,以隔离方式传输给LED灯负载控制电路7，达到光电隔离的目的，保护单片机4的输出引脚OUT（6）。
如图2、图3所示，单片机的供电由LED驱动电源提供从VCC进入，再经R3，U1，C2，C3，C4转换为稳定平滑的5V电压供给，通过单片机的VCC（5）输入。如图4所示，过温保护电路图DC-DC电源稳压模块输出稳定平滑的5V电压接入过温保护电路1，包括R4与R5串联并接地；R4与R5之间有一温度检测线连接单片机4的TEMP（4）；温度检测线与地之间有C7电容连接；单片机通过检测R5上的电压进行过温保护（其中R5为热敏电阻，随着环境温度上升R5电阻下降）。
如图7所示，光电隔离电路一端接入单片机OUT（6）脚输出PWM调光信号，通过电阻R6接入光耦隔离器U3,光耦隔离器U3通过电阻R7与DC-DC电源稳压模块输出相连；光耦隔离器U3用于将PWM信号和输出部分隔离，经过光耦隔离器U3将PWM信号于输出部分隔离。
如图5所示，触摸灵敏度采样电路5包括电容C5,C6，其中电容C5一端连接单片机4的GND（2）端一端接地；电容C6一端连接单片机CAP（3）端，一端接地；将采样信号输入至单片机4的CAP（3）采样，根据采样值单片机4处理，输出对应占空比的PWM驱动信号，实现三段PWM信号调光，PWM信号输出光电隔离电路。其中电容C6决定采样灵敏度，C6基准值为472,容值越大，则精度越高，调节范围为102-103。
如图6所示： LED灯负载控制电路包括电阻RD、LED灯负载、三极管Q1、R1,R2等；其中一端接入DC-DC电源稳压模块2前端，经过RD接入LED灯负载;GATE端前端接入光电隔离电路6输出信号通过电阻R1，与R2接入三极管Q1进行功率放大适应LED灯负载。
触摸灵敏度采样电路5将采样信号输入至单片机4的CAP(3)采样，人体部分触碰人体触摸按键，当人体手指接触人体触摸按键3（Touch）金属片时，触摸灵敏度采样电路5给单片机4的KEY(1)脚提供一个触发信号，通过单片机储存整理后，在单片机4的OUT（6）端产生一个脉冲信号，单片机4输出PWM调光信号给光电隔离电路6。根据人体触摸按键3依次按键三次实现三段PWM调光信号，PWM信号输出光电隔离电路6将实现光电隔离后输出PWM信号给LED灯负载控制电路7，从而实现LED负载依次低亮度30%-中亮度50%-高亮度100%-灭的变化。
具体按键方式为：通电，LED灯负载控制电路灭；触碰人体触摸按键3一次，LED灯负载控制电路亮30%；触碰人体触摸按键3二次，LED灯负载控制电路亮50%；触碰人体触摸按键3三次，LED灯负载控制电路亮100%；触碰人体触摸按键3四次，LED灯负载控制电路亮灭；依次类推。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种新型LED人体触摸三段调光控制模块，其特征是：包括DC-DC电源稳压模块、触摸灵敏度采样电路、过温保护电路、单片机、人体触摸按键、光电隔离电路和LED灯负载控制电路，所述的触摸灵敏度采样电路、过温保护电路和人体触摸按键均与所述的单片机连接，所述的LED灯负载控制电路与所述的光电隔离电路连接，所述的DC-DC电源模块分别与所述的触摸灵敏度采样电路、所述的过温保护电路和所述的单片机连接，所述的人体触摸按键近距离连接到所述的单片机上。
2.根据权利要求1所述的一种新型LED人体触摸三段调光控制模块，其特征是：所述的DC-DC电源稳压模块将输入的直流电12V转换为5V电压供给所述的触摸灵敏度采样电路、所述的过温保护电路和所述的单片机使用；所述的触摸灵敏度采样电路是将输入的脉冲信号通过储存整理后传给所述的单片机，保证所述的单片机输出PWM调光信号转换所述的光电隔离电路信号的稳定。
3.根据权利要求2所述的一种新型LED人体触摸三段调光控制模块，其特征是：所述的过温保护电路通过热敏元件检测温度把温度信号发给所述的单片机，当检测到环境温度高于设定值时即切断输出；所述的光电隔离电路是将单片机的PWM信号转换为光信号，然后通过光耦内部的光敏感应器转换成电信号,以隔离方式传输给所述的LED灯负载控制电路，达到光电隔离的目的，保护所述的单片机的输出引脚。
4.根据权利要求3所述的一种新型LED人体触摸三段调光控制模块，其特征是：所述的人体触摸按键与所述的单片机通过电路直接相连，人体部分触碰所述的人体触摸按键，当人体手指接触所述的人体触摸按键金属片，给所述的单片机提供一个触发信号，通过所述的单片机储存整理后，在所述的单片机端产生一个脉冲信号，所述的单片机输出PWM调光信号给所述的光电隔离电路，所述的光电隔离电路输出对应信号给所述的LED灯负载控制电路，所述的LED灯负载控制电路是MOS管在不同占空比下提供不同维持电流，达到不同LED亮度，控制LED灯进行三段调光，依次是低亮度30%，中亮度50%，高亮度100%，灭。
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