CN211831247U - 一种户外头灯的智能开关与智能调光控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及户外头灯技术领域，具体为一种户外头灯的智能开关与智能调光控制系统，包括用于信息处理的MCU模块、用于驱动LED的LED驱动电路模块、设于头灯上的三轴加速传感器U3和震动传感器U4，MCU模块和LED驱动电路模块之间为双向信号连接，MCU模块和三轴加速传感器U3之间为双向信号连接，MCU模块和震动传感器U4之间为双向信号连接，MCU模块的一侧还连接有手动开关SW1，MCU模块的一侧还连接有LDO模块，MCU模块的一侧还连接有温度检测模块，MCU模块的一侧还连接有电压检测模块，本实用新型无需任何人为操作设备即可快速寻找自动打开照明设备，并智能识别行驶或奔跑运动速度，进而动态自动调节头灯照明合适亮度，非常便捷。
Description
技术领域
本实用新型涉及户外头灯技术领域，具体为一种户外头灯的智能开关与智能调光控制系统。
背景技术
常见的户外头灯需要通过按键或触摸开关按压打开和关闭，当在夜晚漆黑或特定环境下人眼看不到按键的具体位置，只能通过用手触摸寻找开关，按压进行打开或关闭设备，在夜间需要出去跑步或游玩时，不能快速找到设备，且现有的户外头灯的亮度无法根据人体的运动状态进行自由调节。鉴于此，我们提出一种户外头灯的智能开关与智能调光控制系统。
实用新型内容
为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种户外头灯的智能开关与智能调光控制系统。
本实用新型的技术方案是：
一种户外头灯的智能开关与智能调光控制系统，包括用于信息处理的MCU模块、用于驱动LED的LED驱动电路模块、设于头灯上的三轴加速传感器U3和震动传感器U4，所述MCU模块和LED驱动电路模块之间为双向信号连接，所述MCU模块和三轴加速传感器U3之间为双向信号连接，所述MCU模块和震动传感器U4之间为双向信号连接，所述MCU模块的一侧还连接有手动开关SW1，所述MCU模块的一侧还连接有LDO模块，所述MCU模块的一侧还连接有温度检测模块，所述MCU模块的一侧还连接有电压检测模块，所述LED驱动电路模块的一侧连接有电源供电模块，所述LED驱动电路模块的一侧还连接有用于照明的 LED。
作为优选的技术方案，所述MCU模块和手动开关SW1之间为双向电连接，MCU模块和LDO模块之间为双向信号连接，MCU模块和温度检测模块之间为双向信号连接，MCU模块和电压检测模块之间为双向信号连接。
作为优选的技术方案，所述LED驱动电路模块上设有LED驱动电路，LED驱动电路包括电源芯片U1和运算放大器，电源芯片U1的FB端口和运算放大器的输出端连接，运算放大器的输入端和LED的负极连接，LED的正极和电源芯片U1的VOUT端口连接，电源芯片U1的VIN端口和电池的正极连接。
作为优选的技术方案，所述MCU模块上设有MCU电路，MCU电路包括单片机U2，单片机U2的引脚10和电源芯片U1的引脚11之间信号连接，单片机U2的引脚7和手动开关 SW1连接。
作为优选的技术方案，所述三轴加速传感器U3通过2pin/12pin i2C通信和单片机U2 连接。
作为优选的技术方案，所述震动传感器U4的引脚1和单片机U2的引脚9连接。
作为优选的技术方案，所述温度检测模块上设有温度检测电路，温度检测电路由电阻 R7与热敏电阻RT1串联形成，并通过TEMP采样电信号到MCU的引脚12。
作为优选的技术方案，所述电压检测模块上设有电压检测电路，电压检测电路由R8 与R13串联形成，并通过BAT_ADC采样电信号到MCU引脚12，且电压检测电路和电源供电模块之间连接。
作为优选的技术方案，所述LDO模块上设有稳压电路，稳压电路包括稳压源U5，稳压源U5的引脚2和MCU电路上的单片机U2的引脚1连接，稳压源U5还与三轴加速传感器 U3之间连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型无需任何人为操作设备即可快速寻找自动打开照明设备，并智能识别行驶或奔跑运动速度，进而动态自动调节头灯照明合适亮度，非常便捷。
附图说明
图1为本实用新型的整体系统框图；
图2为本实用新型中LED驱动电路示意图；
图3为本实用新型中MCU电路示意图；
图4为本实用新型中震动传感器的电路示意图；
图5为本实用新型中三轴加速传感器的电路示意图；
图6为本实用新型中稳压电路示意图；
图7为本实用新型中温度检测电路示意图；
图8为本实用新型中电压检测电路示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
请参阅图1-8，本实用新型提供一种技术方案：
一种户外头灯的智能开关与智能调光控制系统，包括用于信息处理的MCU模块、用于驱动LED的LED驱动电路模块、设于头灯上的三轴加速传感器U3和震动传感器U4，所述MCU模块和LED驱动电路模块之间为双向信号连接，所述MCU模块和三轴加速传感器U3之间为双向信号连接，所述MCU模块和震动传感器U4之间为双向信号连接，所述MCU模块的一侧还连接有手动开关SW1，所述MCU模块的一侧还连接有LDO模块，所述MCU模块的一侧还连接有温度检测模块，所述MCU模块的一侧还连接有电压检测模块，所述LED驱动电路模块的一侧连接有电源供电模块，所述LED驱动电路模块的一侧还连接有用于照明的LED。
在具体使用过程中，电源供电模块用于LED驱动电路部分连接，用于LDO稳压源连接，用来给整个照明设备提供电源。
在具体使用过程中，MCU模块用于检测三轴加速传感器U3、震动传感器U4信号收集处理，用于检测LED驱动模块、温度检测模块、电压检测模块的信号收集处理。
在具体使用过程中，三轴加速传感器U3用于设备运动加速度信号检测收集。
在具体使用过程中，震动传感器U4用于检测设备移动及震动频率信号检测收集。
在具体使用过程中，温度检测模块用于设备内部温度检测反馈。
在具体使用过程中，电压检测模块用于电源电量检测反馈。
作为本实施例的优选技术方案，所述MCU模块和手动开关SW1之间为双向电连接，MCU 模块和LDO模块之间为双向信号连接，MCU模块和温度检测模块之间为双向信号连接，MCU 模块和电压检测模块之间为双向信号连接。
作为本实施例的优选技术方案，所述LED驱动电路模块上设有LED驱动电路，LED驱动电路包括电源芯片U1和运算放大器，电源芯片U1的FB端口和运算放大器的输出端连接，运算放大器的输入端和LED的负极连接，LED的正极和电源芯片U1的VOUT端口连接，电源芯片U1的VIN端口和电池的正极连接。
作为本实施例的优选技术方案，所述MCU模块上设有MCU电路，MCU电路包括单片机U2，单片机U2的引脚10和电源芯片U1的引脚11之间信号连接，单片机U2的引脚7和手动开关SW1连接。
作为本实施例的优选技术方案，所述三轴加速传感器U3通过2pin/12pin i2C通信和单片机U2连接。
作为本实施例的优选技术方案，所述震动传感器U4的引脚1和单片机U2的引脚9连接。
作为本实施例的优选技术方案，所述温度检测模块上设有温度检测电路，温度检测电路由电阻R7与热敏电阻RT1串联形成，并通过TEMP采样电信号到MCU的引脚12。
作为本实施例的优选技术方案，所述电压检测模块上设有电压检测电路，电压检测电路由R8与R13串联形成，并通过BAT_ADC采样电信号到MCU引脚12，且电压检测电路和电源供电模块之间连接。
作为本实施例的优选技术方案，所述LDO模块上设有稳压电路，稳压电路包括稳压源 U5，稳压源U5的引脚2和MCU电路上的单片机U2的引脚1连接，稳压源U5还与三轴加速传感器U3之间连接。
本实施例的户外头灯的智能开关与智能调光控制系统具体工作原理如下：当我们夜间需要跑步或骑行时，在寻找或取出照明设备时，此时震动传感器U4检测到照明设备移动，震动传感器U4会出现高低电平反馈到MCU模块上的单片机U2的9PIN，单片机U2由初始状态休眠模式被唤醒，单片机U2内部程序开启自动模式，单片机U2的10PIN给到高电平到LED驱动电路模块上的电源芯片U1的11PIN，电源芯片U1启动点亮LED头灯开启；
进一步的我们在路途快速行驶或运动时，三轴加速传感器U3检测头灯设备快速移动，动态加速度通过2pin/12pin i2C通信反馈MCU模块上的单片机U2，同时震动传感器U4震动频率反馈到MCU模块上的单片机U2的9pin，单片机U2接受三轴加速传感器U3/震动传感器U4运动加速信号，单片机U2内部程序计算给出相应运动速度从而通过单片机U2的 3PIN给出不同的DUTY实现亮度增减；进一步的单片机U2根据识别计算三轴加速传感器 U3加速度快慢以及震动传感器U4的震动频率，从而实现设备运动速度快亮度增加，运动速度慢亮度减弱来实现智能调光；
进一步的当行驶速度静止时，MCU模块上的单片机U2根据识别三轴加速传感器U3加速静止信号和震动传感器U4无震动频率信号，MCU模块上的单片机U2内部程序由自动模式变为休眠模式，头灯照明设备自动关闭；
当照明设备开机状态下，手动开关SW1按键轻按一次，此时MCU模块上的单片机U2的7pin为低电平，单片机U2内部程序设定为锁定当前自动模式；再次单击手动开关SW1 可以关闭手电筒，长按手动开关SW1可以切换LED亮度档位，供用户自由选择智能模式还是手动模式。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种户外头灯的智能开关与智能调光控制系统，包括用于信息处理的MCU模块、用于驱动LED的LED驱动电路模块、设于头灯上的三轴加速传感器U3和震动传感器U4，其特征在于：所述MCU模块和LED驱动电路模块之间为双向信号连接，所述MCU模块和三轴加速传感器U3之间为双向信号连接，所述MCU模块和震动传感器U4之间为双向信号连接，所述MCU模块的一侧还连接有手动开关SW1，所述MCU模块的一侧还连接有LDO模块，所述MCU模块的一侧还连接有温度检测模块，所述MCU模块的一侧还连接有电压检测模块，所述LED驱动电路模块的一侧连接有电源供电模块，所述LED驱动电路模块的一侧还连接有用于照明的LED。
2.如权利要求1所述的户外头灯的智能开关与智能调光控制系统，其特征在于：所述MCU模块和手动开关SW1之间为双向电连接，MCU模块和LDO模块之间为双向信号连接，MCU模块和温度检测模块之间为双向信号连接，MCU模块和电压检测模块之间为双向信号连接。
3.如权利要求1所述的户外头灯的智能开关与智能调光控制系统，其特征在于：所述LED驱动电路模块上设有LED驱动电路，LED驱动电路包括电源芯片U1和运算放大器，电源芯片U1的FB端口和运算放大器的输出端连接，运算放大器的输入端和LED的负极连接，LED的正极和电源芯片U1的VOUT端口连接，电源芯片U1的VIN端口和电池的正极连接。
4.如权利要求1所述的户外头灯的智能开关与智能调光控制系统，其特征在于：所述MCU模块上设有MCU电路，MCU电路包括单片机U2，单片机U2的引脚10和电源芯片U1的引脚11之间信号连接，单片机U2的引脚7和手动开关SW1连接。
5.如权利要求1所述的户外头灯的智能开关与智能调光控制系统，其特征在于：所述三轴加速传感器U3通过2pin/12pin i2C通信和单片机U2连接。
6.如权利要求1所述的户外头灯的智能开关与智能调光控制系统，其特征在于：所述震动传感器U4的引脚1和单片机U2的引脚9连接。
7.如权利要求1所述的户外头灯的智能开关与智能调光控制系统，其特征在于：所述温度检测模块上设有温度检测电路，温度检测电路由电阻R7与热敏电阻RT1串联形成，并通过TEMP采样电信号到MCU的引脚12。
8.如权利要求1所述的户外头灯的智能开关与智能调光控制系统，其特征在于：所述电压检测模块上设有电压检测电路，电压检测电路由R8与R13串联形成，并通过BAT_ADC采样电信号到MCU引脚12，且电压检测电路和电源供电模块之间连接。
9.如权利要求1所述的户外头灯的智能开关与智能调光控制系统，其特征在于：所述LDO模块上设有稳压电路，稳压电路包括稳压源U5，稳压源U5的引脚2和MCU电路上的单片机U2的引脚1连接，稳压源U5还与三轴加速传感器U3之间连接。
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| CN202020819839.9U CN211831247U (zh) | 2020-05-15 | 2020-05-15 | 一种户外头灯的智能开关与智能调光控制系统 |
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