CN214256702U - 教室灯具工作模式的切换装置以及教室灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种教室灯具工作模式的切换装置以及教室灯具，包括：主控芯片、法拉电容模块、电源检测模块；主控芯片分别与法拉电容模块和电源检测模块连接；法拉电容模块，用于当主控芯片断电时向主控芯片供电；电源检测模块，用于将灯具电源的断电信号或通电信号发送至主控芯片；主控芯片，用于通过断电信号的断电时间点以及通电信号的通电时间点，输出灯具的工作模式。该方式中，利用法拉电容模块在电源断电时给主控芯片供电，以使主控芯片能够控制灯具的工作模式，相比于电池供电的方式，避免了更换电池的操作，提高了切换装置的使用寿命，进而提升了用户体验。

Description

教室灯具工作模式的切换装置以及教室灯具

技术领域

本实用新型涉及切换工作模式技术领域，尤其是涉及一种教室灯具工作模式的切换装置以及教室灯具。

背景技术

同一种灯具通常具有不同的工作模式，不同工作模式之间的切换方式，通常采用的是墙壁开关在短时间内关闭灯具，然后再打开灯具，实现灯具工作模式的变换；相关技术中，通过电池给时钟芯片供电，每次墙壁开关打开灯具通电后，主控制芯片会读取时钟芯片获取开关时间，进而判断是否需要改变工作模式等。如果电池电量用完，则需要更换电池，但是灯具通常是提前吊装安装好的，更换电池操作极为不方便，如果没有电池也无法保证灯具正常工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种教室灯具工作模式的切换装置以及教室灯具，以提高切换装置的使用寿命，进而提升用户体验。

本实用新型提供的一种教室灯具工作模式的切换装置，包括：主控芯片、法拉电容模块、电源检测模块；主控芯片分别与法拉电容模块和电源检测模块连接；法拉电容模块，用于当主控芯片断电时向主控芯片供电；电源检测模块，用于将灯具电源的断电信号或通电信号发送至主控芯片；主控芯片，用于通过断电信号的断电时间点以及通电信号的通电时间点，输出灯具的工作模式。

进一步的，法拉电容模块包括法拉电容；当主控芯片断电时，法拉电容利用存储的电能向主控芯片供电。

进一步的，灯具电源为220V电源；电源检测模块包括整流电路；当灯具电源断电时，电源检测模块将整流电路输出的高电平发送至主控芯片；高电平用于指示灯具电源断电；当灯具电源通电时，电源检测模块将整流电路输出的低电平发送至主控芯片；低电平用于指示灯具电源通电。

进一步的，主控芯片还用于：当接收到电源检测模块发送的通电信号后，输出通电时间点与断电时间点的时间差；时间差指示灯具的断电时间。

进一步的，主控芯片设置有多种工作模式；每种工作模式对应有指定的断电时间；主控芯片还用于：通过断电时间对应的目标工作模式，将灯具的工作模式输出为目标工作模式。

进一步的，工作模式至少包括杀毒模式、照明模式；杀毒模式至少包括时间设定模式；照明模式至少包括亮度采集模式。

进一步的，装置还包括电流检测模块；电流检测模块与主控芯片连接；当灯具在杀毒模式下工作时，电流检测模块检测灯具在杀毒模式中的工作电流；如果工作电流处于非正常工作状态，通过指示灯显示灯具在杀毒模式中出现故障。

进一步的，装置还包括雷达模块；雷达模块与主控芯片连接；当灯具在杀毒模式下工作时，雷达模块检测杀毒区域是否存在行人；如果存在行人，雷达模块将杀毒灯光的关闭信号发送至主控芯片，以使主控芯片控制灯具电源关闭供电。

进一步的，装置还包括蜂鸣器；当灯具切换工作模式时，蜂鸣器输出对应的提示信号。

本实用新型提供的一种教室灯具，教室灯具包括灯具本体，以及第一方面任一项的教室灯具工作模式的切换装置；灯具本体与教室灯具工作模式的切换装置连接。

本实用新型提供的一种教室灯具工作模式的切换装置以及教室灯具，包括：主控芯片、法拉电容模块、电源检测模块；主控芯片分别与法拉电容模块和电源检测模块连接；法拉电容模块，用于当主控芯片断电时向主控芯片供电；电源检测模块，用于将灯具电源的断电信号或通电信号发送至主控芯片；主控芯片，用于通过断电信号的断电时间点以及通电信号的通电时间点，输出灯具的工作模式。该方式中，利用法拉电容模块在电源断电时给主控芯片供电，以使主控芯片能够控制灯具的工作模式，相比于电池供电的方式，避免了更换电池的操作，提高了切换装置的使用寿命，进而提升了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种教室灯具工作模式的切换装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种法拉电容模块的电路图；

图3为本实用新型实施例提供的一种电源检测模块的电路图；

图4为本实用新型实施例提供的一种主控芯片的电路示意图；

图5为本实用新型实施例提供的另一种教室灯具工作模式的切换装置的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种电流检测模块的电路图；

图7为本实用新型实施例提供的一种雷达模块的电路图；

图8为本实用新型实施例提供的一种教室灯具的结构示意图。

图标：

1-主控芯片；2-法拉电容模块；3-电源检测模块；4-电流检测模块；5-雷达模块；6-蜂鸣器；7-指示灯工作芯片；81-灯具本体；82-教室灯具工作模式的切换装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实施例提供了一种教室灯具工作模式的切换装置，如图1所示，包括：主控芯片1、法拉电容模块2、电源检测模块3；主控芯片1分别与法拉电容模块2和电源检测模块3连接；法拉电容模块2，用于当主控芯片断电时向主控芯片供电；电源检测模块3，用于将灯具电源的断电信号或通电信号发送至主控芯片；主控芯片1，用于通过断电信号的断电时间点以及通电信号的通电时间点，输出灯具的工作模式。

上述主控芯片可以是各种型号的单片机，比如“STM32F103RBT6”型号的单片机；主控芯片的工作电压通常是3.3V，上述法拉电容模块向主控芯片供电的供电电压可以是3.3V。上述灯具的工作模式可以包括普通的照明模式、杀毒模式等。通常主控芯片中设置有多种工作模式以及每种工作模式对应的断电时间。

本实用新型提供的一种教室灯具工作模式的切换装置，包括：主控芯片、法拉电容模块、电源检测模块；主控芯片分别与法拉电容模块和电源检测模块连接；法拉电容模块，用于当主控芯片断电时向主控芯片供电；电源检测模块，用于将灯具电源的断电信号或通电信号发送至主控芯片；主控芯片，用于通过断电信号的断电时间点以及通电信号的通电时间点，输出灯具的工作模式。该方式中，利用法拉电容模块在电源断电时给主控芯片供电，以使主控芯片能够控制灯具的工作模式，相比于电池供电的方式，避免了更换电池的操作，提高了切换装置的使用寿命，进而提升了用户体验。

上述法拉电容模块包括法拉电容；当主控芯片断电时，法拉电容利用存储的电能向主控芯片供电。其中的法拉电容可以是20F/3.5V的电容，具体的该法拉电容模块可以例如图2所示的电路图，其中VCC_3.3V与主控芯片的连接，当灯具断电后，该法拉电容会将存储的电量进行持续放电，以使该3.3V的电量能够给主控芯片供电。

另外，上述灯具的灯具电源为220V电源；电源检测模块包括整流电路；当灯具电源断电时，电源检测模块将整流电路输出的高电平发送至主控芯片；高电平用于指示灯具电源断电；当灯具电源通电时，电源检测模块将整流电路输出的低电平发送至主控芯片；低电平用于指示灯具电源通电。

上述整流电路可以例如图3所示的电路图，其中CROSS_ZERO与控制芯片连接，该端口为整流电路的输出信号，当灯具电源断电时，整流电路的CROSS_ZERO输出高电平，当灯具电源通电时，整流电路的CROSS_ZERO输出低电平。并将高电平和低电平输入至主控芯片，以使主控芯片记录高电平和低电平的时间点。

上述主控芯片还用于：当接收到电源检测模块发送的通电信号后，输出通电时间点与断电时间点的时间差；时间差指示灯具的断电时间。

实际实现时，灯具在普通照明模式工作时，当墙壁开关关闭，灯具电源断电，此时电源检测模块将输出的高电平发送至主控芯片，此时主控芯片记录断电时间点，当墙壁开关再次打开，灯具电源通电，此时电源检测模块将输出的低电平发送至主控芯片，此时主控芯片记录通电时间点，并且输出通电时间点与断电时间点的时间差，该时间差用于指示灯具的断电时间。

由于主控芯片设置有多种工作模式；每种工作模式对应有指定的断电时间；主控芯片还用于：通过断电时间对应的目标工作模式，将灯具的工作模式输出为目标工作模式。上述工作模式至少包括杀毒模式、照明模式；杀毒模式至少包括时间设定模式；照明模式至少包括亮度采集模式。

比如，当灯具在普通照明模式工作时，断电1秒的时间，此时主控芯片的进入杀毒模式，如果主控芯片在杀毒模式下再次断电0.5-2秒的时间，此时主控芯片的进入杀毒模式的时间设定模式，通过预设的设定方式，可以设定定时时间，最后灯具进入定时杀毒模式。如果灯具在照明模式下断电时间在8秒左右时，主控芯片进入亮度采集模式；如果长时间没有恢复供电，则主控芯片恢复普通照明模式。上述杀毒模式可以是灯具开启紫光照射，利用紫外线灯光进行杀毒。

另外，上述主控芯片可以例如图4所述的电路示意图，其中通过VCC_3.3V端口与法拉电容模块连接，通过CROSS_ZERO端口与电源检测模块连接。

上述方式中，利用法拉电容模块在电源断电时给主控芯片供电，以使主控芯片能够控制灯具的工作模式，相比于电池供电的方式，避免了更换电池的操作，提高了切换装置的使用寿命，进而提升了用户体验。

进一步的，参见图5所示的另一种教室灯具工作模式的切换装置，装置还包括电流检测模块4；电流检测模块4与主控芯片1连接；当灯具在杀毒模式下工作时，电流检测模块检测灯具在杀毒模式中的工作电流；如果工作电流处于非正常工作状态，通过指示灯显示灯具在杀毒模式中出现故障。

考虑到日常查看灯具在杀毒模式下工作时灯具是否正常工作，通常是肉眼观察，需要必要的防护用具，否则会对观察者造成一定的损伤。因此可以通过电流检测模块可以实时检测灯具工作的杀毒模式下的工作状态，具体的，当灯具在正常的杀毒模式下工作时，通过紫色指示灯显示；当灯具在非正常的杀毒模式下工作时，通过黄色指示灯显示。另外，当主控芯片进入设定杀毒时间模式时，通过蓝色指示灯显示。该种方式能够使用户能够通过观察指示灯的颜色直接判断灯具是否正常工作，该指示灯可以安装在观察室等，避免了观察者进入杀毒空间。

例如图6所示的电流检测模块的电路图，通过POW00和PADVAL端口与主控芯片对应的端口连接；具体通过电流检测模块的电流互感器与电压互感器共同检测灯具在杀毒模式下工作时的工作状态，通过检测电流大小来判断杀毒灯光工作是否正常，当电流过小认为杀毒灯光故障或者灯具电器故障等需要维修。

继续参见图5所示的另一种教室灯具工作模式的切换装置，该装置还包括雷达模块5；雷达模块5与主控芯片1连接；当灯具在杀毒模式下工作时，雷达模块检测杀毒区域是否存在行人；如果存在行人，雷达模块将杀毒灯光的关闭信号发送至主控芯片，以使主控芯片控制灯具电源关闭供电。

考虑到灯具工作在杀毒模式下时，杀毒空间中不允许有人员进入，因此需要设置人员检测的功能，具体的通过上述雷达模块检测杀毒区域是否存在行人，如果存在行人，雷达模块将杀毒灯光的关闭信号发送至主控芯片，以使主控芯片控制灯具电源关闭供电，保证杀毒灯光不会伤害进入杀毒空间的行人。例如图7所示的雷达模块的电路图，通过POW01端口与主控芯片对应的端口连接。

另外，参见图5所示，上述装置还包括蜂鸣器6；该蜂鸣器6与指示灯工作芯片7连接，当灯具切换工作模式时，蜂鸣器输出对应的提示信号。

上述装置还包括指示灯工作芯片7，该指示灯工作芯片与主控芯片1连接，根据主控芯片的发出的指示灯信号，例如图3中的“BELL CON”、“JDQ_CON”、“INFO_LED”、“ERROR_LED”、“RUN_LED”发出的信号以使指示灯能够显示对应的指示灯的颜色；通常可以通过颜色的组合显示多种颜色，其中，绿色表示照明模式工作正常、红色表示灯光亮度不足需要更换光源、蓝色表示设定杀毒模式、黄色表示杀毒模式工作故障，紫色表示杀毒模式工作正常、白色表示雷达模块检测到周围有人。

需要说明的是，上述装置还包括电源芯片，可以将12V电压转换为5V电压，还可以将5V电压转换为3.3V，为上述对应的模块供电；另外还包括220V转换为12V的变压器。

上述方式中，利用法拉电容模块在电源断电时给主控芯片供电，同时通过电源检测模块检测断电以及通电信号，以使主控芯片能够控制灯具的工作模式，相比于电池供电的方式，避免了更换电池的操作，提高了切换装置的使用寿命，进而提升了用户体验；另外，利用雷达模块以及电流的检测模块能够使灯具在杀毒模式工作中，实时保证杀毒灯光的正常工作，同时通过指示灯提示的方式，以使工作者能够在不进入杀毒空间的情况下了解工作状态，大大提升了用户的体验。

另外，在新冠肺炎病毒背景下，上述灯具可以是一款结合杀毒功能的教室灯，通过上述教室灯具工作模式的切换装置能够在照明模式与杀毒模式间切换，该装置不仅能够对教室空间进行杀毒，以保证学生所处教室的安全性，而且装置简单且操作安全，不会使学生产生误操作。

本实施例还提供了一种教室灯具，如图8所示，该教室灯具包括灯具本体81，以及教室灯具工作模式的切换装置82；灯具本体81与教室灯具工作模式的切换装置82连接。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种教室灯具工作模式的切换装置，其特征在于，包括：主控芯片、法拉电容模块、电源检测模块；所述主控芯片分别与所述法拉电容模块和所述电源检测模块连接；

所述法拉电容模块，用于当所述主控芯片断电时向所述主控芯片供电；

所述电源检测模块，用于将灯具电源的断电信号或通电信号发送至所述主控芯片；

所述主控芯片，用于通过所述断电信号的断电时间点以及所述通电信号的通电时间点，输出所述灯具的工作模式。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述法拉电容模块包括法拉电容；当所述主控芯片断电时，所述法拉电容利用存储的电能向所述主控芯片供电。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述灯具电源为220V电源；所述电源检测模块包括整流电路；

当所述灯具电源断电时，所述电源检测模块将所述整流电路输出的高电平发送至所述主控芯片；所述高电平用于指示所述灯具电源断电；

当所述灯具电源通电时，所述电源检测模块将所述整流电路输出的低电平发送至所述主控芯片；所述低电平用于指示所述灯具电源通电。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主控芯片还用于：

当接收到所述电源检测模块发送的通电信号后，输出所述通电时间点与所述断电时间点的时间差；所述时间差指示所述灯具的断电时间。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述主控芯片设置有多种工作模式；每种所述工作模式对应有指定的断电时间；

所述主控芯片还用于：通过所述断电时间对应的目标工作模式，将所述灯具的工作模式输出为所述目标工作模式。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述工作模式至少包括杀毒模式、照明模式；所述杀毒模式至少包括时间设定模式；所述照明模式至少包括亮度采集模式。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括电流检测模块；所述电流检测模块与所述主控芯片连接；

当所述灯具在杀毒模式下工作时，所述电流检测模块检测所述灯具在杀毒模式中的工作电流；如果所述工作电流处于非正常工作状态，通过指示灯显示所述灯具在杀毒模式中出现故障。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括雷达模块；所述雷达模块与所述主控芯片连接；

当所述灯具在杀毒模式下工作时，所述雷达模块检测杀毒区域是否存在行人；如果存在行人，所述雷达模块将杀毒灯光的关闭信号发送至所述主控芯片，以使所述主控芯片控制灯具电源关闭供电。

9.根据权利要求1-8任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括蜂鸣器；当所述灯具切换工作模式时，所述蜂鸣器输出对应的提示信号。

10.一种教室灯具，其特征在于，所述教室灯具包括灯具本体，以及权利要求1-9任一项所述的教室灯具工作模式的切换装置；所述灯具本体与所述教室灯具工作模式的切换装置连接。

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