CN214376056U - 一种手电温度检测和自动调节系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种手电温度检测和自动调节系统，手电灯头内的外壁安装温度传感器，手电灯头内设置PCB电路板，PCB电路板包括单片机处理器、温度信号放大模块、数据采集模块、声光报警模块、温度控制模块、LED驱动芯片，单片机处理器与数据采集模块、声光报警模块、温度控制模块、LED驱动芯片电连接，温度信号放大模块输入端电连接温度传感器，温度信号放大模块输出端电连接数据采集模块，单片机处理器还电连接设置在手电灯身外侧的按键模块、光照传感器。通过手电灯头内的外壁安装温度传感器来检测手电筒灯头的温度，以直接反馈出机体的温度，不需要再经过测试与PCB板上的温度匹配，且得出的温度值精度较高，减小了开发时间。

Description

一种手电温度检测和自动调节系统

技术领域

本实用新型属于手电控制电路技术领域，涉及一种手电温度检测和自动调节系统。

背景技术

常见的大功率手电筒在高功率输出的时候，机体温度也会增高到烫手的程度，所以需要做温控处理，但普通的热敏电阻不便于装在机体上，单片机只能通过检测PCB板上的温度并经过大量的测试将PCB板上的温度与机体温度相匹配，得出一个机体温度与PCB板上温度相对应的温度值，从而进行降档处理，匹配的过程不仅增加开发时间，且匹配的数据误差也较大，同时，缺少有效的对温度进行自动调节控制的设计。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种手电温度检测和自动调节系统，以解决现有的手电筒不便于温度检测，温度检测误差大，且缺少有效的对温度进行自动调节控制的设计的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种手电温度检测和自动调节系统，包括手电机体，所述手电机体包括手电灯头和手电灯身，所述手电灯头内的外壁安装温度传感器，所述手电灯头内设置PCB电路板，所述PCB电路板包括单片机处理器、温度信号放大模块、数据采集模块、声光报警模块、温度控制模块、LED驱动芯片，所述单片机处理器与数据采集模块、声光报警模块、温度控制模块、LED驱动芯片电连接，所述温度信号放大模块输入端电连接温度传感器，所述温度信号放大模块输出端电连接数据采集模块，所述单片机处理器还电连接设置在手电灯身外侧的按键模块、光照传感器。

优选的，所述LED驱动芯片输出端电连接设置在手电灯头内的LED灯组，所述LED灯组包括白色LED、黄色LED。

优选的，所述声光报警模块包括报警喇叭和设置在手电灯身外侧的警示灯。

优选的，所述温度控制模块包括PNP三极管Q2和继电器K1，所述PNP三极管Q2基极连接单片机处理器，所述PNP三极管Q2发射极连接电源VCC，所述PNP三极管Q2集电极连接继电器K1线包，所述继电器K1常开接点连接半导体制冷片。

优选的，所述半导体制冷片与手电灯头内设置的PCB电路板相接。

优选的，所述数据采集模块为AD转换芯片。

优选的，所述LED驱动芯片为PWM信号控制芯片。

优选的，所述光照传感器为光敏电阻。

优选的，所述温度传感器为粘贴式pt100铂热电阻。

本实用新型的有益效果：

1、通过手电灯头内的外壁安装温度传感器来检测手电筒灯头的温度，以直接反馈出机体的温度，不需要再经过测试与PCB板上的温度匹配，且得出的温度值精度较高，减小了开发时间的同时产品的一致性也得到了提高。

2、当温度过高，控制温度控制模块的半导体制冷片给电路板降温，以降低机体温度，实现温度保护，提升手电筒使用可靠性，同时温度超限时可以声光报警进行提示。

3、另外，具有白光、黄光切换和调光功能，具有自动感应外界光照控制照明开关或者通过手动按键操作实现照明开关，功能多样。

附图说明

附图1是本实用新型的整体原理框图；

附图2是本实用新型的结构示意图；

附图3是本实用新型的温度信号放大模块电路原理图；

附图4是本实用新型的温度控制模块电路原理图；

附图5是本实用新型的声光报警模块电路原理图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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装置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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1、2所示一种手电温度检测和自动调节系统，包括手电机体，手电机体包括手电灯头和手电灯身，手电灯头内的外壁安装温度传感器2，手电灯头内设置PCB电路板，PCB电路板包括单片机处理器1、温度信号放大模块3、数据采集模块4、声光报警模块7、温度控制模块8、LED驱动芯片9，单片机处理器1与数据采集模块4、声光报警模块7、温度控制模块8、LED驱动芯片9电连接，温度信号放大模块3输入端电连接温度传感器2，温度信号放大模块3输出端电连接数据采集模块4，单片机处理器1还电连接设置在手电灯身外侧的按键模块5、光照传感器6。其中，LED驱动芯片9输出端电连接设置在手电灯头内的LED灯组10，LED灯组10包括白色LED101、黄色LED102。光照传感器6为光敏电阻，温度传感器2为粘贴式pt100铂热电阻。

如图5所示，为声光报警模块7的电路原理图，包括三极管Q1、警示灯D1和报警喇叭Speaker，其中警示灯设置在手电灯身外侧。如图2所示。该电路的原理是将一个有源蜂鸣器和一个PNP 型三极管的发射极相连，而集电极接的是 5 V 的电源电压，基极是通过一个电阻与单片机串联的引脚连接。单片机上电后给引脚一个低电平，就会使得三极管导通，从而使得蜂鸣器发声。单片机的引脚通常为高电平，当温度超过上限时，单片机便会给这引脚输出一个低电平，从而使得蜂鸣器发出“嗡嗡”的警报声。同时，发光二极管两端导通，使得二极管正常发光。

如图4所示，温度控制模块8包括PNP三极管Q2和继电器K1，PNP三极管Q2基极连接单片机处理器1，PNP三极管Q2发射极连接电源VCC，PNP三极管Q2集电极连接继电器K1线包，继电器K1常开接点连接半导体制冷片81。半导体制冷片81与手电灯头内设置的PCB电路板相接。该电路的原理是：当pt100铂热电阻所测手电筒灯头外侧温度高于上限温度，单片机输出低电平信号控制三极管Q2导通，继电器上电，其常开接点（图中接线座J2的3脚）动作，与电源端（图中接线座J2的1脚）接通，由于常开接点连接半导体制冷片81，此时半导体制冷片81得电工作给PCB板制冷。

数据采集模块4为AD转换芯片，用于将温度信号放大模块3放大后的温度信号转换为单片机可读取的数字信号，其型号不限，比如可以是ADC0809、TLC549。

本实施例的温度信号放大模块3的电路原理图如图3所示，为了防止电源电压的不稳定性带来的误差，通过TL431进行电压稳压，通过R2、VR3、R4 和 Pt100 组 成 传 感 器测 量 电 桥 ，电 桥 与 传 感 器PT100 对称的部分采用可调电阻，可以调整输入到运算放大器中的电压大小，可以用来调整零飘。放大电路采用两级放大，有效减小单级放大电路带来的非线性误差。

本实施例的LED驱动芯片9为PWM信号控制芯片GP9701，GP9701是一个双通道模拟信号转PWM信号转换器，用于上述白色LED101、黄色LED102的亮度与色温双调节。GP9701芯片可以控制两路LED灯的总体亮度，通过控制两路LED灯的开启时间比例，来控制整体色温。同理，GP9701可以通过PWM信号分别控制两路LED恒流灯串，实现色温和亮度调节。

另外，本实用新型通过光敏电阻检测周围环境光照度信息，当白天时，可以关闭照明，夜晚或者光线较按的环境，可以自动开启照明灯。其可以代替按键模块实现手电筒的自动灯光开关。同时，按键模块可以切换手电筒是使用白光和黄光，可以通过按压时间不同来实现白光、黄光切换，以及手动/自动灯光开关的功能切换。

综上所述，本实用新型的原理是：

通过手电灯头内的外壁安装温度传感器2来检测手电筒灯头的温度，以直接反馈出机体的温度，不需要再经过测试与PCB板上的温度匹配，且得出的温度值精度较高，减小了开发时间的同时产品的一致性也得到了提高。然后，传感器采集的温度信号经过温度信号放大模块3放大后给AD转换模块，最终输入到单片机处理，单片机处理器根据温度检测值控制是否需要进行温度保护。当温度过高，控制温度控制模块8的半导体制冷片给电路板降温，以降低机体温度，实现温度保护，提升手电筒使用可靠性，同时温度超限时可以声光报警进行提示。另外，具有白光、黄光切换和调光功能，具有自动感应外界光照控制照明开关或者通过手动按键操作实现照明开关，功能多样。

以上所述的实施例，只是本实用新型的较优选的具体方式之一，本领域的技术员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种手电温度检测和自动调节系统，包括手电机体，所述手电机体包括手电灯头和手电灯身，其特征在于：所述手电灯头内的外壁安装温度传感器（2），所述手电灯头内设置PCB电路板，所述PCB电路板包括单片机处理器（1）、温度信号放大模块（3）、数据采集模块（4）、声光报警模块（7）、温度控制模块（8）、LED驱动芯片（9），所述单片机处理器（1）与数据采集模块（4）、声光报警模块（7）、温度控制模块（8）、LED驱动芯片（9）电连接，所述温度信号放大模块（3）输入端电连接温度传感器（2），所述温度信号放大模块（3）输出端电连接数据采集模块（4），所述单片机处理器（1）还电连接设置在手电灯身外侧的按键模块（5）、光照传感器（6）。

2.根据权利要求1所述的一种手电温度检测和自动调节系统，其特征在于：所述LED驱动芯片（9）输出端电连接设置在手电灯头内的LED灯组（10），所述LED灯组（10）包括白色LED（101）、黄色LED（102）。

3.根据权利要求1所述的一种手电温度检测和自动调节系统，其特征在于：所述声光报警模块（7）包括报警喇叭和设置在手电灯身外侧的警示灯（71）。

4.根据权利要求1所述的一种手电温度检测和自动调节系统，其特征在于：所述温度控制模块（8）包括PNP三极管Q2和继电器K1，所述PNP三极管Q2基极连接单片机处理器（1），所述PNP三极管Q2发射极连接电源VCC，所述PNP三极管Q2集电极连接继电器K1线包，所述继电器K1常开接点连接半导体制冷片（81）。

5.根据权利要求4所述的一种手电温度检测和自动调节系统，其特征在于：所述半导体制冷片（81）与手电灯头内设置的PCB电路板相接。

6.根据权利要求1所述的一种手电温度检测和自动调节系统，其特征在于：所述数据采集模块（4）为AD转换芯片。

7.根据权利要求1所述的一种手电温度检测和自动调节系统，其特征在于：所述LED驱动芯片（9）为PWM信号控制芯片。

8.根据权利要求1所述的一种手电温度检测和自动调节系统，其特征在于：所述光照传感器（6）为光敏电阻。

9.根据权利要求1所述的一种手电温度检测和自动调节系统，其特征在于：所述温度传感器（2）为粘贴式pt100铂热电阻。

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