CN214381496U - 一种三维转动调光电路及其移动照明设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于照明装置领域，涉及一种三维转动调光电路，包括：用于驱动LED灯工作的LED驱动电路、三维运动姿态传感电路及信号转换电路，所述LED驱动电路及三维运动姿态传感电路均与所述信号转换电路连接，所述三维运动姿态传感电路包括：三维姿态传感器U3，所述三维姿态传感器U3与所述信号转换电路连接，所述三维姿态传感器U3包括：三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴电子罗盘及内部处理器，所述三轴陀螺仪、所述三轴加速度计、所述三轴电子罗盘均与所述内部处理器连接，所述内部处理器与所述信号转换电路连接。其优点在于，通过设置三维姿态传感器U3，使得用户任意角度转动移动照明设备均能够实现调光，从而增强移动照明设备使用时的趣味性。

Description

一种三维转动调光电路及其移动照明设备

技术领域

本实用新型属于照明装置领域，涉及一种三维转动调光电路及其移动照明设备。

背景技术

移动照明设备在日常生活中较为常见，且功能越来越多样化，可实现多种照明模式。而现有的移动照明设备虽然能通过按键、转盘旋转或是线性移动开关等多种结构方式来控制设备工作状态，但是缺少智能调节光照度亮暗功能。并且采用机械类的结构在发生碰撞时，也容易发生损坏。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种三维转动调光电路及其移动照明设备，通过设置三维姿态传感器U3，使得用户任意角度转动移动照明设备均能够实现调光，从而增强移动照明设备使用时的趣味性。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种三维转动调光电路，包括：用于驱动LED灯工作的LED驱动电路、三维运动姿态传感电路及信号转换电路，所述LED驱动电路及三维运动姿态传感电路均与所述信号转换电路连接，所述三维运动姿态传感电路包括：三维姿态传感器U3，所述三维姿态传感器U3与所述信号转换电路连接。

进一步的，所述三维姿态传感器U3包括：三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴电子罗盘及内部处理器，所述三轴陀螺仪、所述三轴加速度计、所述三轴电子罗盘均与所述内部处理器连接，所述内部处理器与所述信号转换电路连接。

进一步的，信号转换电路包括单片机U2，所述单片机U2的RA0端与所述三维姿态传感器U3的SCK端连接，所述单片机U2的RA1端与所述三维姿态传感器U3的SDA端连接。

进一步的，所述三维姿态传感器U3的型号为BHA-250B。

进一步的，所述单片机U2的型号为PIC16F1823。

进一步的，所述单片机U2上还连接由开关电路。

进一步的，所述单片机U2上还连接有稳压电路，所述稳压电路包括：稳压器U1，所述稳压器U1的OUT端与所述单片机U2的VDD端连接。

进一步的，所述LED驱动电路还与电源连接。

进一步的，所述LED驱动电路包括：LED驱动芯片，所述LED驱动芯片的EN端与所述单片机U2的RC1端连接。

本实用新型还提供一种移动照明设备，包括：壳体，所述壳体内安装有电路板，所述电路板上设有所述的三维转动调光电路。

本实用新型的有益效果：

本实用新型针对现有的对移动设备的调光只能够通过按键切换灯光，从而在移动照明设备内增加三维姿态传感器U3，并将三维姿态传感器U3与信号转换电路连接，信号转换电路与LED驱动电路连接，使得在任意角度转动移动照明设备时，移动照明设备内部的三维姿态传感器U3能够根据用户对移动照明设备转动的角度和方向计算出不同的数值并进行处理，并通过SCK端和SDA端发送I2C协议，将数据通过单片机U2的RA0端和RA1端发送给单片机，单片机U2读取协议以后通过单片机U2的RC1端和RC2端将信号传递至LED驱动电路，从而实现控制移动照明设备灯光的变换和调档，增强移动照明设备使用时的趣味性。

附图说明

附图1是本实用新型的原理示意图；

附图2是本实用新型信号转换电路、三维运动姿态传感电路及稳压电路相连接时的原理示意图；

附图3是本实用新型LED驱动电路与功放电路相连接时的原理示意图。

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。

参考附图1~附图3，一种三维转动调光电路，包括：用于驱动LED灯工作的LED驱动电路、三维运动姿态传感电路及信号转换电路，所述LED驱动电路及三维运动姿态传感电路均与所述信号转换电路连接，所述三维运动姿态传感电路包括：三维姿态传感器U3，所述三维姿态传感器U3与所述信号转换电路连接。

上述实施例中，所述LED驱动电路还与电源连接。

上述实施例中，所述三维姿态传感器U3包括：三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴电子罗盘及内部处理器，所述三轴陀螺仪、所述三轴加速度计、所述三轴电子罗盘均与所述内部处理器连接，所述内部处理器与所述信号转换电路连接，进一步的，三维姿态传感器U3的VDD端与单片机U2的VDD端连接，三维姿态传感器U3的GND端接地，在三维姿态传感器U3的VDD端与GND端之间还设有电容C4，在三维姿态传感器U3的VDD端与SCK端之间还设有电阻R2，在三维姿态传感器U3的VDD端与SDA端之间还设有电阻R1，在本实施例中，所述三维姿态传感器U3的型号为BHA-250B，电容C4的容量为100nF，电阻R1与电阻R2的阻值均为10K。

上述实施例中，信号转换电路包括单片机U2，所述单片机U2的RA0端与所述三维姿态传感器U3的SCK端连接，所述单片机U2的RA1端与所述三维姿态传感器U3的SDA端连接，进一步的，在单片机U2的VDD端与VSS端之间还连接有电容C1，本实施例中，所述单片机U2的型号为PIC16F1823。

上述实施例中，所述单片机U2上还连接由开关电路，具体的，开关电路包括：开关SW1，开关SW1一端连接单片机U2的RA4端，开关SW1另一端接地。

上述实施例中，所述单片机U2上还连接有稳压电路，所述稳压电路包括：稳压器U1，所述稳压器U1的OUT端与所述单片机U2的VDD端连接，所述稳压器U1的VIN端与电源电路的正连接端连接，稳压器U1的GND端接地，在电源电路的正连接端与稳压器U1的VIN端之间还连接有二极管D1，在稳压器U1的VIN端与GND端之间还连接有电容C2，在稳压器U1的OUT端与GND端之间还连接有电容C3，本实施例中，稳压器U1的型号为BL8503,电容C2及电容C3的型号均为22uF/6.3V，二极管D1的型号为RB520S。

上述实施例中，所述LED驱动电路包括：LED驱动芯片，所述LED驱动芯片的EN端与所述单片机U2的RC1端连接，上述实施例中，LED灯的正连接端与LED驱动芯片U4的1号引脚SW及9号引脚SW2连接，具体的，LED驱动芯片U4的9号引脚SW2与LED灯的正连接端之间还连接有电感L1，电感L1与LED灯的正连接端之间还依次连接有电容C6、电容C7及电容C8,电容C6、电容C7及电容C8的另一端均接地，LED灯的负连接端与放大器U5的1号引脚连接，LED驱动芯片U4的3号引脚FB连接电阻R6后与功放电路连接，LED驱动芯片U4的2号引脚OUT与LED驱动芯片U4的3号引脚FB之间串联有电阻R4，LED驱动芯片U4的3号引脚FB还连接有电阻R9，电阻R9另一端接地，LED驱动芯片U4的8号引脚VIN连接至电源的正连接端，电源的负连接端接地，电源的正连接端与LED驱动芯片U4的8号引脚VIN之间还依次连接有电容C9、电容C10及电容C5，电容C9、电容C10及电容C5的另一端均接地，LED驱动芯片U4的10号引脚GND1、11号引脚GND2及12号引脚GND均接地，本实施例中，LED驱动芯片U4的型号为MP2145，电感L1为0.47μH，电阻R4阻值为330K，电阻R6阻值为280K，电阻R9阻值为75K，电容C5及电容C6的容量均为100nF，电容C7及电容C8的型号均为22uF/10V，电容C9及电容C10的型号均为22uF/16V。

上述实施例中，LED驱动电路上还连接有功放电路，所述功放电路包括：放大器U5，所述放大器U5同时与所述LED驱动芯片U4及单片机U2连接，放大器U5的1号引脚串联电阻R3后连接LED灯的负连接端，电阻R5与LED灯的负连接端之间还连接有电阻R10，电阻R10另一端接地，放大器U5的4号引脚连接至LED驱动芯片U4的3号引脚FB，放大器U5的3号引脚连接单片机U2的8号引脚RC2，具体的，放大器U5的3号引脚与单片机U2的8号引脚RC2之间还依次串联有电阻R7及电阻R8，放大器U5的2号引脚与放大器U5的3号引脚之间还串联有电阻R11，电阻R11与电阻R7之间还连接有电容C12，电容C12另一端接地，电阻R7与电阻R8之间还连接有电容C13，电容C13另一端接地，放大器U5的5号引脚串联电阻R3后连接至LED灯的正连接端，在电阻R2与放大器U5的5号引脚之间还连接有电容C11，电容C10另一端接地，本实施例中，放大器U5型号为TLV333，电阻R3阻值为100R，电阻R11阻值为20k，电阻R7阻值为200k，电阻R8阻值为470k，电阻R10阻值为20mR，电阻R5阻值为20k，电容C11容量为100nF，电容C12及电容C13容量均为100nF。

本实用新型还提供一种移动照明设备，包括：壳体，所述壳体内安装有电路板，所述电路板上设有所述的三维转动调光电路。

工作原理：在按下按键SW1时，单片机U2的IO端口AN3，检测到一个低电平信号，经过单片机U2内部处理，通过单片机U2的RC1端口和RC2端口输出一个高电平去控制LED驱动芯片U4工作，LED驱动芯片U4通过内部处理，给LED+和LED-供电，通过U6TL333控制恒流输出，从而控制LED灯打开或关闭，在使用过程中，用户通过不同方向和角度的转动移动照明设备，三维姿态传感器U3会根据转动角度计算出不同的数值并进行处理，通过2号脚和14号脚发送I2C协议，把数据通过经过单片机U2的RA0端和RA1端发送给单片机U2。单片机U2读取协议以后通过单片机U2的RC1和RC2将信号传输至LED驱动电路和功放电路，从而实现移动照明设备的变换和调档。

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 (10)

1.一种三维转动调光电路，其特征在于，包括：用于驱动LED灯工作的LED驱动电路、三维运动姿态传感电路及信号转换电路，所述LED驱动电路及三维运动姿态传感电路均与所述信号转换电路连接，所述三维运动姿态传感电路包括：三维姿态传感器U3，所述三维姿态传感器U3与所述信号转换电路连接。

2.根据权利要求1所述的一种三维转动调光电路，其特征在于，所述三维姿态传感器U3包括：三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴电子罗盘及内部处理器，所述三轴陀螺仪、所述三轴加速度计、所述三轴电子罗盘均与所述内部处理器连接，所述内部处理器与所述信号转换电路连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种三维转动调光电路，其特征在于，信号转换电路包括单片机U2，所述单片机U2的RA0端与所述三维姿态传感器U3的SCK端连接，所述单片机U2的RA1端与所述三维姿态传感器U3的SDA端连接。

4.根据权利要求3所述的一种三维转动调光电路，其特征在于，所述三维姿态传感器U3的型号为BHA-250B。

5.根据权利要求4所述的一种三维转动调光电路，其特征在于，所述单片机U2的型号为PIC16F1823。

6.根据权利要求5所述的一种三维转动调光电路，其特征在于，所述单片机U2上还连接由开关电路。

7.根据权利要求6所述的一种三维转动调光电路，其特征在于，所述单片机U2上还连接有稳压电路，所述稳压电路包括：稳压器U1，所述稳压器U1的OUT端与所述单片机U2的VDD端连接。

8.根据权利要求7所述的一种三维转动调光电路，其特征在于，所述LED驱动电路还与电源连接。

9.根据权利要求8所述的一种三维转动调光电路，其特征在于，所述LED驱动电路包括：LED驱动芯片，所述LED驱动芯片的EN端与所述单片机U2的RC1端连接。

10.一种移动照明设备，其特征在于，包括：壳体，所述壳体内安装有电路板，所述电路板上设有权利要求1~9任意一项所述的一种三维转动调光电路。

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