CN215647496U - 多功能智能台灯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多功能智能台灯，包括单片机控制器、红外测距模块、热释电传感器模块、照明模块、轰鸣器报警模块、光照调节模块和显示模块，红外测距模块的输入端连接于单片机控制器的输入端，热释电传感器模块的输入端连接于单片机控制器的输入端，照明模块通过LED驱动模块连接于单片机控制器的输入端；单片机控制器的输出端连接于轰鸣器报警模块的输入端，光照调节模块的输出端连接于单片机控制器的输入端，本实用新型采用LED非频闪光作为光源，能源利用率高，节能环保，不会引起眼睛疲劳，通过光敏传感器采集周围光强，热释电传感器模块采集人体周围红外线，并经过一系列处理实现非接触式人体智能感应台灯的设计，实现智能节能。
Description
技术领域
本实用新型涉及台灯技术领域，具体为一种多功能智能台灯。
背景技术
眼睛是心灵之窗，更是人体最为重要的器官，视力的好坏直接影响人的一生幸福。要想保护好视力选择好的的灯具是非常重要的。随着现代科学技术的不断发展，生活用品的智能化程度也越来越普及，人们对一些家居物品的人性化、智能化设计要求也越来越高。台灯是每个家庭必不可少的物品，只具备照明功能的台灯已经不能够满足现代家庭的日常需要。
目前国内外研究方面分类繁多，大体上分为以下三个：
(1)基于LED智能台灯的设计：
LED灯具有节能高效、使用寿命长、绿色环保、安全可靠等诸多优点，节能环保，同时具有人工手动控制灯光亮度模式，以满足不同人对光线强弱的需求，和该项目相比缺失自动开关，自动提醒工作时间的功能。
(2)带蓝牙智能坐姿提醒护眼台灯的设计：
戴于胸前内带低功耗蓝牙、MCU和加速度传感器的智能硬件产品，类似徽章；带光敏传感器、语音播报芯片和自动调光等功能的智能台灯，两者配合使用。虽然具有调节坐姿的功能，但是设备过于繁多，使用起来不便捷。
(3)非接触式人体智能感应台灯的设计：
通过光敏传感器采集周围光强，热释电红外传感器采集人体周围红外线，并通过BISS0001信号处理模块，台灯控制模块和MOS开关模块，最终实现非接触式人体智能感应台灯的设计，但是设计成本高，市场前景不大。
从国外同类产品来看，虽然技术比较先进，其功能的实现也比较完备，但是其制作成本比较高，价格也比较昂贵，不适宜于现阶段在国内大面积普及。因此研究设计一种多功能实用的、节能环保、智能护眼的智能台灯非常必要。为此，我们推出一种多功能智能台灯。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种多功能智能台灯，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种多功能智能台灯，包括单片机控制器、红外测距模块、热释电传感器模块、照明模块、轰鸣器报警模块、光照调节模块和显示模块，所述单片机控制器为STC89C51单片机，处理信号并发出控制命令；
所述红外测距模块的输入端连接于单片机控制器的输入端，红外测距模块检测人与台灯的距离，实现坐姿调整。
由红外测距模块测量障碍物与系统的距离，小于设定报警距离时，轰鸣器报警模块就会发出报警。
所述热释电传感器模块的输入端连接于单片机控制器的输入端，热释电传感器模块只对波长为10μm(人体辐射红外线波长)左右的红外辐射敏感，而对除人体以外的其他物体不会引发探头动作，用以实时检测台灯周围是否有人从而控制台灯的点亮和熄灭，实现节能环保；
所述照明模块通过LED驱动模块连接于单片机控制器的输入端；所述照明模块采用LED非频闪光作为光源，能源利用率高，节能环保，不会引起眼睛疲劳；
所述单片机控制器的输出端连接于轰鸣器报警模块的输入端，轰鸣器报警模块用于学习时间到达报警和坐姿矫正报警。轰鸣器报警模块主要是根据单片机控制器发出的命令给出报警信号；
所述光照调节模块的输出端连接于单片机控制器的输入端，所述光照调节模块包括光敏传感器和A/D转换器，所述光敏传感器的输出端通过A/D转换器连接于单片机控制器的输入端；A/D转换器的型号为ADC0809。
通过光敏电阻(即光敏传感器)感知台灯周围环境的光照强度并调整光照强弱，根据STC89C51单片机给出的命令控制灯光亮灭和亮度；
灯的控制是由三极管驱动，通过单片机控制器的I/O口输出PWM脉冲，控制灯的亮度。
所述单片机控制器的输出端连接于显示模块的输入端，所述显示模块由4位1体共阳数码管通过9012三极管驱动构成；
所述单片机控制器还电性连接有按键、供电开关以及电源接口。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型采用LED非频闪光作为光源，能源利用率高，节能环保，不会引起眼睛疲劳，通过光敏传感器采集周围光强，热释电传感器模块采集人体周围红外线，并经过一系列处理实现非接触式人体智能感应台灯的设计，实现智能节能。同时，红外测距模块可以检测人与台灯的距离而调整光强，从而达到保护视力的作用。并且，该多功能智能台灯成本相比其他多功能智能台灯而言较低，有广阔的市场前景。
附图说明
图1为本实用新型单片机控制器的电性连接示意图；
图2为本实用新型整体的立体结构示意图。
图中：1、电源接口；2、供电开关；3、A/D转换器；4、光敏传感器；5、轰鸣器报警模块；6、单片机控制器；7、按键；8、显示模块；9、LED驱动模块；10、红外测距模块；11、热释电传感器模块；12、照明模块；13、台灯底座；14、连接筒；15、伸缩杆；16、销轴；17、连接耳；18、灯罩；19、散热口；20、传感器安装柱。
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。
请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种多功能智能台灯，包括单片机控制器6、红外测距模块10、热释电传感器模块11、照明模块12、轰鸣器报警模块5、光照调节模块和显示模块8，所述单片机控制器6为STC89C51单片机，处理信号并发出控制命令；
单片机控制器6、光照调节模块设置在台灯底座13内部，且台灯底座13上端设有连接筒14，连接筒14内设有伸缩杆15，伸缩杆15顶部通过销轴16活动于灯罩18下端的连接耳17；
所述红外测距模块10的输入端连接于单片机控制器6的输入端，红外测距模块10检测人与台灯的距离，实现坐姿调整。
由红外测距模块10测量障碍物与系统的距离，小于设定报警距离时，轰鸣器报警模块5就会发出报警。
所述热释电传感器模块11的输入端连接于单片机控制器6的输入端，热释电传感器模块11只对波长为10μm(人体辐射红外线波长)左右的红外辐射敏感，而对除人体以外的其他物体不会引发探头动作，用以实时检测台灯周围是否有人从而控制台灯的点亮和熄灭，实现节能环保；
所述照明模块12通过LED驱动模块9连接于单片机控制器6的输入端；所述照明模块12采用LED非频闪光作为光源，能源利用率高，节能环保，不会引起眼睛疲劳；
所述单片机控制器6的输出端连接于轰鸣器报警模块5的输入端，轰鸣器报警模块5用于学习时间到达报警和坐姿矫正报警。轰鸣器报警模块5主要是根据单片机控制器6发出的命令给出报警信号；
所述光照调节模块的输出端连接于单片机控制器6的输入端，所述光照调节模块包括光敏传感器4和A/D转换器3，所述光敏传感器4的输出端通过A/D转换器3连接于单片机控制器6的输入端；A/D转换器3的型号为ADC0809。
通过光敏电阻(即光敏传感器4)感知台灯周围环境的光照强度并调整光照强弱，根据STC89C51单片机给出的命令控制灯光亮灭和亮度；
灯的控制是由三极管驱动，通过单片机控制器6的I/O口输出PWM脉冲，控制灯的亮度。
所述单片机控制器6的输出端连接于显示模块8的输入端，所述显示模块8由4位1体共阳数码管通过9012三极管驱动构成；
所述单片机控制器6还电性连接有按键7、供电开关2以及电源接口1。
电源接口1设置在台灯底座13的侧边，按键7、供电开关2设置在台灯底座13的上端表面；
该多功能智能台灯的单片机控制器6内置主函数程序是智能台灯系统设计的核心。当通过供电开关2打开电源开关时，系统初始化。首先台灯默认进入自动模式，台灯将根据环境光照强度自动调节自身亮度，其次进入while循环去调用各个子函数，最后根据各个模块传回的数据经过分析处理通过单片机控制器6去控制台灯亮灭(即照明模块12亮灭)、数码管显示(即显示模块8显示)、轰鸣器报警(即轰鸣器报警模块5报警)。
显示模块8设置在连接筒14侧边，轰鸣器报警模块5设置在灯罩18上端，且红外测距模块10、热释电传感器模块11和光敏传感器4均设置于灯罩18上端的传感器安装柱20的侧边，灯罩18侧边还设有散热口19。
该多功能智能台灯采用LED非频闪光作为光源，能源利用率高，节能环保，不会引起眼睛疲劳，通过光敏传感器4采集周围光强，热释电传感器模块11采集人体周围红外线，并经过一系列处理实现非接触式人体智能感应台灯的设计，实现智能节能。同时，红外测距模块10可以检测人与台灯的距离而调整光强，从而达到保护视力的作用。并且，该多功能智能台灯成本相比其他多功能智能台灯而言较低，有广阔的市场前景。
该多功能智能台灯以STC89C51单片机为主控芯片，有两种控制模式自动控制和手动控制。在自动模式下，台灯可以根据环境明暗自动调节台灯亮度，具有节能环保的功能；在手动模式下，可以自由调节台灯亮度使眼睛工作在最佳光照环境下，具有保护眼睛的功能。热释电传感器模块11可以检测台灯周围是否有人，如果没人台灯将在30s之后自动熄灭，达到节能环保的目的；红外测距模块10，可以检测人与台灯的距离，当距离小于设定值时，台灯上的轰鸣器报警模块5就会发出报警，提醒用户调整坐姿，可以有效预防近视。
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 (5)
1.一种多功能智能台灯，包括单片机控制器(6)、红外测距模块(10)、热释电传感器模块(11)、照明模块(12)、轰鸣器报警模块(5)、光照调节模块和显示模块(8)，其特征在于：所述红外测距模块(10)的输入端连接于单片机控制器(6)的输入端，所述热释电传感器模块(11)的输入端连接于单片机控制器(6)的输入端，所述照明模块(12)通过LED驱动模块(9)连接于单片机控制器(6)的输入端；
所述单片机控制器(6)的输出端连接于轰鸣器报警模块(5)的输入端，所述光照调节模块的输出端连接于单片机控制器(6)的输入端，所述单片机控制器(6)的输出端连接于显示模块(8)的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种多功能智能台灯，其特征在于：所述单片机控制器(6)为STC89C51单片机，所述显示模块(8)由4位1体共阳数码管通过9012三极管驱动构成，所述照明模块(12)采用LED非频闪光作为光源。
3.根据权利要求1所述的一种多功能智能台灯，其特征在于：所述光照调节模块包括光敏传感器(4)和A/D转换器(3)，所述光敏传感器(4)的输出端通过A/D转换器(3)连接于单片机控制器(6)的输入端。
4.根据权利要求3所述的一种多功能智能台灯，其特征在于：所述A/D转换器(3)的型号为ADC0809。
5.根据权利要求1所述的一种多功能智能台灯，其特征在于：所述单片机控制器(6)还电性连接有按键(7)、供电开关(2)以及电源接口(1)。
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