CN216852432U - 一种自动调光物联台灯装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自动调光物联台灯装置，包括：电源、斩波电路、LED灯板、光敏传感器、控制器、WIFI通信模块、备用接口和调节旋钮，斩波电路、光敏传感器、WIFI通信模块、备用接口和调节旋钮分别与控制器电性连接，控制器经WIFI通信模块无线通信连接有远程终端，电源与斩波电路电性连接，斩波电路与LED灯板电性连接；LED灯板包括并联连接的多个LED灯组，每个LED灯组包括限流电阻和多个LED灯珠，限流电阻、多个LED灯珠依次串联连接。本实用新型提供的自动调光物联台灯装置，保护用户视力，同时可实现终端智能控制及用户个性化定制开发，适合不同群体的使用需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及台灯技术领域，特别是涉及一种自动调光物联台灯装置。
背景技术
当今时代，智能化技术不断得到发展，智能产品层出不穷，更多的个人、家庭和企业选择装修智能化或智能产品。若台灯使用不当，环境昏暗时未开灯，或长时间在高亮度的台灯下工作，长此以往会损伤视力。台灯在使用过程中的频闪同样也会损害视力。
目前，从市场分析，智能台灯的功能主要体现在以下几点：一是智能调光台灯，能在外部环境光线改变情况下实现灯光照度恒定；二是能通过通信模块接入云平台实现智能控制。但大多数台灯的功能较为单一、采用有线的方式连接、通过开环的手动控制开启关闭并调节亮度，存在智能化程度低，无法进行光线感应，导致不同环境条件下台灯亮度过高或过暗，损伤视力，并且也无法实现通过手机平台及其他传感器接口实现个性化无线智能控制。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种自动调光物联台灯装置，保护用户视力，同时可实现终端智能控制及用户个性化定制开发，适合不同群体的使用需求。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
一种自动调光物联台灯装置，包括：电源、斩波电路、LED灯板、光敏传感器、控制器、WIFI通信模块、备用接口和调节旋钮，所述斩波电路、光敏传感器、WIFI通信模块、备用接口和调节旋钮分别与所述控制器电性连接，所述控制器经WIFI通信模块无线通信连接有远程终端，所述电源与所述斩波电路电性连接，所述斩波电路与所述LED灯板电性连接；所述LED灯板包括并联连接的多个LED灯组，每个所述LED灯组包括限流电阻和多个LED灯珠，所述限流电阻、多个LED灯珠依次串联连接。
可选的，多个所述LED灯珠均匀排列分布。
可选的，所述控制器采用型号为STM32F407V的单片机。
可选的，所述备用接口至少包括SPI通信接口和I2C接口。
可选的，所述调节旋钮采用电位器。
可选的，所述WIFI通信模块使用ESP8266串口转WIFI透传模块，采用串口与所述控制器通信连接。
根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型提供的自动调光物联台灯装置，设置的LED灯板串接有限流电阻，起到限流作用，延长台灯使用寿命；LED灯板成矩阵式排列，保证灯下亮度均匀，台灯的斩波电路纹波极小，台灯无频闪，结合环境稳定光线照度，保护使用者的视力；灯珠采用LED节能灯珠，电路结构设计功耗极小，仅为2至 3W，耗电量小；控制器与WIFI模块连接，可通过WIFI模块的原子云平台使用远程终端对台灯进行管理和控制，实现人机交互及物联网应用；预留了备用接口，包括SPI通信接口及I2C接口，可根据用户需求进行定制化设计，适合不同群体的使用需求，实用性强。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，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自动调光物联台灯装置的结构示意图；
图2为本实用新型实施例LED灯板的结构示意图；
图3为本实用新型实施例自动调光物联台灯装置的接线示意图；
图4为本实用新型实施例斩波电路的接线示意图。
附图标记说明：1、电源；2、斩波电路；3、LED灯板；4、光敏传感器； 5、控制器；6、WIFI通信模块；7、备用接口；8、调节旋钮。
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。
本实用新型的目的是提供一种自动调光物联台灯装置，保护用户视力，同时可实现终端智能控制及用户个性化定制开发，适合不同群体的使用需求。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，本实用新型实施例提供的自动调光物联台灯装置，包括：电源1、斩波电路2、LED灯板3、光敏传感器4、控制器5、WIFI通信模块6、备用接口7和调节旋钮8，所述斩波电路2、光敏传感器4、WIFI通信模块6、备用接口7和调节旋钮8分别与所述控制器5电性连接，所述控制器5经WIFI 通信模块6无线通信连接有远程终端，所述电源1与所述斩波电路2电性连接，所述斩波电路2与所述LED灯板3电性连接；所述LED灯板3包括并联连接的多个LED灯组，每个所述LED灯组包括限流电阻和多个LED灯珠，所述限流电阻、多个LED灯珠依次串联连接。
如图2所示，LED灯板3设计电路2由节能LED灯及限流电阻构成，一组LED灯均匀排列分布，串接限流电阻，同时在控制器5软件部分写入限幅滤波算法，防止输出过大，整个台灯由三组LED灯并联构成，本实施例中电路排版采用3*8矩形阵列式分布，也可采用其他均匀的排布方式，输入端正极接斩波电路2输出OUT正极端，负极接斩波电路2输出OUT负极端。
如图3所示，控制器5采用型号为STM32F407V的单片机，分别使用一路PWM输出通道TIM1CH1控制斩波电路2，两路ADC1、ADC2分别采集光敏传感器4输出电压和调节旋钮8输出电压，一组USART1 TX与USART1 RX 与WIFI通信模块相连，预留I2C1_SCL、I2C1_SDA、SPI1_MOSI、SPI1_MISO、 SPI1_SCK、USART2 TX、USART2 RX通信接口及PE0、PE1 IO口作为拓展接入接线柱，这9个接线柱构成备用接口7，包括SPI通信接口和I2C接口，用于连接其他传感器，如增加人体传感器，实现光感及人体感应控制，编程部分可通过USART2 TX、USART2 RX接口接入USB转串口模块进行在线编程，搭配传感器实现智能控制，如人走灯灭，使台灯更高效节能。
如图4所示，斩波电路2主要由电感L、电容C1、电容C2、CMOS管Q、肖特基二极管MBR3060CT、电阻R1及电阻R2经过物理接线连接构成，具体的CMOS管Q的栅极端信号由主控板TIM通道输入；斩波电路2分别有两个输入口IN端及两个输出口OUT端，输入IN正极端分别接稳压源正极及主控板TIM通道，IN负极接稳压源负极端，设备产生信号由IN端输入，进行升压后由OUT端输出。
光敏传感器4采用光敏电阻实现，端口为电源正极端口，电源负极端口及模拟信号AO输出端口，模拟信号AO输出端口与控制器5的ADC1相连，提供光感变化电压信号输入。
WIFI通信模块6使用ESP8266串口转WIFI透传模块，串口发送脚TXD 与控制器5的USART1 RX相连，串口发送脚RXD与控制器5的USART1 TX 相连，采用串口与控制器5通信，内置TCP/IP协议栈，能够实现串口与WIFI 之间的转换，提供免费接入原子云物联网服务器。
调节旋钮8使用电位器PR1实现，电位器滑片端与控制器5的ADC2相连，作为电压变化信号采集输入端，调节旋钮8为均匀阈值调节，并指示三档推荐光照阈值，分别为强光、适中、弱光阈值。
本装置的工作原理是：根据当前环境下的光照条件旋转调节旋钮(比如当前环境光线较强，则可调至“强光”档)，确定阈值，则控制器采集到调节旋钮的电压，得到台灯亮度调节参考比对值，当环境光线发生改变时，光敏传感器电阻发生改变，采集到的电压模拟量反馈至控制器，形成闭环，控制器根据预设的PID算法与阈值进行比较，输出PWM波至斩波电路进行升压，由此控制台灯亮度变化，保持环境下照度恒定。
本实用新型提供的自动调光物联台灯装置，设置的LED灯板串接有限流电阻，起到限流作用，延长台灯使用寿命；LED灯板成矩阵式排列，保证灯下亮度均匀，台灯的斩波电路纹波极小，台灯无频闪，结合环境稳定光线照度，保护使用者的视力；灯珠采用LED节能灯珠，电路结构设计功耗极小，仅为 2至3W，耗电量小；控制器与WIFI模块连接，可通过WIFI模块的原子云平台使用远程终端对台灯进行管理和控制，实现人机交互及物联网应用；预留了备用接口，包括SPI通信接口及I2C接口，可根据用户需求进行定制化设计，适合不同群体的使用需求，实用性强。
本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (6)
1.一种自动调光物联台灯装置，其特征在于，包括：电源(1)、斩波电路(2)、LED灯板(3)、光敏传感器(4)、控制器(5)、WIFI通信模块(6)、备用接口(7)和调节旋钮(8)，所述斩波电路(2)、光敏传感器(4)、WIFI通信模块(6)、备用接口(7)和调节旋钮(8)分别与所述控制器(5)电性连接，所述控制器(5)经WIFI通信模块(6)无线通信连接有远程终端，所述电源(1)与所述斩波电路(2)电性连接，所述斩波电路(2)与所述LED灯板(3)电性连接；所述LED灯板(3)包括并联连接的多个LED灯组，每个所述LED灯组包括限流电阻和多个LED灯珠，所述限流电阻、多个LED灯珠依次串联连接。
2.根据权利要求1所述的自动调光物联台灯装置，其特征在于，多个所述LED灯珠均匀排列分布。
3.根据权利要求1所述的自动调光物联台灯装置，其特征在于，所述控制器(5)采用型号为STM32F407V的单片机。
4.根据权利要求1所述的自动调光物联台灯装置，其特征在于，所述备用接口(7)至少包括SPI通信接口和I2C接口。
5.根据权利要求1所述的自动调光物联台灯装置，其特征在于，所述调节旋钮(8)采用电位器。
6.根据权利要求1所述的自动调光物联台灯装置，其特征在于，所述WIFI通信模块(6)使用ESP8266串口转WIFI透传模块，采用串口与所述控制器(5)通信连接。
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