CN217546373U - 新型太阳能节日装饰彩灯控制电路 - Google Patents

Abstract

新型太阳能节日装饰彩灯控制电路，包括红外线遥控板，还具有充电及保护电路、红外接收电路、光控电路和主控电路；充电及保护电路、红外接收电路、光控电路和主控电路安装在控制箱内并电性连接。本新型应用中，不需要工作人员或家庭使用者等手动关闭总电源，经红外线遥控板能方便控制LED灯珠的亮灭(比如晚上需要控制LED灯珠失电)；在光控电路作用下，LED灯珠能在没有关闭总电源开关模式下，白天控制LED灯珠失电、晚上自动控制LED灯珠得电，实现自动控制模式前提下，还能达到节能目的；由于采用低功耗、电驱动电流的单片机模块作为核心，因此不再需要其他外围元件防大功率驱动LED灯珠，相应的整体电路更加紧凑也减少了出现故障的几率。

Description

新型太阳能节日装饰彩灯控制电路

技术领域

本实用新型涉及装饰灯应用的电路技术领域，特别是一种新型太阳能节日装饰彩灯控制电路。

背景技术

公共以及家庭等区域应用的太阳能节日装饰彩灯(比如说市政广场、家庭庭院安装的基于太阳能电池供电的草地装饰彩灯等等不一而论)，由于使用太阳能供电具有节省能源且使用成本低的优点，因此应用较为广泛。

目前公共及家庭区域等应用的太阳能节日装饰彩灯虽然具有较多的优点，但是受其结构所限也存在一定的技术缺陷，具体体现如下。比如我国专利号“202121252145.2”、专利名称“太阳能草地灯”的专利，其只能实现太能草地灯的方便安装，其工作方式和其他所以类型的太阳能草地灯完全一致，是在节日等(不限于节日)通过人为方式手动接近打开或使用后关闭总电源开关，这样会给相关管理人员(包括使用者)带来一定不便；还有就是，驱动多只LED灯珠交替发光达到装饰作用的方式，是采用闪光控制集成电路(比如C1C2851集成电路)进行控制，由于集成电路负载小，因此需要配套多只NPN及PNP三极管等外围元件进行功率放大，因此整体电路由于相对分离元件多，增加了出现故障的几率，对有效应用或多或少会造成不利影响。综上所述，提供一种工作人员能通过非接触方式控制工作模式，且能减少分离元件数量、降低故障率的太阳能节日装饰彩灯控制电路显得尤为必要。

实用新型内容

为了克服现有公共及家庭等区域使用的太阳能节日装饰彩灯控制电路因结构所限，存在会给工作人员控制带来不便，以及相对分离元件多，增加了出现故障几率的弊端，本实用新型提供了一种在相关电路共同作用下，工作人员可通过红外无线方式打开或关闭总电源，能在白天自动断开、晚上自动接通LED灯珠的电源，且采用驱动能力强的单片机模块作为驱动电路等，减少了分离元件的数量，由此实现给工作人员带来了便利，且减少了故障几率的新型太阳能节日装饰彩灯控制电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

新型太阳能节日装饰彩灯控制电路，包括红外线遥控板，其特征在于还具有充电及保护电路、红外接收电路、光控电路和主控电路；所述充电及保护电路、红外接收电路、光控电路和主控电路安装在控制箱内；所述充电及保护电路的电源输入端、光控电路的信号输入端和太阳能电池板两极分别电性连接；所述充电及保护电路的电源输出端和蓄电池、主控电路、红外接收电路的电源输入端分别电性连接；所述光控电路的信号输出端和主控电路的信号输入端电性连接，红外接收电路的信号交互端和主控电路的信号交互端电性连接，主控电路的电源输出和太阳能节日装饰彩灯的电源输入两端分别电性连接。

进一步地，所述充电及保护电路包括电性连接的锂电池保护集成电路、发光二极管、电阻、二极管、电阻、电容，锂电池保护集成电路的5脚及4脚和发光二极管负极连接，发光二极管正极和第一只电阻一端连接，第一只电阻另一端和二极管正极连接，二极管负极和第二只电阻一端连接，锂电池保护集成电路的3脚和第二只电阻另一端、电容一端连接，锂电池保护集成电路的2脚和电容另一端连接。

进一步地，所述红外接收电路包括电性连接的红外接收头和电容，电容一端和红外接收头正极电源输入端3脚连接，电容另一端和红外接收头负极电源输入端2脚连接。

进一步地，所述光控电路包括电性连接的两只电阻，第一只电阻一端和第二只电阻一端连接。

进一步地，所述主控电路包括电性连接的单片机模块和电阻、发光二极管、点动式电源开关、电容，单片机模块的1脚和第一只电阻一端、电容一端连接，电容另一端和单片机模块的8脚、两只电源开关一端、发光二极管负极连接，发光二极管正极和第二只电阻一端连接，第二只电源开关另一端和单片机模块的3脚、第一只电阻另一端、第二只电阻另一端连接，第一只电源开关另一端和单片机模块的4脚连接。

进一步地，所述太阳能节日装饰彩灯的电源输入两端分别串联有一只电阻，两只电阻另一端和单片机模块的6脚电性连接。

本实用新型有益效果是：本新型应用中，不需要工作人员或家庭使用者等手动关闭总电源，经红外线遥控板能方便控制LED灯珠的亮灭(比如晚上需要控制LED灯珠失电)；在光控电路作用下，LED灯珠能在没有关闭总电源开关模式下，白天控制LED灯珠失电、晚上自动控制LED灯珠得电，实现自动控制模式前提下，还能达到节能目的；由于采用低功耗、电驱动电流的单片机模块作为核心，因此不再需要其他外围元件防大功率驱动LED灯珠，相应的整体电路更加紧凑也减少了出现故障的几率。基于上述，本新型具有好的应用前景。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

图1是现有太阳能节日装饰彩灯闪光控制集成电路配套的驱动外围元件PNP三极管和NPN三极管的电路图(由多只三极管构成，相对分离元件多)。

图2为本实用新型的电路图。

图3是本实用新型结构框图。

具体实施方式

图1、2、3所示，新型太阳能节日装饰彩灯控制电路，包括红外线遥控板U3，还具有充电及保护电路、红外接收电路、光控电路和主控电路；所述充电及保护电路、红外接收电路、光控电路和主控电路安装在太阳能节日装饰彩灯的控制箱内电路板上。

图1、2、3所示，充电及保护电路包括经电路板布线连接型号DW03的锂电池保护集成电路U1、发光二极管W2(发光面位于控制箱前第一个开孔外)、电阻R1及R2、二极管D1、电容C1，锂电池保护集成电路U1的VM端口5脚及VM端口4脚和发光二极管W2负极连接，发光二极管W2正极和第一只电阻R2一端连接，第一只电阻R2另一端和二极管D1正极连接，二极管D1负极和第二只电阻R1一端连接，锂电池保护集成电路U1的VDD端口3脚和第二只电阻R1另一端、电容C1一端连接，锂电池保护集成电路U1的GND端口2脚和电容C1另一端连接。红外接收电路包括经电路板布线连接的红外接收头IR(接收面位于控制箱前第二个开孔外)和电容C3，电容C3一端和红外接收头IR正极电源输入端3脚连接，电容C3另一端和红外接收头IR负极电源输入端2脚连接。光控电路包括经电路板布线连接的两只电阻R4及R5，第一只电阻R4一端和第二只电阻R5一端连接。主控电路包括经电路板布线连接型号JZ1501的低功耗高输出的单片机模块U1和电阻R3及R6、发光二极管W1(发光面位于控制箱前第三个开孔外)、点动式电源开关S1及S2(按钮位于电控箱前第四个、第五个开孔外)、电容C2，单片机模块U2的VDD端口1脚和第一只电阻R6一端、电容C2一端连接，电容C2另一端和单片机模块U2的VSS端口8脚、两只电源开关S1及S2一端、发光二极管W1负极连接，发光二极管W1正极和第二只电阻R3一端连接，第二只电源开关S2另一端和单片机模块的PB4端口3脚、第一只电阻R6另一端、第二只电阻R3另一端连接，第一只电源开关S1另一端和单片机模块的PB3端口4脚连接。太阳能节日装饰彩灯的LED灯珠W3及W4由多组(图2中为两组)正反无极LED灯珠组组成(功率15W)，两组LED灯珠组一端分别串联有一只电阻R8、R7(限流降压)，两只电阻R8、R7另一端和单片机模块U2的PB1端口6脚经导线连接。

图1、2、3所示，充电及保护电路的电源输入端二极管D1正极、发光二极管W2负极和太阳能节日装饰彩灯配套的太阳能电池板Sollar(5V/1Ah)正负两极分别经导线连接；充电及保护电路的电源输出端二极管D1负极及电容C1另一端和太阳能节日装饰彩灯配套的锂蓄电池BT1正负两极分别经导线连接；充电及保护电路的电源输出端电阻R1一端及电容C1另一端和主控电路的电源输入端电阻R6一端及发光二极管W1负极、红外接收电路的电源输入端红外接收头IR的3脚及2脚分别经导线连接，光控电路的信号输入端电阻R4另一端及电阻R5另一端和太阳能电池板两极分别经导线连接。光控电路的信号输出端电阻R5一端和主控电路的信号输入端单片机模块U2的PB5端口2脚连接；红外接收电路的信号交互端红外接收头IR的1脚2脚和主控电路的信号交互端单片机模块U2的PB3端口4脚及PB0端口7脚分别经导线连接，主控电路的电源输出端单片机模块U2的PB1端口6脚、PB2端口5脚(经电阻R8、R7串联)和太阳能节日装饰彩灯的LED灯珠W3及W4的电源输入两端分别经导线连接。

图1、2、3所示，平时太阳能节日装饰彩灯的太阳能电池板Sollar受光照产生电能，经二极管D1单向导通为锂蓄电池BT1(3.7V/20Ah))充电，保证本新型在晚上LED灯珠能得电发光。蓄电池BT1输出的电源进入主控电路及红外接收电路后，上述电路得电工作。电路中，锂电池保护集成电路U1及外围元件二极管D1、电阻R1、电容C1和组成充电及电池保护电路，实际工作时能保证太阳能电池板输出的电源进入蓄电池BT1不会对蓄电池BT1过压及过流充电(保证充电电压在4.3V以下、4.1V之间，充电电流在3A左右)，提高了蓄电池BT1的使用寿命；电阻R1及电容C1主要起到吸收峰值电压，减小峰值电压对锂电池保护集成电路U1的干扰作用；电阻R2和发光二极管W2组成太阳能电池充电指示回路，太阳能电池受光照时产生的电能经电阻R2限流降压进入发光二极管W2正极电源输入端，于是，发光二极管W2白天得电发光、代表太阳能电池板工作正常为蓄电池充电。

图1、2、3所示，电容C3为红外接收头IR的退耦电容(防止电路电流大小变化时，在红外接收头IR两极形成的电流波动对红外接收头IR的正常工作产生影响)。电阻R4和R5为光控信号采集电路，工作时电阻R4及R5分压后电源进入单片机模块U2的PB5端口2脚，白天时太阳能电池板Sollar正极处电源进入单片机模块U2的PB5端口2脚，单片机模块U2在其内部电路作用下6及2脚停止输出电源，那么LED灯珠W3及W4均不会得电工作；晚上时间段，由于太阳能电池板Sollar不再产生电源，正极处没有电源进入单片机模块U2的PB5端口2脚，单片机模块U2在其内部电路作用下6及2脚会输出电源，那么LED灯珠W3及W4均会得电工作，通过上述，本新型LED灯珠W3及W4晚上在得电工作，晚上不得电工作，实现自动控制前提下，还能达到节能目的。电源开关S2为模式按钮，每按一下该键，单片机模块U2在其内部电路作用下，PB4端口3脚每次输入低电平信号后，单片机模块U2的5及6脚会切换一种输出模式到LED灯珠W3及W4的电源输入端(S1开关键按第一次单片机模块U2处于开机工作状态、按第二次单片机模块U2处于定时模式、对单片机模块U2的5及6脚输出的电源进行定时控制，按第三次单片机模块U2处于休眠状态5及6脚不输出电源，上述过程循环，单片机模块U2就能在工作、定时及休眠状态之间进行转换，本实施例设定为工作模式。S2为模式键，输出有2种以上的模式，正常为2模式，8模式，11模式，表现为常亮闪烁呼吸等多种状态)。电阻R6为上拉电路选择1M是为了在MCU(单片机模块)休眠时得到更小的漏电流，发光二极管W1、电阻R3(限流降压作用)为工作指示回路，开机后单片机模块U2的PB4端口会输出高电平进入发光二极管W1正极电源安输入端，于是，发光二极管W1常亮、代表单片机模块U2处于开机状态；当单片机模块U2进入定时模式时，其PB4端口3脚输出2Hz的方波，发光二极管W1处于闪烁工作状态，表明此时电路处于定时模式，电路中，PB4端口3脚既用于输出指示灯也用于按键输入，该脚为复用状态。电源开关S1为开关机按钮、按动后低电平进入单片机模块U2的PB3端口4脚，按一下开机，再按一下定时，再按一下关机，同时PB3端口4脚也接在红外接收头IR的数据脚2脚，红外接收头IR接收到相关人员随身携带的红外线遥控板U3发送的指令后、输出信号到单片机模块U2的4脚。本新型实际应用时，工作人员在夜晚经随身携带的红外线遥控板U3分别发送出开机、定时或者关机信号后，红外接收头IR接收到指令后输出到单片机模块U2的4脚，单片机模块U2接收到相应指令后5及6脚会一直输出电源、或者在定时时间内输出电源实现开机目的，或者停止输出电源实现关机目的。本新型中，单片机模块U2的5及6脚输出电源时，在其内部电路作用下，5及6脚会交替输出高电平、低电平及低电平、高电平到两组(实际是多组)LED灯珠W3及W4的电源输入两端，由于每组LED灯珠具有两只以上且反向连接(比如其中一只正极和另一只负极连接，其中一只负极和另一只正极连接)，因此无论是单片机模块5及6交替输出高电平、低电平及低电平、高电平到两组(实际是多组)LED灯珠W3及W4的电源输入两端，两组或多组LED灯珠中都有一只或多只处于发光状态，如果每组LED灯珠的多只发光二极管颜色不一致(比如分别具有黄色、绿色、红色等)，那么工作时多组LED灯珠就会产生交替发光装饰作用，起到更好的装饰效果。红外线遥控板U3是普通灯具用红外线遥控板成品。

图1、2、3所示，通过上述所有电路共同作用，本新型不需要工作人员或家庭使用者等手动关闭总电源，经红外线遥控板能方便控制LED灯珠的亮灭(比如晚上需要控制LED灯珠失电)；在光控电路作用下，LED灯珠能在没有关闭总电源开关模式下，白天控制LED灯珠失电、晚上自动控制LED灯珠得电，实现自动控制模式前提下，还能达到节能目的；由于采用低功耗、驱动电流大的单片机模块(最大驱动220mA)作为核心，因此不再需要其他外围元件防大功率驱动LED灯珠，相应的整体电路更加紧凑也减少了出现故障的几率。需要说明的是，红外线遥控板U3发送控制信号、红外接收头IR接收信号是现有极为成熟的控制技术(比如说家中电视机、空调等红外控制等)，本新型只是利用成熟的红外控制技术实现了对太阳能节日装饰彩灯的控制，所以红外控制不属于本新型保护的主体。图2中各电路型号已经标注，本文不再做赘述。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本新型限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.新型太阳能节日装饰彩灯控制电路，包括红外线遥控板，其特征在于还具有充电及保护电路、红外接收电路、光控电路和主控电路；所述充电及保护电路、红外接收电路、光控电路和主控电路安装在控制箱内；所述充电及保护电路的电源输入端、光控电路的信号输入端和太阳能电池板两极分别电性连接；所述充电及保护电路的电源输出端和蓄电池、主控电路、红外接收电路的电源输入端分别电性连接；所述光控电路的信号输出端和主控电路的信号输入端电性连接，红外接收电路的信号交互端和主控电路的信号交互端电性连接，主控电路的电源输出和太阳能节日装饰彩灯的电源输入两端分别电性连接。

2.根据权利要求1所述的新型太阳能节日装饰彩灯控制电路，其特征在于，充电及保护电路包括电性连接的锂电池保护集成电路、发光二极管、电阻、二极管、电阻、电容，锂电池保护集成电路的5脚及4脚和发光二极管负极连接，发光二极管正极和第一只电阻一端连接，第一只电阻另一端和二极管正极连接，二极管负极和第二只电阻一端连接，锂电池保护集成电路的3脚和第二只电阻另一端、电容一端连接，锂电池保护集成电路的2脚和电容另一端连接。

3.根据权利要求1所述的新型太阳能节日装饰彩灯控制电路，其特征在于，红外接收电路包括电性连接的红外接收头和电容，电容一端和红外接收头正极电源输入端3脚连接，电容另一端和红外接收头负极电源输入端2脚连接。

4.根据权利要求1所述的新型太阳能节日装饰彩灯控制电路，其特征在于，光控电路包括电性连接的两只电阻，第一只电阻一端和第二只电阻一端连接。

5.根据权利要求1所述的新型太阳能节日装饰彩灯控制电路，其特征在于，主控电路包括电性连接的单片机模块和电阻、发光二极管、点动式电源开关、电容，单片机模块的1脚和第一只电阻一端、电容一端连接，电容另一端和单片机模块的8脚、两只电源开关一端、发光二极管负极连接，发光二极管正极和第二只电阻一端连接，第二只电源开关另一端和单片机模块的3脚、第一只电阻另一端、第二只电阻另一端连接，第一只电源开关另一端和单片机模块的4脚连接。

6.根据权利要求5所述的新型太阳能节日装饰彩灯控制电路，其特征在于，太阳能节日装饰彩灯的电源输入两端分别串联有一只电阻，两只电阻另一端和单片机模块的6脚电性连接。

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