CN218514560U - 一种智能节能照明系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能节能照明系统，包括照明装置和控制装置，其中，所述照明装置包括LED照明模块以及LED驱动模块；所述控制装置包括主控制模块以及语音识别模块，其中，所述语音识别模块与所述主控制模块连接，所述主控制模块与所述LED驱动模块连接；所述控制装置还包括自动熄灯模块，其中，所述自动熄灯模块包括红外检测模块、声音检测模块以及自然时钟模块，其中，所述红外检测模块、所述声音检测模块以及所述自然时钟模块与所述主控制模块连接。本实用新型的智能节能照明系统可以在用户离开时或者睡觉时自动熄灯，从而实现节能环保。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种照明系统，具体涉及一种智能节能照明系统。
背景技术
21世纪以来，随着人民对生活水平要求越来越高，智能家居也越来越青睐。智能家居作为未来家居的一种主要发展趋势，近些年来发展迅速，并开始占领一些高端市场。而灯具作为智能家居的一部分，也同样受到的市场的高度关注。传统上，一般的LED灯具的开关方式为机械开关，需要用户靠近开关安装位置，手动操作，才能控制LED灯的亮灭，而且无法对LED的功能做出进一步的拓展。无法满足用户希望便捷快速地控制LED灯并且能够改变LED的亮度和增加LED的功能，为此，授权公告号为CN 208365265 U的实用新型专利公开了“一种磁吸落地灯”，所述磁吸落地灯兼具语音识别控制灯具开关或调光，或者采用WiFi和蓝牙与手机app互联进行移动端开关。
然而上述的磁吸落地灯存在以下不足：
上述的磁吸落地灯虽然具备语音识别控制以及蓝牙/WiFi控制，但是其功能还是不全面，例如用户离开时忘记关灯，虽然可以通过WiFi进行关灯，但是这段时间内所述磁吸落地灯仍然处于开灯状态，仍然在耗电；另外，当用户晚上忘记关灯且不小心睡着时，所述磁吸落地灯由于不会自动关灯，因此仍然处于开灯状态，因而仍然在耗电。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能节能照明系统，所述智能节能照明系统可以在用户离开时或者睡觉时自动关闭照明，从而实现节能环保。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：
一种智能节能照明系统，包括照明装置以及控制装置，其中，所述照明装置包括LED照明模块以及LED驱动模块；所述控制装置包括主控制模块以及语音识别模块，其中，所述语音识别模块与所述主控制模块连接，所述主控制模块与所述LED驱动模块连接；所述控制装置还包括自动熄灯模块，其中，所述自动熄灯模块包括红外检测模块、声音检测模块以及自然时钟模块，其中，所述红外检测模块、所述声音检测模块以及所述自然时钟模块与所述主控制模块连接。
优选的，所述主控制模块包括MCU控制芯片以及MCU供电模块，其中，所述MCU控制芯片的型号为STC8G1K08-38I-TSSOP20。
优选的，所述红外检测模块的输出端与所述MCU控制芯片中的P3.5引脚连接，当检测到有人时，输出低电平；该红外检测模块包括人体红外检测传感器以及传感器供电模块，其中，所述人体红外检测传感器的型号为HC-SR501。
优选的，所述人体红外检测传感器的输出端与所述MCU控制芯片中的P3.5引脚之间设置有三极管反相电路；当人体红外检测传感器检测到有人时，其输出端输出高电平，并经过三极管反相电路输出为低电平。
优选的，所述自然时钟模块的型号为DS1302，其中，该自然时钟模块中的CLK、DAT、RST分别与所述MCU控制芯片中的P3.5、P3.4、P3.3引脚连接。
优选的，所述声音检测模块的输出端与所述MCU控制芯片中的P1.0引脚连接；该声音检测模块包括驻极体麦克风、偏置电源模块、直流分量隔离模块、差分转单端模块以及直流偏置模块，其中，所述驻极体麦克风的输出信号依次经过直流分量隔离模块、差分转单端模块以及直流偏置模块后从所述MCU控制芯片中的P1.0引脚进入该MCU控制芯片中。
优选的，所述控制装置还包括蓝牙模块和WiFi模块，其中，所述蓝牙模块和所述WiFi模块分别与所述主控制模块连接。
优选的，所述蓝牙模块采用型号为HC-08蓝牙模块；所述WiFi模块采用ESP8266Wi-Fi模块。
优选的，所述语音识别模块为LD3320专用语音识别芯片。
本实用新型与现有技术相比具有以下的有益效果：
1、本发实用新型的智能节能照明系统可以实现以下两个功能：(1)、当用户不在室内时，所述红外检测模块检测到室内无人，所述主控制模块根据所述红外检测模块的检测结果来控制所述LED驱动模块熄灯；(2)、当用户在室内时，若是此刻已经处于睡眠时间内(即用户可以提前在所述自然时钟模块中设置好睡眠时间的范围)，且所述声音检测模块检测到室内的声音小于预设阀值，则所述主控制模块控制所述LED驱动模块熄灯；反之，若是此刻已经不处于睡眠时间内，则所述主控制模块发出熄灯命令；通过上述设置，可以在室内无人或者室内的用户已经处于睡眠时自动调低亮度或熄灯，从而节约用电。
2、本发实用新型的智能节能照明系统中还设置有语音识别模块，通过语音控制的方式，控制LED照明模块的开关，操作更加方便。
附图说明
图1为本实用新型的智能节能照明系统的第一个具体实施方式的结构框图。
图2为MCU控制芯片的电路原理图。
图3为MCU供电模块的电路原理图。
图4为传感器供电模块的电路原理图。
图5为人体红外检测传感器的电路原理图。
图6为自然时钟模块的电路原理图。
图7和图8为偏置电源模块的电路原理图.
图9为驻极体麦克风、偏置电源模块、直流分量隔离模块、差分转单端模块、直流偏置模块的电路原理图。
图10为本实用新型的智能节能照明系统的第二个具体实施方式的结构框图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1
参见图1-图10，本实用新型的智能节能照明系统包括照明装置以及控制装置，其中，所述照明装置包括LED照明模块以及LED驱动模块；所述控制装置包括主控制模块以及语音识别模块，其中，所述语音识别模块与所述主控制模块连接，所述主控制模块与所述LED驱动模块连接。
在本实施例中，所述语音识别模块包括语音输入模块和语音分析模块，其中，所述语音输入模块安装在墙壁上，用于获取语音；所述语音分析模块用于对语音输入模块中获取的语音进行分析，得到语音中的文字内容，最后再转换成机器能够识别的数字信号，其中，所述语音识别模块可以采用现有的模块实施。
另外，所述语音识别模块内可设置有语音样本数据存储器和微处理器，其中，所述语音样本数据存储器中预存有LED/OLED颜色和模式的命令语音样本数据；所述的语音样本数据可以包括：“开灯”、“关灯”、“调暗”、“调亮”、“渐变”、“快闪”、“慢闪”、“取消渐变”、“取消闪烁”。注：(以上关键词可以设置灯的名字进行专一度的识别，例如要进行开关灯可以设置名字：客灯、主卧灯、红灯、蓝灯等)。
在本实施例中，所采用的语音识别模块为LD3320专用语音识别芯片，该LD3320专用语音识别芯片中的相关引脚功能及其使用方式可以参见对应的芯片说明书。
参见图1-图10，所述控制装置还包括自动熄灯模块，所述自动熄灯模块包括红外检测模块、声音检测模块以及自然时钟模块，其中，所述红外检测模块、所述声音检测模块以及所述自然时钟模块与所述主控制模块连接。
通过上述设置，可以实现以下功能：
(1)、当用户不在室内时，所述红外检测模块检测到室内无人，所述主控制模块根据所述红外检测模块的检测结果来控制所述LED驱动模块熄灯；
(2)、当用户在室内时，若是此刻已经处于睡眠时间内(即用户可以提前在所述自然时钟模块中设置好睡眠时间的范围)，且所述声音检测模块检测到室内的声音小于预设阀值，则所述主控制模块控制所述LED驱动模块熄灯；反之，若是此刻已经不处于睡眠时间内，则所述主控制模块发出熄灯命令；
通过上述设置，可以在室内无人或者室内的用户已经处于睡眠时自动调低亮度或熄灯，从而节约用电。
参见图2-图3，所述主控制模块包括MCU控制芯片以及用于给MCU控制芯片供电的MCU供电模块；其中，所述MCU控制芯片的型号为STC8G1K08-38I-TSSOP20，该STC8G1K08-38I-TSSOP20控制芯片的相关引脚可以参见现有的芯片说明书。
参见图4-图5，所述红外检测模块的输出端与所述MCU控制芯片中的P3.5引脚连接，当检测到有人时，该红外检测模块输出低电平；所述MCU控制芯片检测到低电平时，再次检测自然时钟模块的输出信号；其中，所述红外检测模块包括人体红外检测传感器以及用于给人体红外检测传感器供电的传感器供电模块，其中，所述人体红外检测传感器的型号为HC-SR501，具体引脚关系可以参见现有芯片说明书；所述人体红外检测传感器的输出端与所述MCU控制芯片中的P3.5引脚之间还设置有三极管反相电路；当人体红外检测传感器检测到有人时，所述人体红外检测传感器的输出端输出高电平的输出信号，该输出信号经过所述三极管反相电路中的三极管Q16转为低电平的输出信号后，最后进入到MCU控制芯片中。
参见图6，所述自然时钟模块的型号为DS1302，自带CR2302电池，采用串行通信，其中，所述自然时钟模块中的CLK、DAT、RST分别与所述MCU控制芯片中的P3.5、P3.4、P3.3引脚连接。
参见图7-图8，所述声音检测模块的输出端与所述MCU控制芯片中的P1.0引脚连接；该声音检测模块包括驻极体麦克风、偏置电源模块、直流分量隔离模块、差分转单端模块以及直流偏置模块，其中，所述驻极体麦克风的输出信号依次经过直流分量隔离模块、差分转单端模块以及直流偏置模块后从所述MCU控制芯片中的P1.0引脚进入该MCU控制芯片中。
通过上述设置，由于驻极体麦克风必须要有偏置才能工作(麦克风是压电晶体，有压力就有电，但是要给一个初始电压，即为偏置电压)，因此通过所述偏置电源模块给所述驻极体麦克风施加偏置电压；另外，所述驻极体麦克风输出信号经过电容隔离直流分量，保证声音信号是交流信号，在经过差分转单端并放大，再经过一个2.5V(即为所述MCU供电模块的供电电压5V的1/2)的直流偏置，从而将模拟信号转为数字信号，才能被MCU控制芯片所识别。
参见图9，所述LED照明模块的电源模块采用12V供电电路，所述12V供电电路可以采用适配器输入或者采用降压模块将高电压降压输入。
参见图1-图9，本实用新型的智能节能照明系统可以通过语音识别模块控制开灯或关灯；但是当用户晚上不小心睡着时，或者出门时忘记关灯，而且也没记起来时；本实用新型的智能节能照明系统中的自动熄灯模块则可以自动执行熄灯动作；其主要原理为：
首先人体红外传感器检测室内是否有人，若是无人，则人体红外传感器输出低电平信号，经过三极管反相电路中的三极管Q16将其转为高电平信号，当所述MCU控制芯片检测到P3.5引脚输入的高电平信号时，所述MCU控制芯片控制所述LED驱动模块驱动LED照明模块熄灯。若是有人，则人体红外传感器输出高电平信号，并经过三极管反相电路中的三极管Q16将其转为低电平信号；当所述MCU控制芯片检测到P3.5引脚输入的低电平信号时，再次读取自然时钟模块的时钟信号，若是此时处于设定的睡眠时间范围内，则所述自然时钟模块将时钟信号输出至所述MCU控制芯片中；所述MCU控制芯片再次读取所述驻极体麦克风输出的声音信号，其中，所述驻极体麦克风通过检测室内的声音是否大于阀值，若是大于阀值则输出声音信号，该声音信号通过电容隔离直流分量，去掉声音信号中的直流分量，然后再经过差分转单端电路、放大电路和2.5V(所述MCU供电模块的供电电压的1/2)的直流偏置电路，最后将模拟信号转为数字信号，这样才能被所述MCU控制芯片识别。当所述MCU控制芯片检测到与所述声音检测模块和所述自然时钟模块连接的引脚均有信号输入，且符合预设逻辑时，所述MCU控制芯片控制所述LED驱动模块驱动LED照明模块熄灯。
实施例2
参见图10，本实施例与实施例1的不同之处在于：
本实用新型的智能节能照明系统还包括蓝牙模块和WiFi模块，其中，所述蓝牙模块和所述WiFi模块分别与所述主控制模块连接；即可实现与手机APP远程无线连接，相互转换数据内容；其中，所述蓝牙模块与所述WiFi模块是通过串口与主控制模块进行的数据传输；在本实施例中，所述蓝牙模块采用型号为HC-08蓝牙模块；所述WiFi模块采用ESP8266Wi-Fi模块。
上述为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种智能节能照明系统，包括照明装置以及控制装置，其中，所述照明装置包括LED照明模块以及LED驱动模块；所述控制装置包括主控制模块以及语音识别模块，其中，所述语音识别模块与所述主控制模块连接，所述主控制模块与所述LED驱动模块连接；其特征在于，所述控制装置还包括自动熄灯模块，其中，所述自动熄灯模块包括红外检测模块、声音检测模块以及自然时钟模块，其中，所述红外检测模块、所述声音检测模块以及所述自然时钟模块与所述主控制模块连接。
2.根据权利要求1所述的智能节能照明系统，其特征在于，所述主控制模块包括MCU控制芯片以及MCU供电模块，其中，所述MCU控制芯片的型号为STC8G1 K08-38 I-TSSOP20。
3.根据权利要求2所述的智能节能照明系统，其特征在于，所述红外检测模块的输出端与所述MCU控制芯片中的P3.5引脚连接；在有人状态下，所述红外检测模块输出低电平，无人状态下，所述红外检测模块输出高电平；该红外检测模块包括人体红外检测传感器以及传感器供电模块，其中，所述人体红外检测传感器的型号为HC-SR501。
4.根据权利要求3所述的智能节能照明系统，其特征在于，所述人体红外检测传感器的输出端与所述MCU控制芯片中的P3.5引脚之间设置有三极管反相电路。
5.根据权利要求2所述的智能节能照明系统，其特征在于，所述自然时钟模块的型号为DS1302，其中，所述自然时钟模块中的CLK、DAT、RST分别与所述MCU控制芯片中的P3.5、P3.4、P3.3引脚连接。
6.根据权利要求2所述的智能节能照明系统，其特征在于，所述声音检测模块的输出端与所述MCU控制芯片中的P1.0引脚连接；该声音检测模块包括驻极体麦克风、偏置电源模块、直流分量隔离模块、差分转单端模块以及直流偏置模块，其中，所述驻极体麦克风的输出信号依次经过直流分量隔离模块、差分转单端模块以及直流偏置模块后从所述MCU控制芯片中的P1.0引脚进入该MCU控制芯片中。
7.根据权利要求1所述的智能节能照明系统，其特征在于，所述控制装置还包括蓝牙模块和WiFi模块，其中，所述蓝牙模块和所述WiFi模块分别与所述主控制模块连接。
8.根据权利要求7所述的智能节能照明系统，其特征在于，所述蓝牙模块采用型号为HC-08蓝牙模块；所述WiFi模块采用ESP8266 Wi-Fi模块。
9.根据权利要求1所述的智能节能照明系统，其特征在于，所述语音识别模块为LD3320专用语音识别芯片。
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