专利名称：采用传感器和单片机并利用超声波的led灯具清洗器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种LED灯具清洗器，尤其涉及一种采用传感器和单片机并利用 超声波的LED灯具清洗器。
背景技术：
LED照明已成为室内、户外照明灯具的发展方向，然而目前对于灯具长时间在油 污、灰尘等恶劣环境下工作面临的清洁问题未能很好的解决。LED灯具的清洁度影响灯具的 散热和发光效率。公开号“CN201314499Y”名称为“自清洗的LED灯具”的中国专利公开了一种可以 自清洗的LED灯具，包括LED光源、散热器和外壳，在所述外壳上设置有排水系统。该公开 的自清洗的LED灯具在灯具上使用排水系统来完成灯具的自清洗，然而，这并不能彻底清 除灯具表面的尘垢，灯具在户外环境下使用时，该方案中的排水系统很难补充水，因而灯具 不能保证有较高的清洁度。发明内容本实用新型提供一种采用最优频率的超声波清洁LED灯具的装置，且使用温湿度 传感器自动清洗。本实用新型采用的技术方案是采用传感器和单片机并利用超声波的LED灯具清 洗器，包含单片机、温湿度传感器，以及灯具外罩、超声波发生器和超声波换能器；温湿度传 感器固定在灯具外罩上。采用 32. 5KHZ、33. 5KHZ、34. 5KHZ、35. 5KHZ 和 37. 5KHZ、38. 5KHZ、 39. 5KHZ、40. 5KHZ频率点的超声波发生器。温湿度传感器的第4引脚与单片机的第26引脚电连接，LED的正极与单片机第11 引脚电连接，单片机采用STC12C5624AD，温湿度传感器采用SHT75。在灯具外罩内壁安装有超声波换能器，超声波换能器通过工业粘接剂与灯具外罩 的内壁粘接，根据灯罩面积大小可以有若干个组合。超声波发生器产生的振荡信号经超声 波换能器转化为机械振动。温湿度传感器通过测量得到的相对湿度值，经第4引脚以方波信号发送至主控芯 片STC12C5624AD的第26引脚。温湿度传感器采用插针型封装，易于集成，且该封装形式的 湿度传感器可完全浸没，其工作的最大电压为5. 5V，最小电压为2. 4V。单片机检测到灯具LED工作时，灯具外罩潮湿的情况下，温湿度传感器测得的外 界环境温度高于零摄氏度，超声波发生器发出低频率超声波对灯具外罩进行清洗，温湿度 传感器测得的外界环境温度低于零摄氏度时，超声波发生器发出高频率超声波对灯具外罩 进行清洗。环境温度低于零摄氏度，灯具外罩的表面会结上一层冰霜，采用传统的喷水清洗 很难达到预期的效果，超声波发生器发出高频振荡信号，经电路传送给超声波换能器，并转 化为频率较高的超声波，实现清除冰霜的目的。在有雾、雨水天气下，环境温度高于零摄氏度，灯具外罩的表面会附着一些水珠、 泥沙等，采用低频率的超声波即可清除这些污渍。
3[0014]LED灯具热量低，附着在灯具表面的露水珠不易被其散发的热量烘干，导致LED灯 具的二次配光效果不好，采用超声波清洁装置的LED灯具不会使水滴附着在灯具的表面。当LED发光时，无论是雨水还是用户的原因使灯具外罩潮湿，都进行自动清洗。本实用新型的有益效果是，提供一种在不同工作环境下采用不同频段超声波的 LED灯具清洁装置，根据环境温度选择合适频率的超声波，并利用单片机自动清洗，改善灯 罩清洁度和照明效果，降低了因清洁不当对灯具外罩的损害，延长灯具使用寿命。
图1为采用传感器和单片机并利用超声波的LED灯具结构主视图。图2为本实用新型电路方框图。图3为本实用新型电路原理图。图中1.灯具外罩，2.温湿度传感器，3.单片机，4.超声波发生器，5.超声波换能
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具体实施方式通过结合附图对本实用新型作进一步的说明。如图1，测量温度和湿度的温湿度传感器采用SHT75的插针型封装，该封装形式的 温湿度传感器可完全浸没于液体中，在灯具外罩上留有长7毫米、宽4. 2毫米的长方形孔， 测量温湿度值的传感器安装在孔的后方，温湿度传感器的四周与孔的边缘的缝隙采用工业 用粘接剂缝合。产生32. 5ΚΗΖ、33· 5ΚΗΖ、34· 5ΚΗΖ、35· 5ΚΗΖ 和 37. 5ΚΗΖ、38· 5ΚΗΖ、39· 5ΚΗΖ、40· 5ΚΗΖ 的超声波换能器通过工业粘接剂与灯具外罩的内壁粘接，超声波发生器和超声波换能器电 连接，可以根据LED灯罩面积大小有若干个组合。如图2所示，采用传感器和单片机并利用超声波的LED灯具清洗器，包括灯具外 罩、温湿度传感器、单片机、超声波发生器和超声波换能器。温湿度传感器固定在灯具外罩 上。如图3，单片机采用STC12C5624AD，温湿度传感器通过测量得到的相对温湿度值， 经引脚4以方波信号发送至单片机的引脚26。温湿度传感器有四个引脚，引脚1为串行时钟输入(SCK)，引脚2为电源引脚 (VDD)，引脚3为地(GND)，引脚4为串行双向数据(DATA)，引脚2接收的电压范围为2. 4至 5. 5V，引脚4输出方波信号。当温湿度传感器测得的外界环境温度高于零摄氏度时，传感器第4引脚发出信号 至单片机，单片机将接收到的信号经过处理并发出控制信号至超声波发生器，超声波发生 器发出32. 5KHZ、33. 5KHZ、34. 5KHZ或35. 5KHZ的低频率超声波对灯具外罩进行清洗。当温湿度传感器测得的外界环境温度低于零摄氏度时，传感器第4引脚发出信号 至单片机，单片机将接收到的信号经过处理并发出控制信号至超声波发生器，超声波发生 器发出37. 5KHZ、38. 5KHZ、39. 5KHZ或40. 5KHZ的高频率超声波对灯具外罩进行清洗。当灯具上电时，温湿度传感器通电，上电速率不低于lV/ms，通电后温湿度传感器 需要Ilms进入休眠状态，在此之前不对温湿度传感器发送任何命令，温湿度传感器典型工作电压为3. 3V。当LED发光时，电压从0升到3. 2伏以上，单片机检测到LED电压变化，通过温湿 度传感器的DATA和SCK引脚唤醒传感器，单片机发出一组测量命令00000101给温湿度传 感器SHT75，进行相对湿度的测量，温湿度传感器SHT75通过下拉DATA至低电平并进入空闲 模式表示测量的结束，单片机通过DATA和SCK引脚读取湿度值，传感器进入体眠状态。通 过温湿度传感器的DATA和SCK引脚再次唤醒传感器，单片机发出一组测量命令00000011 给温湿度传感器SHT75，进行温度的测量，温湿度传感器SHT75再次通过下拉DATA至低电平 并进入空闲模式表示测量的结束，单片机通过DATA和SCK引脚读取温度值，传感器进入休 眠状态。单片机根据读取的相对湿度、温度值，判断是否发出超声波以及发出的超声波的频 率。一段时间后，再重复上述测量过程，并调整超声波的功率和频率。上述实施例仅示例性说明本实用新型的原理及功效，以及部分运用的实施例，对 于本领域的技术人员，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以作出若干变形和改 进，这些都属于本实用新型保护的范围。
权利要求采用传感器和单片机并利用超声波的LED灯具清洗器，其特征是包含单片机和温湿度传感器，温湿度传感器固定在灯具外罩上，超声波换能器通过工业粘接剂与灯具外罩的内壁粘接。
2.根据权利要求1所述的采用传感器和单片机并利用超声波的LED灯具清洗器，其 特征是单片机采用STC12C5624AD，温湿度传感器采用SHT75，采用32. 5ΚΗΖ、33· 5ΚΗΖ、 34. 5ΚΗΖ、35. 5ΚΗΖ 和 37. 5ΚΗΖ、38. 5ΚΗΖ、39. 5ΚΗΖ、40. 5ΚΗΖ 频率点的超声波发生器。
3.根据权利要求1所述的采用传感器和单片机并利用超声波的LED灯具清洗器，其特 征是温湿度传感器的第4引脚与单片机的第26引脚电连接，LED的正极与单片机第11引 脚电连接。
专利摘要本实用新型为一种采用传感器和单片机并利用超声波的LED灯具清洗器，包括单片机、灯具外罩、温湿度传感器、超声波发生器和超声波换能器；在灯具外罩上留有长方形孔，测量温度、湿度值的温湿度传感器安装在孔中，温湿度传感器的第4引脚与单片机的第26引脚电连接，LED的正极与单片机第11引脚电连接，超声波换能器通过工业粘接剂与灯具外罩的内壁粘接，超声波发生器产生32.5KHz、33.5KHz、34.5KHz、35.5KHz和37.5KHz、38.5KHz、39.5KHz、40.5KHz频率点的超声波，通过该清洗器可以有效清除灯具表面的污渍。
文档编号B08B7/02GK201724191SQ201020269160
公开日2011年1月26日 申请日期2010年7月17日 优先权日2010年7月17日
发明者叶为全, 周定华, 朱向冰, 王竞, 罗青青, 陈瑾 申请人:安徽师范大学