近红外激光对射智能照明开关的制作方法_2

文档序号:9381725阅读:来源:国知局
并对进入本级照明区的人数进行综合统计,并由程序判断P2.0是否输出低电平,来控制电光源驱动控制电路的电力电子开关(双向晶闸管VT)是否接通或断开,控制电光源开灯或关灯。
[0020]上述控制过程中,若有人在照明区,电光源开灯时,则单片机程序对环境自然光照度不作检测,当本级照明区无人,电光源关灯时,再由单片机程序对环境自然光照度作检测,判断是否启动智能照明开关。
[0021]若自动和手动方式选择开关K打到手动档,则手动控制灯亮。把开关K打到停止档,则手动和自动控制方式下灯均关断。
[0022]近红外激光对射智能照明开关的特点:
本发明采用单片机IC作为控制核心,由单片机通过设置工作程序实现控制功能要求,控制性能可靠。单片机、控制线路及外接接插端子采用嵌入式结构集中焊装在控制线路板上,开关面板内侧安装器件、光电池电压输出信号、电源、电光源、控制信号输入输出等都可以通过接插端子与控制线路板电路连接,故安装使用与维护方便。本发明既能自动又能手动开关电光源,控制方式灵活,设计更具人性化。在自动方式下,当环境自然光照度低时能自动启动,能智能识别人进或出电光源照明区的方向,能自动统计进入照明区的人数并开关电光源,且节能环保,不需要触摸开关和发出较大声响,有人在照明区无论时间长短、运动与否都不会自动关断,不受其它热源、光源、外界环境温度和人体温度干扰,不受人体与传感器之间运动距离和角度影响。在其他必要情况或自动控制电路故障时,能手动开关电光源。故本发明控制功能多、性能更好、实用性更强。
【附图说明】
[0023]以下结合附图对本发明作进一步说明:
图1是开关面板结构不意图。
[0024]图1中:1为自然光照度感测元件(光敏电阻),此处面板设计成透明感光,以利于防污;2为3档船型开关K,分手动、停止、自动三档选择功能,以利于实现手自一体控制,开关额定电流的选择根据照明控制区域电光源的额定参数选择;3为2档微型拨动开关Kl(双刀双掷开关),用于方向选择,在开关安装后,当人体由开关哪一侧进入所控制的照明区域,则拨动开关就拨向照明区域侧,如图中箭头侧;4为双近红外激光发射管VD和VD',用于发射近红外激光,此处面板设计成透明感光,以利于防污。
[0025]图2是开关控制线路板接口端子示意图。
[0026]图2中5为电光源端子,用于外接电光源;6为光电信号接收端子,用于光电池信号的接收;7为本区输出端子,用于本级(区)开关向临近上一级(区)输出光电信号;8为邻区输入端子,用于临近下一级(区)向本级(区)开关输入光电信号;9为电源端子,用于外接输入的电源;10为光敏电阻端子,用于自然光照度检测元件(光敏电阻)的连接;11为方向选择开关端子,用于外接面板的方向选择开关;12为光发射管端子,用于外接面板VD和VD'两个近红外激光发射管;13为手自开关端子,用于外接面板手自一体的3档船型开关。
[0027]图3是近红外激光对射智能照明开关的电路原理图。
【具体实施方式】
[0028]所述的近红外激光对射智能照明开关结构包括开关面板、光电接受和转换器件;开关面板内侧(嵌墙安装侧)装有塑料罩,塑料罩内装有基座,基座上安装有控制线路板,控制线路板上装控制线路及其外接器件接插端子,与开关面板正对安装有光电接受和转换器件。所述的塑料罩开有进出线孔。
[0029]开关面板及其内侧的塑料罩底边离地安装高度为1.3?1.4m,距门框边缘0.15?0.2m以上,并参照《GB50617-2010建筑电气照明装置施工与验收规范》执行。光电接受和转换器件与开关面板正对安装。
[0030]所述的近红外激光对射智能照明开关开关面板,参照附图1,其上方自然光照度感测元件(光敏电阻)孔I上密封覆盖透明感光材料,以利于开关面板内侧安装固定的感测元件感光、防潮和防污;开关面板中间分别按上下顺序从面板内侧嵌入3档船型开关2和2档微型拨动开关3,由3档船型开关实现手动、停止、自动控制方式选择,由2档微型拨动开关实现方向选择(在开关安装后,当人体由开关哪一侧进入所控制的照明区,则拨动开关就拨向照明区侧);开关面板下方两个间距为L的近红外激光发射管孔4上密封覆盖透明感光材料,以利于开关面板内侧安装的两个发射管防潮和防污。
[0031]所述的近红外激光对射智能照明开关光电接受和转换器件是由两个间距为L并列安装固定的光电池,外罩由透明感光材料制成的密封罩构成,具有防潮和防污功能。两个光电池由导线通过控制线路板上的光电信号接收接插端子(参照附图2)与信号检测和变换电路连接。两个光电池在人进入照明区时的传感器检测宽度范围内与开关面板上发射管正对安装。
[0032]所述的近红外激光对射智能照明开关控制线路板安装在开关面板内侧的塑料罩内,塑料罩开有进出线孔,控制线路板上安装控制线路及其外接器件接插端子(参照附图2)。控制线路板上控制线路由自然光照度检测电路、双近红外激光对射传感器信号检测和变换电路、电光源驱动控制电路、单片机构成。
[0033]自然光照度检测电路由集成比较器A3(可采用LM393)、光敏电阻Rm、固定电阻R1、R2、R4、可调电位器R3、单片机Pl.0脚构成。光敏电阻Rm安装在开关面板内侧,通过控制线路板上的光敏电阻接插端子与电路连接。集成比较器A3电源引脚分别与光敏电阻Rm、固定电阻R2、R4的一端连接并接电源+Vee,光敏电阻Rm另一端连接集成比较器A3的反相(-)引脚和可调电位器R3的一固定端,R3的另一固定端和滑动端一起接地,固定电阻R2的另一端连接集成比较器A3的同相(+)引脚和固定电阻Rl的一端,固定电阻Rl的另一端与集成比较器A3的接地引脚一起接地,固定电阻R4的另一端连接集成比较器A3的输出端并连接单片机Pl.0脚。
[0034]双近红外激光对射传感器信号检测和变换电路由近红外激光发射管及其驱动电路、两个光电池、信号检测和变换电路构成。近红外激光发射管及其驱动电路由近红外激光发射管VD和VD'、三极管VT和VT'(可采用S9013)、电阻私和Rb'、电阻RjPRe'、电阻R11和R11'、单片机Pl.1脚、Pl.2脚构成。发射管VD和VN安装在开关面板内侧,通过控制线路板上的光发射管接插端子与电路连接。单片机Pl.1脚分别连接电阻Rb、电阻R11的一端,电阻R11的另一端与电阻Re的一端连接+Va,电阻Rb的另一端连接三极管VT的基极,电阻Rc的另一端连接发射管VD的阳极,发射管VD的阴极连接三极管VT的集电极,三极管VT的发射极接地。单片机Pl.2脚分别连接电阻Rb' ,R1/的一端,电阻R1/的另一端与电阻IV的一端连接+Vee,电阻IV的另一端连接三极管VT'的基极,电阻IV的另一端连接发射管W的阳极,发射管W的阴极连接三极管VIw的集电极,三极管VIw的发射极接地;两个光电池与开关面板上发射管VD和VD'在人进入照明区时的传感器检测宽度范围内正对安装,两个光电池由导线通过控制线路板上的光电信号接收接插端子与信号检测和变换电路连接;信号检测和变换电路由两个集成运放Al (可采用I片集成双运放芯片LM358)、两个集成比较器Α2(可采用I片集成双比较器芯片LM393)、一个集成异或门Α5(可采用74LS86)、电阻R17和电阻R17'、电阻R18和电阻Rl屮、电阻R23和电阻R23^、电阻R24和电阻R2V、电阻R25和R25'、电位器RPl和电阻RPP、电位器RP2和电阻RP2 ^、电容C4和电容Cf、方向选择开关Kl (微型双刀双掷拨动开关)、单片机Ρ3.2脚、Ρ3.3脚、Ρ3.4脚、Ρ3.5脚、Ρ3.6脚、Ρ3.7脚构成。两个光电池的输出电压的正端分别与集成运放Al的3号、5号脚连接,负端与集成运放Al的接地引脚连接,集成运放Al的2号脚分别与电阻R17、电阻R18的一端连接,电阻R17的另一端接地,电阻R18的另一端与电位器RPl —固定端连接,电位器RPl另一固定端分别与RPl滑动端、集成运放Al的I号脚、电容C4的一端连接,电容C4的另一端接地,集成运放Al的I号脚又与集成比较器Α2的3号脚连接。电位器RP2的一固定端与RP2的滑动端、集成运放Al的8号脚、+?端连接,电位器RP2的另一固定端与电阻R23的一端连接,电阻R23的另一端连接集成比较器Α2的2号脚、电阻R24的一端,电阻R24的另一端与集成比较器Α2的4号脚接地,集成比较器Α2的I号脚与电阻R25的一端连接,电阻R25的另一端与集成比较器Α2的8号脚连接+Vee。集
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