一种基于dvfs的红外感应节能led系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于DVFS的红外感应节能LED系统，包括带有DVFS控制单元的中央控制器(1)以及分别与所述中央控制器(1)连接的距离感应装置(2)、发光二极管(3)、电源装置(4)和时钟装置(5)，距离感应装置(2)感知外界环境中移动物体与设定参照物的距离，中央控制器(1)根据距离变化调节用于照明的发光二极管(3)的光强。与现有技术相比，本实用新型在不影响CPU性能和LED效果的前提下，更为有效地减少整个系统的能量消耗，测距不受外界光强影响，测量范围覆盖全面。
【专利说明】
一种基于DVFS的红外感应节能LED系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种LED系统，尤其是涉及一种基于DVFS的红外感应节能LED系统。
【背景技术】
[0002]近年来，LED以其低能耗高效率的特点，在照明行业正得到广泛的应用，从显示器背光照明到景观照明再到日常照明，覆盖范围越来越大。作为光源，LED具备节能、环保和长寿命等三大优势。LED不依靠灯丝发热来发光，能量转换效率非常高，理论上可以达到白炽灯1 %的能耗，相比荧光灯，LED也可以达到50 %节能效果。
[0003]但目前，大多LED，仅限于对硬件(如材料、结构、外观质量)的节能处理，缺少软件智能控制，无法根据外界环境变化实时调整亮度，影响了节能效果的进一步提升。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能根据外界环境变化自动调节LED亮度的基于DVFS的红外感应节能LED系统。
[0005]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]—种基于DVFS的红外感应节能LED系统，其特征在于，包括带有DVFS控制单元的中央控制器以及分别与所述中央控制器连接的距离感应装置、发光二极管、电源装置和时钟装置，所述的距离感应装置感知外界环境中移动物体与设定参照物的距离，所述的中央控制器根据距离变化调节用于照明的发光二极管的光强。
[0007]所述的距离感应装置为红外测距仪。
[0008]所述的距离感应装置在水平方向设置多个，各距离感应装置与相邻距离感应装置的探测信号之间夹角为锐角。
[0009]该系统还包括与中央控制器连接的行走机构，所述的行走机构与距离感应装置连接，带动距离感应装置做直线运动，直线运动轨迹与距离感应装置的探测信号路径垂直。
[0010]所述的行走机构为轨道移动小车。
[0011]所述的电源装置为直流电源。
[0012]所述的时钟装置为时钟芯片。
[0013]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0014](I)距离感应装置感知外界环境中移动物体与设定参照物的距离，通过中央控制器根据距离变化调节发光二极管的光强，在不影响CPU性能和LED效果的前提下，更为有效地减少整个系统的能量消耗。
[0015](2)距离感应装置为红外测距仪，测距不受外界光强影响。
[0016](3)距离感应装置在水平方向设置多个，各距离感应装置与相邻距离感应装置的探测信号之间夹角为锐角，测量范围覆盖全面。
[0017](4)行走机构与距离感应装置连接，带动距离感应装置做直线运动，直线运动轨迹与距离感应装置的探测信号路径垂直，进一步增加物体探测范围的全面性。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的结构框图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
[0020]实施例
[0021 ]如图1所不，一种基于DVFS(Dynamic Voltage and Frequency Scaling，动态电压频率调节)的红外感应节能LED系统，包括带有DVFS控制单元的中央控制器I以及分别与所述中央控制器I连接的距离感应装置2、发光二极管3、电源装置4和时钟装置5。
[0022]发光二极管3用于照明，电源装置4和时钟装置5分别为本系统提供电源和时钟信号。电源装置4为直流电源，时钟装置5为时钟芯片。
[0023]距离感应装置2为红外测距仪，在水平方向设置多个，各距离感应装置2与相邻距离感应装置2的探测信号之间夹角为锐角，从而可测量到水平范围内多个方向的移动物体；为进一步提高探测的全面性，中央控制器I还连接了行走机构，如轨道移动小车，行走机构与距离感应装置2连接，带动距离感应装置2做直线运动，直线运动轨迹与距离感应装置2的探测信号路径垂直，从而形成扫描式的探测，提高探测效率。
[0024]该系统还包括与中央控制器I连接的复位装置6，如复位芯片，为系统提供复位信号。一旦崩溃，本系统可藉此重新启动。
[0025]当红外测距仪的探测范围之内没有任何移动目标时，中央控制器I将CPU频率调至最低，不向发光二极管3输出任何电流。当红外测距仪在其探测范围内一旦发现有移动目标靠近，即通知中央控制器I ο当中央控制器I接收到来自红外测距仪的有移动目标靠近的信息后，不断向红外测距仪发送指令确定移动目标的距离，并根据红外测距仪反馈的结果(即移动目标的距离)，使用DVFS技术实时调整CPU频率和发光二极管3的输出电流:当反馈结果(移动目标的距离)越来越小时，逐步提高CPU频率和发光二极管3的输出电流，从而逐渐提高LED的亮度；当反馈结果(移动目标的距离)越来越大时，逐步降低CPU频率和发光二极管3的输出电流，从而逐渐降低LED的亮度。直到移动目标移出红外测距仪的探测范围之外，基于DVFS的中央控制器I停止向红外测距仪发送探测移动目标距离指令，并将CPU频率调至最低，不再向发光二极管3输出任何电流。
[0026]DVFS根据外界事件的紧迫程度来动态调节CPU的电压和频率，以达到响应时间和功耗之间的平衡。由于DVFS对CPU电压和频率的动态可调性，可在系统运行时根据外界变化动态地改变CPU的频率，调节LED亮度。
[0027]本实用新型根据红外测距仪对周围有效范围内移动目标的探测结果，使用DVFS技术实时、逐步调整CPU的工作频率和发光二极管3的输出电流，灵活调节LED亮度，有效地提高了 LED的工作效率，降低了系统功耗，节约了能源。应用在人流活动较少的需要照明的场合，可根据人体距离参照物的远近来提供不同亮度的照明，满足了照明需要。
【主权项】
1.一种基于DVFS的红外感应节能LED系统，其特征在于，包括带有DVFS控制单元的中央控制器(I)以及分别与所述中央控制器(I)连接的距离感应装置(2)、发光二极管(3)、电源装置(4)和时钟装置(5)，所述的距离感应装置(2)感知外界环境中移动物体与设定参照物的距离，所述的中央控制器(I)根据距离变化调节用于照明的发光二极管(3)的光强。2.根据权利要求1所述的一种基于DVFS的红外感应节能LED系统，其特征在于，所述的距离感应装置(2)为红外测距仪。3.根据权利要求1所述的一种基于DVFS的红外感应节能LED系统，其特征在于，所述的距离感应装置(2)在水平方向设置多个，各距离感应装置(2)与相邻距离感应装置(2)的探测信号之间夹角为锐角。4.根据权利要求1所述的一种基于DVFS的红外感应节能LED系统，其特征在于，该系统还包括与中央控制器(I)连接的行走机构，所述的行走机构与距离感应装置(2)连接，带动距离感应装置(2)做直线运动，直线运动轨迹与距离感应装置(2)的探测信号路径垂直。5.根据权利要求4所述的一种基于DVFS的红外感应节能LED系统，其特征在于，所述的行走机构为轨道移动小车。6.根据权利要求1所述的一种基于DVFS的红外感应节能LED系统，其特征在于，所述的电源装置(4)为直流电源。7.根据权利要求1所述的一种基于DVFS的红外感应节能LED系统，其特征在于，所述的时钟装置(5)为时钟芯片。
【文档编号】H05B33/08GK205510483SQ201620283741
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月7日
【发明人】韩昊儒, 王益涵, 吴飞, 孔丽红
【申请人】上海工程技术大学