一种多功能智能家居LED灯的制作方法

本实用新型涉及LED控技术，特别涉及一种多功能智能家居LED灯。

背景技术：

近年来，随着LED技术的飞速发展，LED照明技术已在办公楼、地铁、酒店、道路照明、家庭中广泛使用。LED具有高节能、高亮度、高寿命、环保的特点。

家用及酒店用的LED技术中，一般的控制方式仅为打开或关闭LED灯，即开关打开时，使其控制的LED灯点亮，开关关闭时，使其控制的LED灯熄灭，此类LED控制装置不能与外部设备通信，不具有根据外部设备的信号来控制LED灯启闭、及调光的功能，其智能化程度低、能耗高。

而且，LED灯的电路设计越来越复杂，各部分电路需要不同的工作电压，而现有的LED灯的电源一般只有一级降压，仅能提供一个供电电压给各模块供电，无法满足不同工作电压的电路要求。

因而现有技术还有待改进和提高。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种多功能智能家居LED灯，能与外接设备通信，根据外接设备输出的信号对LED调光，提高智能化程度。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种多功能智能家居LED灯，其特征在于，包括：

LED模组；

用于连接外接设备并与外接设备通信的通信模块；

用于对LED模组进行调光控制的调光模块；

用于根据通信模块接收的外接设备输出的信号，控制LED模块和调光模块的工作状态的控制模块；

用于给LED模组、通信模块、调光模块和控制模块供电的电源模块；

所述控制模块连接LED模组、调光模块和通信模块，所述调光模块连接LED模组，所述电源模块连接LED模组、通信模块、调光模块和控制模块。

所述的多功能智能家居LED灯中，所述电源模块包括：

用于将24V直流电转换为5V直流电给多功能智能家居LED灯的通信模块供电的第一电压转换单元；

用于将第一电压转换单元输出的5V直流电转换为3.3V直流电给多功能智能家居LED灯的控制模块供电的第二电压转换单元；

用于连接第一连接器的第5端、第6端和第7端的第一连接器；

用于指示电源工作状态的电源指示灯单元；

所述第一连接器、第一电压转换单元、第二电压转换单元、电源指示灯单元依次连接，所述第一电压转换单元连接通信模块，所述第二电压转换单元连接控制模块。

所述的多功能智能家居LED灯中，所述第一电压转换单元包括第一电源转换芯片、第一电阻、第一电容和第一二极管，所述第一电源转换芯片的Vin端连接第一二极管的负极、还通过第一电容接地，第一二极管的正极通过第一电阻连接第一连接器的第5端、第6端和第7端，第一电源转换芯片的Vout端连接第二电压转换单元和通信模块，还通过第二电容接地。

所述的多功能智能家居LED灯中，所述第二电压转换单元包括第二电源转换芯片、第三电容和第四电容，所述第二电源转换芯片的Vin端连接第一电源转换芯片的Vout端、还通过第三电容接地，所述第二电源转换芯片的Vout端连接控制模块，还通过第四电容接地。

所述的多功能智能家居LED灯中，所述第二电源转换芯片采用型号为L1173.3V的集成芯片。

所述的多功能智能家居LED灯中，所述第一电源转换芯片采用型号为EMP8041的集成芯片。

所述的多功能智能家居LED灯中，所述电源指示灯单元包括：电源指示灯和第二电阻，所述电源指示灯的正极通过第二电阻连接第一连接器的第5端、第6端和第7端，电源指示灯的负极接地。

所述的多功能智能家居LED灯中，所述控制模块包括控制芯片、晶振、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻；所述控制芯片的第5端通过第六电阻连接第二电源转换芯片的Vout端、还通过第十电容接地，控制芯片的第9端、第10端、第11端、第12端、第13端、第14端和第15端均连接通信模块，所述控制芯片的第16端连接第二电源转换芯片的Vout端、还通过第七电容接地，所述控制芯片的第17端连接晶振的一端、还通过第六电容接地，控制芯片的第18端连接晶振的另一端、还通过第五电容接地，所述第三电阻与晶振并联，所述控制芯片的第25端通过第八电容接地，所述控制芯片的第26端通过第九电容接地，所述控制芯片的第30端通过第四电阻连接第一连接器的第5端、第6端和第7端、还通过第五电阻连接第一连接器的第5端、第6端和第7端；所述控制芯片的第19端连接调光模块。

所述的多功能智能家居LED灯，其特征在于，所述调光模块包括第七电阻、第八电阻、MOS管和用于连接LED模组第二连接器；

MOS管的栅极通过第七电阻连接控制芯片的第19端、还通过第八电阻接地；所述MOS管的漏极连接第二连接器的第5端、第6端和第7端，MOS管的源极接地，所述第二连接器的第1端、第2端和第3端连接第一连接器的第5端、第6端和第7端。

所述的多功能智能家居LED灯，其特征在于，所述通信模块包括：485收发芯片、第十一电容、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第二二极管、第三二极管和用于连接外接设备的第三连接器；所述485收发芯片的RO端连接控制芯片的第9端，485收发芯片的RE端和DE端连接控制芯片的第11端，485收发芯片的DI端连接控制芯片的第10端，485收发芯片的VCC端连接第一电源转换芯片的Vout端、还通过第十一电容接地；所述485收发芯片的B端连接第九电阻的一端、第十电阻的一端和第十三电阻的一端，所述485收发芯片的A端连接第十电阻的另一端、第十一电阻的一端和第十二电阻的一端，所述第九电阻的另一端连接第一电源转换芯片的Vout端，第十一电阻的另一端和485收发芯片的GND端均接地，所述第十二电阻的另一端连接第三连接器的第2端，所述第十三电阻的另一端连接第三连接器的第1端，第三连接器的第3端连接控制芯片的第12端，第三连接器的第4端接地，第三连接器的第5端接地连接控制芯片的第13端，第三连接器的第6端接地连接控制芯片的第14端，第三连接器的第7端接地连接控制芯片的第15端，第二二极管的负极连接第十二电阻的一端、第二二极管的正极接地，第三二极管的负极连接第十三电阻的一端、第三二极管的正极接地。

相较于现有技术，本实用新型提供的多功能智能家居LED灯，由通信模块与外接设备通信，根据外接设备输出的信号控制LED模块开启与关闭，或者由控制模块输出调光信号控制调光模块调光，从而实现了控制模块与外接设备通信，并根据外接设备输出的信号控制LED灯启闭，及对LED灯调光的功能，提高了灯具的智能化程度、降低能耗。

附图说明

图1为本实用新型提供的多功能智能家居LED灯的结构框图。

图2为本实用新型提供的多功能智能家居LED灯中电源模块的电路图。

图3为本实用新型提供的多功能智能家居LED灯中控制模块的电路图。

图4为本实用新型提供的多功能智能家居LED灯中调光模块的电路图。

图5为本实用新型提供的多功能智能家居LED灯中通信模块的电路图。

具体实施方式

本实用新型提供一种多功能智能家居LED灯，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供的多功能智能家居LED灯包括：电源模块10、LED模组11、通信模块12、控制模块13和调光模块14。所述控制模块13连接LED模组11、调光模块13和通信模块12，所述调光模块14连接LED模组11，所述电源模块10连接LED模组11、通信模块12、调光模块14和控制模块13。

其中，所述通信模块用于连接外接设备并与外接设备通信，调光模块用于对LED模组进行调光控制，控制模块用于根据通信模块接收的外接设备输出的信号，控制LED模块和调光模块的工作状态，电源模块用于给LED模组、通信模块、调光模块和控制模块供电。

请一并参阅图2，所述电源模块包括：用于将24V直流电转换为5V直流电给多功能智能家居LED灯的通信模块供电的第一电压转换单元101；用于将第一电压转换单元101输出的5V直流电转换为3.3V直流电给多功能智能家居LED灯的控制模块供电的第二电压转换单元102；用于连接第一连接器的第5端、第6端和第7端的第一连接器J1；及用于指示电源工作状态的电源指示灯单元103。

其中，所述第一连接器、第一电压转换单元、第二电压转换单元、电源指示灯单元依次连接，所述第一电压转换单元连接通信模块，所述第二电压转换单元连接控制模块。

请继续参阅图1和图2，所述第一电压转换单元101包括第一电源转换芯片U1、第一电阻R1、第一电容C1和第一二极管D1，所述第一电源转换芯片U1的Vin端连接第一二极管D1的负极、还通过第一电容C1接地，第一二极管D1的正极通过第一电阻R1连接第一连接器J1的第5端、第6端和第7端，第一电源转换芯片U1的Vout端连接第二电压转换单元102和通信模块12，还通过第二电容C2接地。

所述第二电压转换单元102包括第二电源转换芯片U2、第三电容C3和第四电容C4，所述第二电源转换芯片U2的Vin端连接第一电源转换芯片U1的Vout端、还通过第三电容C3接地，所述第二电源转换芯片U2的Vout端连接控制模块，还通过第四电容C4接地。

本实施例中，所述第二电源转换芯片U2采用型号为L1173.3V的集成芯片，第一电源转换芯片U1采用型号为EMP8041的集成芯片。第一电源转换芯片U1和第二电源转换芯片U2均为低压线性稳压芯片。

请继续参阅图2，所述电源指示灯单元13包括：电源指示灯LED和第二电阻R2，所述电源指示灯LED的正极通过第二电阻R2连接第一连接器J1的第5端、第6端和第7端，电源指示灯LED的负极接地，在电源模块上电时，所述电源指示灯的正极得到高电平而导通，指示LED灯的电源工作正常。

在电源模块中，24V直流压从第一连接器J1的第5端、第6端和第7端处输入，由第一电源转换芯片U1转换得到5V直流电给通信模块供电，第一电源转换芯片U1输出的电压由第二电源转换芯片U2降低得到3.3V直流电给控制模块供电。

请一并参阅图3，所述控制模块13包括控制芯片U3、晶振Y1、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6。所述控制芯片U3的第5端通过第六电阻R6连接第二电源转换芯片的Vout端、还通过第十电容C10接地，控制芯片U3的第9端、第10端、第11端、第12端、第13端、第14端和第15端均连接通信模块12，所述控制芯片U3的第16端连接第二电源转换芯片U2的Vout端、还通过第七电容C7接地，所述控制芯片U3的第17端连接晶振Y1的一端、还通过第六电容C6接地，控制芯片U3的第18端连接晶振Y1的另一端、还通过第五电容C5接地，所述第三电阻R3与晶振Y1并联，所述控制芯片U3的第25端通过第八电容C8接地，所述控制芯片U3的第26端通过第九电容C9接地，所述控制芯片U3的第30端通过第四电阻R4连接第一连接器的第5端、第6端和第7端、还通过第五电阻R5连接第一连接器J1的第5端、第6端和第7端，所述控制芯片U3的第19端连接调光模块。

请一并参阅图4，所述调光模块包括第七电阻R7、第八电阻R8、MOS管Q1和用于连接LED模组第二连接器J2。所述MOS管Q1的栅极通过第七电阻R7连接控制芯片U3的第19端、还通过第八电阻R8接地；所述MOS管Q1的漏极连接第二连接器J2的第5端、第6端和第7端，MOS管Q1的源极接地，所述第二连接器J2的第1端、第2端和第3端连接第一连接器的第5端、第6端和第7端。

本实施例中，所述控制芯片U3采用型号为RC-1036U018的集成芯片，或者其它类型功能的芯片，如型号为LPC2292FBD144的集成芯片。所述MOS管为N MOS管，当其栅极为高电平时，MOS管Q1导通。所述第三电阻R3的阻值为1兆欧姆，其与第五电容C5和第六电容C6一起构成RC滤波电路，使晶振Y1的时钟信号更精确，确保控制芯片能可靠的工作。第四电阻R4的阻值为20千欧姆，第五电阻R5的阻值为300千欧姆，所述第四电阻R4和第五电阻R5构成分压电路。

具体实施时，控制模块13还包括存储芯片U2，所述存储芯片U2的SCL端连接控制芯片U3的第23端，存储芯片U2的SDA端连接控制芯片U3的第24端，所述存储芯片U2的VCC端连接第二电源转换芯片的Vout端，所述存储芯片U2的A0端、A1端、A2端、VSS端和WP端均接地。该存储芯片U2通过SCL端与控制芯片U3统一时钟，并通过SDA端与控制芯片U3双向传递数据，确保工作稳定可靠。本实施例中，所述存储芯片U2采用型号为24LC04的集成芯片，或其它类似功能的芯片。

请一并参阅图1、图2、图3和图5，所述通信模块12包括485收发芯片U4、第十一电容C11、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第二二极管D2、第三二极管D3和用于连接外接设备的第三连接器J3。

所述485收发芯片U4的RO端连接控制芯片U3的第9端，485收发芯片U4的RE端和DE端连接控制芯片U3的第11端，485收发芯片U4的DI端连接控制芯片U3的第10端，485收发芯片U4的VCC端连接第一电源转换芯片的Vout端、还通过第十一电容C11接地；所述485收发芯片U4的B端连接第九电阻R9的一端、第十电阻R10的一端和第十三电阻R13的一端，所述485收发芯片U4的A端连接第十电阻R10的另一端、第十一电阻R11的一端和第十二电阻R12的一端，所述第九电阻R9的另一端连接第一电源转换芯片的Vout端，第十一电阻R11的另一端和485收发芯片U4的GND端均接地，所述第十二电阻R12的另一端连接第三连接器J3的第2端，所述第十三电阻R13的另一端连接第三连接器J3的第1端，第三连接器J3的第3端连接控制芯片U3的第12端，第三连接器J3的第4端接地，第三连接器J3的第5端接地连接控制芯片U3的第13端，第三连接器J3的第6端接地连接控制芯片U3的第14端，第三连接器J3的第7端接地连接控制芯片U3的第15端，第二二极管D2的负极连接第十二电阻R12的一端、第二二极管D2的正极接地，第三二极管D3的负极连接第十三电阻R13的一端、第三二极管D3的正极接地。

其中，所述485收发芯片U4采用型号为ZT485E的集成芯片、或其它具有信号收发功能的芯片，如型号为MAX485的集成芯片。所述第二二极管D2和第三二极管D3的型号均为：P6KE6.8A，其为瞬态抑制二极管，可确保485收发芯片U4稳定可靠。

以下结合图1至图4，以外接设备为遥控器为应用实施例，对本实用新型的多功能智能家居LED灯的工作方式进行详细说明：

LED灯上电后，电源指示灯点亮，由第一电源转换芯片U1将24V直流电降压为5V直流电，并由第二电源转换芯片U1将24V直流电降压为3.3V直流电。此时，遥控器可向通信模块发出的开关灯信号，与第三连接器J3连接信号接收头接收到开关灯信号后，通过遥控器传输到485收发芯片U4的A端和B端，与485收发芯片U4通信，485收发芯片U4获取的开关灯信号通过RE端和DE端反馈至控制芯片U3中，由控制芯片U3处理后通过控制芯片U3的第30端输出信号控制LED模组11开启或关闭。当遥控器发光调光信号时，同样由485收发芯片U4传输给控制芯片U3，通过控制芯片U3的第19端输出相应占空比的PWM信号给调光模块，控制MOS管Q1的导通电流大小，对LED模组进行调光。

综上所述，本实用新型提供的多功能智能家居LED灯，由通信模块与外接设备通信，根据外接设备输出的信号控制LED模块开启与关闭，或者由控制模块输出调光信号控制调光模块调光，从而实现了控制模块与外接设备通信，并根据外接设备输出的信号控制LED灯启闭，及对LED灯调光的功能，提高了灯具的智能化程度、降低能耗。

同时，本实用新型提供的多功能智能家居LED灯，其电源电路简单，能提供不同的供电电压给各个模块供电，使用的电子元器件少，成本低，产品竞争力高。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。