一种远程控制的光照设备的制作方法

本实用新型涉及节能远程控制的光照设备技术领域，尤其涉及一种远程控制的光照设备。

背景技术：

随着汽车数量的大幅增长，停车难成为一个社会问题。地下停车场由于其节约土地资源，合理利用空间，越来越被各类公共建筑设施所采用。但地下停车场处于地下，自然采光非常差。如果提供全天候的远程控制的光照设备，必然会造成电能的大量浪费。但如果车库内的照明设备配备不周全，很容易造成安全事故。

如何提供一种智能、安全稳定、节能效果好的地下停车场远程控制的光照设备已成为了急需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供了一种远程控制的光照设备，该系统非常智能、安全稳定、节能效果好。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种远程控制的光照设备，该远程控制的光照设备由控制器、显示驱动模块、电机驱动模块、步进电机、通信模块、电源模块、GPS定位模块、光敏传感器以及LED阵列组成，其特征在于：

所述控制器采用AT89C2051微处理器，所述控制器分别与显示驱动模块、通信模块、电源模块、电机驱动模块、GPS定位模块、光敏传感器连接，显示驱动模块与LED阵列连接；

所述电源模块采用TP5100为主芯片的电源模块，该芯片内置肖特基二极管防反接，芯片带过温、过流、过压保护；

所述显示驱动模块包括滤波器电路、恒压电路以及恒流电路；

所述电机驱动模块采用信号放大电路芯片ULN2003作为为主芯片；

所述GPS定位模块采用GP3SF1513F1-S芯片，所述GPS定位模块将GPS定位信息通过串行口发送给控制器。

优选地，所述滤波器为EMI滤波器，所述恒压电路为L6562单级PFC恒压电路，所述恒流电路为HV9910降压恒流电路。

优选地，所述通信模块采用nRF24L01无线射频芯片。

优选地，所述显示模块采用LCD12864显示模组。

优选地，所述步进电机为28BYJ-48型五线四项八拍型步进电机。

本实用新型的技术方案所能获得的有益效果包括兼容性好，整体电路无需用到专用的调光IC，结构简单，成本较低。它不但可以节约大量能源，还因为工作时减少了功率而延长LED照明设备的使用寿命。

附图说明

图1为该远程控制的光照设备的原理图；

图2为电源模块的电路示意图；

图3为通信模块的电路示意图；

图4为显示驱动模块的电路示意图；

图5为控制器的电路示意图；

图6为显示模块的电路示意图；

图7为电机驱动模块的电路示意图。

具体实施方式

为了更好的说明本实用新型，现结合具体实施例以及说明书附图对技术方案作进一步的说明。虽然实施例中记载了这些具体的实施方式，然其并非用以限定本实用新型，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

该远程控制的光照设备的原理图如图1所示。一种远程控制的光照设备，该远程控制的光照设备由控制器、显示驱动模块、电机驱动模块、步进电机、通信模块、电源模块、GPS定位模块、光敏传感器以及LED阵列组成。所述控制器采用AT89C2051微处理器，所述控制器分别与显示驱动模块、通信模块、电源模块、电机驱动模块、GPS定位模块、光敏传感器连接，显示驱动模块与LED阵列连接。所述电源模块采用TP5100为主芯片的电源模块，该芯片内置肖特基二极管防反接，芯片带过温、过流、过压保护。所述显示驱动模块包括滤波器电路、恒压电路以及恒流电路。所述电机驱动模块采用信号放大电路芯片ULN2003作为为主芯片。所述GPS定位模块采用GP3SF1513F1-S芯片，所述GPS定位模块将GPS定位信息通过串行口发送给控制器。所述滤波器为EMI滤波器，所述恒压电路为L6562单级PFC恒压电路，所述恒流电路为HV9910降压恒流电路。所述通信模块采用nRF24L01无线射频芯片。所述显示模块采用LCD12864显示模组。所述步进电机为28BYJ-48型五线四项八拍型步进电机。

电源模块的电路示意图如图2所示。电源模块中包括电池组(未示出)、电池供电短接端子、电池充放电单元。其中电池组采用的两节锂电池串接供电，电压范围为7V-8.4V，电池组内部有保护电路，防止电池过放过充，根据客户的要求，电池在掉电后运行时间，电池的容量也可以选择不一样的参数。电池的短接端子放在电池的正极，需要用到电池的时候可以用断线冒连接，不需要的时候比如在运输的过程中，可以断开短接冒，避免电池长期过放电。电池充放电单元采用以TP5100为主芯片的充电模块，内置肖特基二极管防反接，芯片带过温、过流、过压保护。

通信模块的电路示意图如图3所示，该通信模块采用nRF24L01无线射频芯片，nRF24L01射频模块的CE，SCK，MISO，MOSI，CSN外接1K电阻与单片机P2口连接，IRQ外接1K电阻与单片机外部中断引脚连接，每发送或接收一帧数据后都会触发单片机外部中断。

显示驱动模块的电路示意图如图4所示，该显示驱动模块包括滤波器电路、恒压电路以及恒流电路。其中滤波器电路为EMI滤波器，主要用来抑制交流电网中高频干扰对驱动设备的影响，同时也抑制驱动设备由于高频开关而对交流电网产生的影响，干扰主要为共模干扰和差模干扰。共模电容Cy1、Cy2、Cy3、Cy4和共模电感L1用来滤除共模噪声，L1是由两个匝数相同、绕向相反的绕组构成。Cx1、Cx2是差模电容，用来滤除差模干扰。共模电容要选择Y2安规电容，差模电容选择X1安规电容，RV是压敏电阻，NTC是负温度系数的热敏电阻。

该恒压电路采用意法半导体公司生产的峰值电流型控制芯片L6562，其工作在临界(TM)模式，通过控制电感峰值电流，使得输入电流跟随输入电压变化，以达到功率因数校正的目的。而单级PFC恒压电路是将有源功率因数校正电路中的升压电感替换为变压器，并进行其他改进，形成的反激拓扑电路。当开关管Q2打开时，经过EMI滤波器之后的交流输入电压经过整流桥整流、输入滤波电容C1之后，加在变压器T1的原边电感上，电感电流线性上升，此时变压器副边整流二极管VD5和VD6反向截止，输出端由输出电容Co和Co1供电。当原边电流检测电阻R12上的电压达到L6562CS引脚的基准电压时，开关管Q2关断，此时副边整流二极管VD5、VD6导通，副边绕组经过整流二极管为负载供电，同时为输出电容充电。反激拓扑结构是在开关管关闭时，传递能量。当L6562的ZCD零电流检测引脚检测到辅助绕组中无电流时，说明原边电感已完成磁复位，L6562重新驱动开关管Q2导通，如此反复。

恒流电路采用的HV9910芯片是Supertex半导体公司生产的通用高亮度LED驱动芯片.为了使LED串中流过电流纹波较小，Buck转换器工作在连续模式。因为工作在连续模式时，当占空比超过0.5时，电路会出现次谐波振荡，使系统不稳定，需要进行谐波补偿。而HV9910芯片不具有谐波补偿功能，所以使用该芯片时，要保证输入电压为输出电压的2倍以上，以使占空比小于0.5，避免出现次谐波振荡。HV9910的调光引脚PWMD在不进行调光时，通常与VDD引脚连接，而进行PWM调光时，使PWMD引脚与控制器AT89C2051的调光I/O端口相连，当PWMD引脚电压大于2.4V时，HV9910正常工作，当PWMD引脚电压低于2.4V时，HV9910被禁用。通过PWM调光，LED中的电流只有两种状态：零电流和设置的额定输出电流。利用控制器AT89C2051调节PWM信号的脉宽，即可调节LED的平均电流即输出电流。输出电流可以从0调节到额定输出电流，即调光范围可以从0～100％，HV9910支持100Hz～1kHz的PWM调光。

控制器的电路示意图如图5所示。AT89C2051单片机的P3.2引脚与P3.3引脚模拟I2C通信所需的SCL与SDA信号线。P1.0引脚用于向HV9910B芯片的PWMD脚输出PWM方波信号，PWMD引脚所需的不同占空比PWM信号可由单片机内部的16bit定时器进行精确控制产生。单片机AT89C2051的第4引脚与第5引脚接外界石英晶体振荡器。AT89C2051在Vcc＝2.7V～6V时可支持0～12MHz的晶振，在Vcc＝4V～6V时可支持0～24MHz的晶振。晶振两端的两个负载电容选取容值为(30±10)pF的电容较为合适。

显示模块的电路示意图如图6所示，该模块采用LCD12864显示模组，其供电电压为4.5V～5V，工作电流为3mA，内部集成字库。

设备中的步进电机为28BYJ-48型五线四项八拍型，工作电压为直流5V～12V，正常工作需要一系列连续不断的激励脉冲.由于单片机IO口提供的脉冲信号不够大，需要外加ULN2003信号放大电路，电机驱动模块的电路示意图如图7所示。图中JP2连接步进电机IO口，JP3连接到单片机IO口。步进电机与LED阵列机械相连，控制器根据光敏传感器接收到的光感信号来向电机驱动模块发送控制信号，电机驱动模块根据接收到的控制信号控制步进电机执行相应的转动操作，从而控制LED阵列的照明方向和角度。

GPS定位模块选用深圳星际通信科技发展有限公司出品的GP3SF1513F1-S(使用SiRF单芯片开发完成)，它具有体积小巧、功能强大、功耗极低及性能稳定等特点。它可以接收20颗GPS卫星信息,天线只需靠近车窗即可接收到信号(接收灵敏度达-159dBm)。控制器对GPS的控制主要是通过串行口接收GPS定位信息。控制器将接收到的定位信息通过通信模块进行发送，以便于维护人员对LED照明设备进行远程定位。

本实用新型的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围内，则本实用新型的意图也包含这些改动和变形在内。