物联网智能灯光控制系统的制作方法

本实用新型涉及灯光控制领域，特别涉及一种物联网智能灯光控制系统。

背景技术：

目前，有些学校教室中的照明设备实现了智能化，其可以避免电力浪费。现有技术中也公开了采用红外传感器的方式对教室中行人进行感知，从而智能的控制灯光的开闭。因此，只要教室中有人并且不满足阅读光线时，灯光就开启；为了避免电力浪费，现有的灯光控制系统可根据进入教室的人的数量、上课时间表及教室内外的光照的强度，对教室内的照明装置的开启实现智能化控制，在保证照明要求的前提下，降低了电力浪费。传统灯光控制系统的内部驱动电路使用的元器件较多，布线复杂，不便于维护，且硬件成本较高。另外，传统灯光控制系统的内部驱动电路缺少相应的电路保护功能，例如：限流保护功能，造成电路的安全性和可靠性较差。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高的物联网智能灯光控制系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种物联网智能灯光控制系统，包括单片机、光照强度传感器、人数检测模块、按键模块、触控屏、时钟模块、存储模块、报警模块和灯光驱动模块，所述光照强度传感器、人数检测模块、按键模块、触控屏、时钟模块、存储模块、报警模块和灯光驱动模块均与所述单片机连接；

所述灯光驱动模块包括电压输入端、电压输出端、第一三极管、第一电阻、第一二极管、第二二极管、第二电阻、可调精密并联稳压器、第二三极管、第三电阻、第一电容、第七电阻、第二电容、DC/DC转换芯片、第四电阻、第五电阻和第六电阻，所述第一三极管的集电极和第一电阻的一端均与所述电压输入端连接，所述第一三极管的基极分别与所述第一电阻的另一端和可调精密并联稳压器的阴极连接，所述可调精密并联稳压器的阳极接地，所述第一三极管的发射极分别与所述第二二极管的阳极、第二电阻的一端和第二电容的一端连接，所述第二二极管的阴极与所述可调精密并联稳压器的参考极连接，所述第二电阻的另一端接地，所述第二电容的另一端接地；

所述第二三极管的集电极分别与所述DC/DC转换芯片的第一引脚、第四电阻的一端连接，所述DC/DC转换芯片的第七引脚和第六电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端分别与所述第二电容的一端和DC/DC转换芯片的第六引脚连接，所述第二三极管的发射极分别与所述第七电阻的一端和第一二极管的阴极连接，所述第一二极管的阳极接地，所述第七电阻的另一端分别与所述电压输出端、第五电阻的一端和DC/DC转换芯片的第五引脚连接，所述第五电阻的另一端接地，所述第二三极管的基极分别与所述第三电阻的一端和DC/DC转换芯片的第二引脚连接，所述第一电容的一端与所述DC/DC转换芯片的第三引脚连接，所述第三电阻的另一端、第一电容的另一端和DC/DC转换芯片的第四引脚均接地，所述第二二极管的型号为S-272T，所述第七电阻的阻值为37kΩ。

在本实用新型所述的物联网智能灯光控制系统中，所述灯光驱动模块还包括第三电容，所述第三电容的一端与所述第二三极管的基极连接，所述第三电容的另一端与所述DC/DC转换芯片的第二引脚连接，所述第三电容的电容值为390pF。

在本实用新型所述的物联网智能灯光控制系统中，所述灯光驱动模块还包括第三二极管，所述第三二极管的阳极与所述第一三极管的发射极连接，所述第三二极管的阴极与所述第二电容的一端连接，所述第三二极管的型号为S-701T。

在本实用新型所述的物联网智能灯光控制系统中，所述灯光驱动模块还包括第八电阻，所述第八电阻的一端与所述第二三极管的发射极连接，所述第八电阻的另一端与所述第七电阻的一端连接，所述第八电阻的阻值为38kΩ。

在本实用新型所述的物联网智能灯光控制系统中，所述第一三极管和第二三极管均为NPN型三极管。

实施本实用新型的物联网智能灯光控制系统，具有以下有益效果：由于设有单片机、光照强度传感器、人数检测模块、按键模块、触控屏、时钟模块、存储模块、报警模块和灯光驱动模块，灯光驱动模块包括电压输入端、电压输出端、第一三极管、第一电阻、第一二极管、第二二极管、第二电阻、可调精密并联稳压器、第二三极管、第三电阻、第一电容、第七电阻、第二电容、DC/DC转换芯片、第四电阻、第五电阻和第六电阻，该灯光驱动模块相对于传统灯光控制系统的内部驱动电路，其使用的元器件较少，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本，另外，第二二极管和第七电阻均用于进行限流保护，因此电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型物联网智能灯光控制系统一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中灯光驱动模块的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型物联网智能灯光控制系统实施例中，其物联网智能灯光控制系统的结构示意图如图1所示。图1中，该物联网智能灯光控制系统包括单片机1、光照强度传感器2、人数检测模块3、按键模块4、触控屏5、时钟模块6、存储模块7、报警模块8和灯光驱动模块9，其中，光照强度传感器2、人数检测模块3、按键模块4、触控屏5、时钟模块6、存储模块7、报警模块8和灯光驱动模块9均与单片机1连接。单片机1根据存储模块7所存储的上课时间表、进入教室的人数以及室内和室外的光照强度信号，以自动控制照明装置(例如，日光灯或者LED)的开启与关闭。

具体而言，单片机1采用的型号为STC89C52，用于存储控制指令及程序。光照强度传感器2用于采集光照强度信号并传送给单片机1。人数检测模块3包括安装在教室门口的两个热释电红外传感器，即用于远距离检测的第一热释电红外传感器与用于远距离检测的第二热释电红外传感器。该人数检测模块3由第一热释电红外传感器与第二热释电红外传感器组成，通过人体连续触发第一热释电红外传感器与第二热释电红外传感器，以统计进入教室的人数。当有人进入教室时，人体所发出的红外线先后触发第一热释电红外传感器与第二热释电红外传感器，从而将两个连续的触发信号认定为进入教室的一个人，并将上述信号发送至单片机1，以对进入教室的人数进行准确统计。

该按键模块4包括系统启动键、设置键、校时加键、校时减键、确定键和手动模式键。通过导通系统启动键，可以使整个物联网智能灯光控制系统上电。设置键用于与校时加键、校时减键及确定键，对教室中的灯光点亮的不同时间段进行设置。当教室内的光线足够亮时，因为不需要开启灯光或者在拉上窗帘，使用投影仪时又不需要开启灯光时，可通过手动模式键将整个物联网智能灯光控制系统切换为手动模式，以对教室内的照明装置的开启或者关闭进行手动控制。

触控屏5用于对教室中所设定的日期、时间、上课时间表等系统信息进行显示，以便于操作者通过按键模块4进行设置与显示。存储模块7用于存储教室的上课时间表，以防止当物联网智能灯光控制系统意外掉电时所操作者所预先设置的上课时间表的数据的丢失。报警模块8用于在非上课时间内行人进入教室时发出报警信号。本实用新型可根据进入教室的人的数量、上课时间表及教室内外的光照的强度，对教室内的照明装置的开启实现智能化控制。

图2为本实施例中灯光驱动模块的电路原理图，图2中，该灯光驱动模块9包括电压输入端Vin、电压输出端Vo、第一三极管Q1、第一电阻R1、第一二极管D1、第二二极管D2、第二电阻R2、可调精密并联稳压器U1、第二三极管Q2、第三电阻R3、第一电容C1、第七电阻R7、第二电容C2、DC/DC转换芯片U2、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6，其中，第一三极管Q1的集电极和第一电阻R1的一端均与电压输入端Vin连接，第一三极管Q1的基极分别与第一电阻R1的另一端和可调精密并联稳压器U1的阴极连接，可调精密并联稳压器U1的阳极接地，第一三极管Q1的发射极分别与第二二极管D2的阳极、第二电阻R2的一端和第二电容C2的一端连接，第二二极管D2的阴极与可调精密并联稳压器U1的参考极连接，第二电阻R2的另一端接地，第二电容C2的另一端接地。

第二三极管Q2的集电极分别与DC/DC转换芯片U2的第一引脚、第四电阻R4的一端连接，DC/DC转换芯片U2的第七引脚和第六电阻R6的一端连接，第六电阻R6的另一端分别与第二电容C2的一端和DC/DC转换芯片U2的第六引脚连接，第二三极管Q2的发射极分别与第七电阻R7的一端和第一二极管D1的阴极连接，第一二极管D1的阳极接地，第七电阻R7的另一端分别与电压输出端Vo、第五电阻R5的一端和DC/DC转换芯片U2的第五引脚连接，第五电阻R5的另一端接地，第二三极管Q2的基极分别与第三电阻R3的一端和DC/DC转换芯片U2的第二引脚连接，第一电容C1的一端与DC/DC转换芯片U2的第三引脚连接，第三电阻R3的另一端、第一电容C1的另一端和DC/DC转换芯片U2的第四引脚均接地。

该灯光驱动模块9相对于传统灯光控制系统的内部驱动电路，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，第二二极管D2为限流二极管，用于进行限流保护，第七电阻R7为限流电阻，用于进行限流保护，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第二二极管D2的型号为S-272T，第七电阻R7的阻值为37kΩ，当然，在实际应用中，第二二极管D2也可以采用其他型号具有类似功能的二极管，第七电阻R7的阻值可以具体情况进行相应调整。

本实施例中，DC/DC转换芯片U2采用的型号为MC34063，当然，在实际应用中，DC/DC转换芯片U2也可以采用其他型号具有类似功能的芯片。该灯光驱动模块9可以提供稳定的5V电压，可以同时驱动多达100颗超高亮LED，因此可以有效保障发出稳定、可靠和充足的光线。

本实施例中，第一三极管Q1和第二三极管Q2均为NPN型三极管。当然在，在实际应用中，第一三极管Q1和第二三极管Q2也可以均采用PNP型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该灯光驱动模块9还包括第三电容C3，第三电容C3的一端与第二三极管Q2的基极连接，第三电容C3的另一端与DC/DC转换芯片U2的第二引脚连接。第三电容C3为耦合电容，用于防止第二三极管Q2与DC/DC转换芯片U2之间的干扰，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第三电容C3的电容值为390pF，当然，在实际应用中，第三电容C3的电容值可以具体情况进行相应调整。

本实施例中，该灯光驱动模块9还包括第三二极管D3，第三二极管D3的阳极与第一三极管Q1的发射极连接，第三二极管D3的阴极与第二电容D2的一端连接。第三二极管D3为限流二极管，用于进行限流保护，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第三二极管D3的型号为S-701T，当然，在实际应用中，第三二极管D3也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

本实施例中，该灯光驱动模块9还包括第八电阻R8，第八电阻R8的一端与第二三极管Q2的发射极连接，第八电阻R8的另一端与第七电阻R7的一端连接。第八电阻R8为限流电阻，用于进行限流保护，以进一步增强限流效果。值得一提的是，本实施例中，第八电阻R8的阻值为38kΩ，值得一提的是，本实施例中，第八电阻R8的阻值可以具体情况进行相应调整。

总之，本实施例中，该灯光驱动模块9相对于传统灯光控制系统的内部驱动电路，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，该灯光驱动模块9中设有限流二极管和限流电阻，因此电路的安全性和可靠性较高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。