一种基于a/d转换电路的照明灯用节能控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于A/D转换电路的照明灯用节能控制系统，包括单片机，均与单片机相连接的电源、图像采集器、A/D转换电路和恒流驱动电路，以及与A/D转换电路相连接的亮度传感器。本实用新型的亮度传感器将采集的照明灯使用范围内的自然亮度的信息传输给单片机；同时，图像采集器将监测到的照明灯使用范围内信息，传输给单片机，单片机便可通过分析接收到的信息来控制照明灯的开启与关闭，使本实用新型的控制系统实现了节能的要求。
【专利说明】
一种基于A/D转换电路的照明灯用节能控制系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种节能控制系统，具体涉及的是一种基于A/D转换电路的照明灯用节能控制系统。
【背景技术】
[0002]现实生活中，照明灯为人门带来了很多方便，现在照明灯已经成为人们生活中必不可少的电器。但是，现有照明灯多采用手动控制的方式来实现对灯的开启或关闭，即通过弹片式机械开关来开启或关闭照明灯，由于这种控制方式无法实现自动开启或关闭照明灯，当人长时间离开房间，忘记关闭照明灯时，就会造成能源浪费。因此，将可以自动开启或关闭的节能控制系统应用到普通的照明灯已是一种必然趋势。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的照明灯控制系统不能自动控制灯的开启或关闭的缺陷，提供一种基于A/D转换电路的照明灯用节能控制系统。
[0004]本实用新型通过以下技术方案来实现:一种基于A/D转换电路的照明灯用节能控制系统，包括单片机，均与单片机相连接的电源、图像采集器、A/D转换电路和恒流驱动电路，以及与A/D转换电路相连接的亮度传感器。
[0005]所述恒流驱动电路由驱动芯片Ul，三极管VTl小极经电阻R4后与三极管VTl的基极相连接、P极与驱动芯片Ul的VIN管脚相连接的二极管Dl，正极与驱动芯片Ul的VIN管脚相连接、负极经电阻Rl后接地的极性电容C2，负极顺次经电阻R3和电阻R2后与驱动芯片Ul的VIN管脚相连接、正极与三极管VTl的基极相连接的极性电容C3，正极经电阻R5后与驱动芯片Ul的CTRL管脚相连接、负极与驱动芯片Ul的VIN管脚共同形成恒流驱动电路的输入端并与单片机相连接的极性电容Cl，P极与驱动芯片Ul的SW管脚相连接、N极与三极管VTl的发射极相连接的二极管D2，以及负极经可调电阻R7后与三极管VTl的发射极相连接、正极经电阻R6后与三极管VTl的基极相连接的极性电容C4组成;所述驱动芯片Ul的SET管脚与二极管Dl的N极相连接，GND管脚接地;所述三极管VTI的集电极接地，其基极与极性电容C4的负极共同形成恒流驱动电路的输出端。
[0006]所述A/D转换电路由转换芯片U2，三极管VT2，放大器P，负极经电阻R9后与转换芯片U2的FYSN管脚相连接、正极作为A/D转换电路的输入端并与亮度传感器相连接的极性电容C5，一端与极性电容C5的负极相连接、另一端与转换芯片U2的SDAT管脚相连接的电阻R8，正极与转换芯片U2的SCK管脚相连接、负极经可调电阻RlO后与转换芯片U2的MOSI管脚相连接的极性电容C6，P极与转换芯片U2的SCK管脚相连接、N极与转换芯片U2的PF2管脚相连接的二极管D3，N极与放大器P的正极输入端相连接、P极经电阻Rl I后与极性电容C6的负极相连接的二极管D6，负极经电阻R15后与放大器P的输出端相连接、正极经电阻R14后与二极管D6的P极相连接的极性电容C8，P极与二极管D6的P极相连接、N极与三极管VT2的基极相连接的二极管D4，正极与放大器P的负极输入端相连接、负极经电阻R13后与三极管VT2的发射极相连接的极性电容C9，以及负极顺次经电阻R12和二极管D5后与极性电容C9的负极相连接、正极与转换芯片U2的MOSI管脚相连接的极性电容C7组成;所述转换芯片U2的PFl管脚与二极管D3的P极相连接，GND管脚接地;所述三极管VT2的集电极接地;所述放大器P的输出端作为A/D转换电路的输出端并与单片机相连接。
[0007]为确保本实用新型的实际使用效果，所述图像采集器为TR350型图像采集器;所述亮度传感器为APDS-9002亮度传感器;所述驱动芯片Ul为AL8807A集成芯片;所述转换芯片U2为AD9834集成芯片。
[0008]本实用新型与现有技术相比具有以下优点及有益效果:
[0009](I)本实用新型的亮度传感器将采集的照明灯使用范围内的自然亮度的信息传输给单片机;同时，图像采集器将监测到的照明灯使用范围内信息并传输给单片机，单片机便可通过分析接收到的信息来控制照明灯的开启与关闭。
[0010](2)本实用新型的恒流驱动电路输出的驱动电流精度高、电流稳定，在单片机输出控制电流给恒流驱动电路时，该恒流驱动电路能为照明灯提供稳定的工作电流，从而提高了本实用新型的控制系统的稳定性。
[0011](3)本实用新型的A/D转换电路能消除亮度传感器采集到的照明灯使用范围内的自然亮度信号中的干扰信号，同时，该A/D转换电路还能将亮度信号转换为亮度数据信号并将该亮度数据信号放大后传输给单片机，确保了单片机接收的信号的准确性。
[0012](4)本实用新型使用了灵敏度高、监测范围广的TR350型图像采集器，提高了室内信息采集的准确性；同时，采用了高灵敏度的APDS-9002亮度传感器，提高了对室内自然亮度采集的准确性，从而确保了本照明灯用节能控制系统控制的准确性。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的整体结构示意图。
[0014]图2为本实用新型的恒流驱动电路的电路结构示意图。
[0015]图3为本实用新型的A/D转换电路的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0017]实施例
[0018]如图1所示，本实用新型的一种基于A/D转换电路的照明灯用节能控制系统，包括单片机，均与单片机相连接的电源、图像采集器、A/D转换电路和恒流驱动电路，以及与A/D转换电路相连接的亮度传感器。
[0019]本实用新型实施时，所述的单片机为FP7103集成芯片，该FP7103集成芯片的LX管脚与图像采集器相连接，VCC管脚与电源相连接。所述电源为12 V直流电压，该12 V直流电压为单片机供电。
[0020]为了更好的实施本实用新型，所述的图像采集器优先采用了灵敏度高、监测范围广的TR350型图像采集器，该图像采集器用于采集照明灯使用范围内的图像信号，并将所采集到的图像信号传输给单片机。所述的单片机在接收到图像采集器传输的图像信号为有人的信号时，该单片机则输出控制电流使亮度传感器对照明灯使用范围内的自然亮度信号进行采集，所述亮度传感器将采集到的照明灯使用范围内的自然亮度信号经A/D转换电路输出。所述的A/D转换电路能消除亮度传感器采集到的照明灯使用范围内的自然亮度信号中的干扰信号，同时，该A/D转换电路还能将亮度信号转换为亮度数据信号并将该亮度数据信号放大后传输给单片机，单片机则通过对该亮度数据信号进行分析后得出亮度值。本实用新型的亮度传感器则优先采用了高灵敏度的APDS-9002亮度传感器;所述的单片机内预存有可视亮度值，该可视亮度值可根据具体的使用环境进行调节。
[0021 ]其中，该照明灯使用范围内的自然亮度值小于单片机内的预存亮度值时，单片机输出控制电流给恒流驱动电路，该恒流驱动电路则输出稳定的驱动电流给照明灯，灯被开启；同时，单片机不在为亮度传感器提供电流，亮度传感器停止工作；图像采集器在灯被点亮后不会停止对照明灯使用范围内的图像采集。所述图像采集器采集到照明灯使用范围内的人员离开时，单片机得到该信号后便停止为恒流驱动电路输出控制电流，该恒流驱动电路失电后停止输出驱动电流，照明灯熄灭。所述亮度传感器采集到的照明灯使用范围内的自然亮度等于或大于单片机内预存的亮度值时，图像采集器采集到有人在照明灯使用范围内单片机也不会对恒流驱动电路输出控制电流，即照明灯不会亮。
[0022]如图2所示，所述恒流驱动电路由驱动芯片Ul，三极管VTl，电阻Rl，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6，可调电阻R7，极性电容Cl，极性电容C2，极性电容C3，极性电容C4，二极管Dl，以及二极管D2组成。
[0023]连接时，二极管Dl的N极经电阻R4后与三极管VTl的基极相连接、P极与驱动芯片Ul的VIN管脚相连接。极性电容C2的正极与驱动芯片Ul的VIN管脚相连接、负极经电阻Rl后接地。极性电容C3的负极顺次经电阻R3和电阻R2后与驱动芯片Ul的VIN管脚相连接、正极与三极管VTl的基极相连接。
[0024]其中，极性电容Cl的正极经电阻R5后与驱动芯片Ul的CTRL管脚相连接、负极与FP7103集成芯片的LXl管脚相连接。二极管D2的P极与驱动芯片Ul的SW管脚相连接、N极与三极管VTl的发射极相连接。极性电容C4的负极经可调电阻R7后与三极管VTl的发射极相连接、正极经电阻R6后与三极管VTl的基极相连接。所述驱动芯片Ul的SET管脚与二极管Dl的N极相连接，GND管脚接地;所述三极管VTI的集电极接地，其基极与极性电容C4的负极共同形成恒流驱动电路的输出端并与照明灯相连接。所述驱动芯片Ul的VIN管脚与FP7103集成芯片的LX2管脚相连接。
[0025]运行时，单片机输出控制电流通过恒流驱动电路内的驱动芯片Ul的CTRL管脚输入，驱动芯片Ul将该电流处理后输出稳定的驱动电流，该驱动电流能稳定的驱动照明灯，SP为照明灯提供稳定的工作电流，从而提高了本实用新型的控制系统的稳定性。为了更好的实施本实用新型，所述驱动芯片Ul为性能稳定的AL8807A集成芯片。
[0026]如图3所示，所述A/D转换电路由转换芯片U2，三极管VT2，放大器P，电阻R8，电阻R9，可调电阻RlO，电阻Rl I，电阻Rl2，电阻Rl3，电阻Rl4，电阻Rl5，极性电容C5，极性电容C6，极性电容C7，极性电容C8，极性电容C9，二极管D3，二极管D4，二极管D5，以及二极管D6组成。
[0027]连接时，极性电容C5的负极经电阻R9后与转换芯片U2的FYSN管脚相连接、正极作为A/D转换电路的输入端并与亮度传感器相连接。电阻R8的一端与极性电容C5的负极相连接、另一端与转换芯片U2的SDAT管脚相连接。极性电容C6的正极与转换芯片U2的SCK管脚相连接、负极经可调电阻RlO后与转换芯片U2的MOSI管脚相连接。二极管D3的P极与转换芯片U2的SCK管脚相连接、N极与转换芯片U2的PF2管脚相连接。
[0028]其中，二极管D6的N极与放大器P的正极输入端相连接、P极经电阻RlI后与极性电容C6的负极相连接。极性电容C8的负极经电阻R15后与放大器P的输出端相连接、正极经电阻R14后与二极管D6的P极相连接。二极管D4的P极与二极管D6的P极相连接、N极与三极管VT2的基极相连接。极性电容C9的正极与放大器P的负极输入端相连接、负极经电阻R13后与三极管VT2的发射极相连接。极性电容C7的负极经电阻Rl 2后与二极管D5的P极相连接，所述二极管D5的N极则与极性电容C9的负极相连接，所述极性电容C7的正极则与转换芯片U2的MOSI管脚相连接。
[0029]所述转换芯片U2的PFl管脚与二极管D3的P极相连接，GND管脚接地;所述三极管VT2的集电极接地;所述放大器P的输出端作为A/D转换电路的输出端并与FP7103集成芯片的FB管脚相连接。
[0030]运行时，A/D转换电路能消除亮度传感器采集到的照明灯使用范围内的自然亮度信号中的干扰信号，同时，该A/D转换电路通过转换芯片U2将亮度信号转换为亮度数据信号，该转换后的亮度数据信号通过放大器P与可调电阻R10、三极管VT2、二极管D6和极性电容C9形成的放大电路进行放大处理后传输给单片机，确保了单片机接收的信号的准确性，从而确保了本实用新型的照明灯的高精度智能控制系统能准确的控制照明灯的开启或关闭，使本控制系统能更好的实现节能的要求。为了更好的实施本实用新型，所述转换芯片U2则为性能稳定的AD9834集成芯片。
[0031]如上所述，便可以很好的实现本实用新型。
【主权项】
1.一种基于A/D转换电路的照明灯用节能控制系统，其特征在于:包括单片机，均与单片机相连接的电源、图像采集器、A/D转换电路和恒流驱动电路，以及与A/D转换电路相连接的亮度传感器。2.根据权利要求1所述的一种基于A/D转换电路的照明灯用节能控制系统，其特征在于，所述恒流驱动电路由驱动芯片Ul，三极管VTl，N极经电阻R4后与三极管VTl的基极相连接、P极与驱动芯片Ul的VIN管脚相连接的二极管Dl，正极与驱动芯片Ul的VIN管脚相连接、负极经电阻Rl后接地的极性电容C2，负极顺次经电阻R3和电阻R2后与驱动芯片Ul的VIN管脚相连接、正极与三极管VTl的基极相连接的极性电容C3，正极经电阻R5后与驱动芯片Ul的CTRL管脚相连接、负极与驱动芯片Ul的VIN管脚共同形成恒流驱动电路的输入端并与单片机相连接的极性电容Cl，P极与驱动芯片Ul的SW管脚相连接、N极与三极管VTl的发射极相连接的二极管D2，以及负极经可调电阻R7后与三极管VTl的发射极相连接、正极经电阻R6后与三极管VTl的基极相连接的极性电容C4组成;所述驱动芯片Ul的SET管脚与二极管Dl的N极相连接，GND管脚接地;所述三极管VTl的集电极接地，其基极与极性电容C4的负极共同形成恒流驱动电路的输出端。3.根据权利要求2所述的一种基于A/D转换电路的照明灯用节能控制系统，其特征在于，所述A/D转换电路由转换芯片U2，三极管VT2，放大器P，负极经电阻R9后与转换芯片U2的FYSN管脚相连接、正极作为A/D转换电路的输入端并与亮度传感器相连接的极性电容C5，一端与极性电容C5的负极相连接、另一端与转换芯片U2的SDAT管脚相连接的电阻R8，正极与转换芯片U2的SCK管脚相连接、负极经可调电阻RlO后与转换芯片U2的MOSI管脚相连接的极性电容C6，P极与转换芯片U2的SCK管脚相连接、N极与转换芯片U2的PF2管脚相连接的二极管D3，N极与放大器P的正极输入端相连接、P极经电阻Rll后与极性电容C6的负极相连接的二极管D6，负极经电阻R15后与放大器P的输出端相连接、正极经电阻R14后与二极管D6的P极相连接的极性电容C8，P极与二极管D6的P极相连接、N极与三极管VT2的基极相连接的二极管D4，正极与放大器P的负极输入端相连接、负极经电阻R13后与三极管VT2的发射极相连接的极性电容C9，以及负极顺次经电阻R12和二极管D5后与极性电容C9的负极相连接、正极与转换芯片U2的MOSI管脚相连接的极性电容C7组成;所述转换芯片U2的PFl管脚与二极管D3的P极相连接，GND管脚接地;所述三极管VT2的集电极接地;所述放大器P的输出端作为A/D转换电路的输出端并与单片机相连接。4.根据权利要求3所述的一种基于A/D转换电路的照明灯用节能控制系统，其特征在于，所述图像采集器为TR350型图像采集器。5.根据权利要求4所述的一种基于A/D转换电路的照明灯用节能控制系统，其特征在于，所述亮度传感器为APDS-9002亮度传感器。6.根据权利要求5所述的一种基于A/D转换电路的照明灯用节能控制系统，其特征在于，所述驱动芯片Ul为AL8807A集成芯片。7.根据权利要求6所述的一种基于A/D转换电路的照明灯用节能控制系统，其特征在于，所述转换芯片U2为AD9834集成芯片。
【文档编号】H05B37/02GK205611018SQ201620195688
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月14日
【发明人】钟黎
【申请人】成都申川节能环保工程有限公司