专利名称：智能型led廊灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种智能型LED廊灯。
背景技术：
现有的廊灯(如楼梯间的照明灯)，一般采用白炽灯，节能效果差，另外，这种灯由于只有一个单一的回路，一旦回路出现 故障，在光线较差时，楼道便处于昏暗或黑暗状态，给居民带来诸多不便，更有甚者，容易造成老人摔伤。故障出现后也没有报警装置，报修较为困难，而且需要等维修人员修理好才可以正常使用。有鉴于此，有必要设计一种全新的智能型的LED廊灯。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种智能型LED廊灯，该智能型LED廊灯具有自动支路切换和自动报警功能，方便实用，易于实施，且节能性能好。发明的技术解决方案如下一种智能型LED廊灯，包括微处理器、第一直流电源、第二直流电源、N条LED支路、N组继电器、N个放大器、N个A/D转换器和报警器；所述的N为大于2的整数；所述的继电器为电磁式继电器；报警器与微处理器的一个输出端口相连；每条LED支路由一个限流电阻、一个继电器常开开关和一个LED灯串串接而成，SPN组继电器的N个常开开关分别串入到N条LED支路中；N条LED支路并联，作为LED支路一个端点的LED灯串的负极端均接第一直流电源的地，LED支路的另一端点接第一直流电源的正电压端(V+);N条LED灯串的正极端分别依次经所述的N个放大器和N个A/D转换器与微处理器的N个输入端口相接；微处理器的N个输出端口通过N个相同的开关驱动电路分别接N组继电器的线圈；每一个所述的开关驱动电路的构造为包括一个三极管和一个上拉电阻；三极管为NPN型三极管，三极管的c极通过上拉电阻与第二直流电源的正端Vcc相接；三极管的b极接微处理器的一个输出端口，三极管的e极经继电器的线圈接地。每一个LED灯串由M个LED灯串接而成；M为大于2的整数；M*N个LED灯以周向等分的方式设置在圆形的灯珠固定板上；M*N个LED灯采用循环错位方式排布，即以Snm表示每一个LED灯，n=l，2，...，N;m=l，2，…，M ;则M*N个LED灯的排列次序为S11, S21, S31, Sni,S12J S22J S32J …，Sn2，
S1M，S2M，S3M，.··，SNM。[这样，某一条LED支路单独亮的效果与其他任一条LED支路单独量的效果是相同的，LED支路切换后，使用者感觉不到任何差别。]所述的智能型LED廊灯还包括与微处理器相连的亮度传感器。M 为 4，N 为 3。所述的报警器为具有无线发送功能的报警器。有益效果本发明的智能型LED廊灯，由微处理器通过A/D转换器实时检测各LED支路的状态，一旦某一支路出现故障，则通过控制继电器将一条正常的备用支路切换到使用状态，从而维持LED廊灯的正常使用；因而，本发明具有自动支路切换功能；这样这种LED廊灯的使 用寿命就是原来普通廊灯的N倍；N为支路数；一旦只有一条支路是正常的，则微处理器启动报警器，包括现场蜂鸣器报警和远程报警，及时报修，提醒维修人员及时排除故障，比如更换LED模块等，因而本发明具有自动报警(报修)功能。采用LED灯相对于白炽灯更节能，在加上采用亮度传感器实时检测现场光照，一旦亮度高于某一阈值，则屏蔽LED灯的开启，这样能进一步节能，因而本发明具有节能效果好的特点。本发明的智能型LED廊灯，采用廉价的成熟的器件，如继电器、微处理器(如单片机等)、运算放大器和三极管，成本低，且易于实施。更进一步，由于采用了多个LED灯循环错位方式排布，支路切换后，使用者感觉不到任何差别，因此不会造成使用者不习惯、不适用等效果。综上所述，本发明的智能型LED廊灯具有自动支路切换和自动报警功能，方便实用，易于实施，且节能性能好，使用寿命长等特点。本发明构思巧妙，解决了本领域长久没有解决的技术难题，具有显著的社会效益。
图I为智能型LED廊灯的控制部分的电路原理图；图2为智能型LED廊灯的主电路部分的电路原理图；图3为LED灯布置示意图。标号说明I-第一 LED灯，2-第二 LED灯，3_第三LED灯，4_灯珠固定板。
具体实施例方式以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明实施例I :如图1-2所示，一种智能型LED廊灯，包括微处理器、第一直流电源、第二直流电源、3条LED支路、3组继电器、3个放大器、3个A/D转换器和报警器；所述的继电器为电磁式继电器；报警器与微处理器的一个输出端口相连；每条LED支路由一个限流电阻(R4、R5或R6，取值均为1000欧姆)、一个继电器常开开关(KA1，KA2或KA3)和一个LED灯串(图I中的第一 LED灯串，第二 LED灯串或第三LED灯串)串接而成，即3组继电器的3个常开开关分别串入到N条LED支路中；3条LED支路并联，作为LED支路一个端点的LED灯串的负极端均接第一直流电源的地，LED支路的另一端点接第一直流电源的正电压端(V+);第一直流电源为由市电电源经变压后整流而来，为现有技术，直流电源的正电压端接，本发明中，V+取12-24v的任一电压，直流电源为常用的公知技术，因此，本发明中对这一点没有详细表述。3条LED灯串的正极端分别经所述的3个放大器(即AMPI、AMP2和AMP3 )、3个A/D转换器(即A/DUA/D2和A/D3)与微处理器的3个输入端口(即ini, in2和in3)相接；微处理器的3个输出端口(B卩outl，out2和out3)通过3个相同的开关驱动电路分别接N组继电器的线圈；每一个所述的开关驱动电路的构造为以第一个为例，包括一个三极管Tl和一个上拉电阻Rl ;三极管为NPN型三极管，三极管Tl的c极通过上拉电阻Rl与第二直流电源 的正端Vcc相接；三极管Tl的b极接微处理器的一个输出端口 outl，三极管Tl的e极经继电器的线圈Kl接地。第二直流电源为由市电电源经变压后整流而来，为现有技术，直流电源的正电压端接，本发明中，Vcc取12v，第一直流电源和第二直流电源都取12V时，第一直流电源和第二直流电源可以是同一个电源。所述的智能型LED廊灯还包括与微处理器相连的亮度传感器。每一个LED灯串由M个LED灯串接而成；M为大于2的整数；3M个LED灯以周向等分的方式设置在圆形的灯珠固定板上；3M个LED灯采用循环错位方式排布，即以Snm表示每一个LED灯，n=l，2，…，3;m=l，2，…，M ;则M*N个LED灯的排列次
序为S11, S21, S31,S12, S22, S32,......S1M, S2M, S3mo [这样，某一条LED支路单独亮的效果与其他任一条LED支路单独量的效果是相同的，LED支路切换后，使用者感觉不到任何差别。]图3是M为4，N为3的情况，即3条LED支路，每条支路上设有4个LED灯。其中第一 LED灯、第二 LED灯和第三LED灯分别属于第一 LED支路、第二 LED支路和第三LED支路。线圈的电压要求为6-24v。LED灯珠的压降一般是3. O — 3. 6V，选取压降为3v的LED灯，每条LED灯串具有4颗灯珠。此时V+旋转为15V。与廊灯配套的声控开关或按钮式延时开关为现有技术，本发明中未作详细说明。所述的报警装置可以是现场的蜂鸣器，也可以是远程报警装置，即直接将报警信号通过无线通信模式发送到管理中心(如物业部的管理中心)，实现及时自动报修。Rl、R2和R3的取值均为100欧姆。对照图1-3，对本廊灯电路的工作过程作以下说明假设在声控开关或延时开关开启时(此时V+有电)(I)首先使得第一 LED灯串支路处于正常工作状态。
只需微处理器的outl输出高电平即可，此时三极管Tl导通，继电器线圈Kl得电，继电器线圈Kl对应的常开触点KAl闭合，第一 LED灯串支路导通，第一 LED灯串点亮；(2)第一 LED支路正常时，由于有4个LED灯，则压降为12V(每一个LED压降3V)，放大器(如采用放大倍数为O. I的同向放大器，可以由一个放大倍数为O. I倍的反向放大器和一个放大倍数为I倍的反向放大器级联而成)的放大倍数假设为O. 1，则此时A/D1检测到Vl值(为I. 2V)；若第一 LED支路异常，即某一 LED灯断路了，那么LED灯串的压降为0，此时放大器的输入端处电压为V+，即15V，A/D1检测到V2值(为I. 5V)，通过检测值V2即识别故障。然后给outl低电平，断开KAl开关，将第一 LED支路切除。此时再通过给out2端口高电平，启动第二 LED支路正常工作。(3)如果第二 LED支路也出现故障(即A/D2检测到了 I. 5v而非I. 2v) 了，则通过给out3高电平启动第三LED支路，并启动报警器。
权利要求
1.一种智能型LED廊灯，其特征在于，包括微处理器、第一直流电源、第二直流电源、N条LED支路、N组继电器、N个放大器、N个A/D转换器和报警器；所述的N为大于2的整数；所述的继电器为电磁式继电器；报警器与微处理器的一个输出端口相连； 每条LED支路由一个限流电阻、一个继电器常开开关和一个LED灯串串接而成，即N组继电器的N个常开开关分别串入到N条LED支路中；N条LED支路并联，作为LED支路一个端点的LED灯串的负极端均接第一直流电源的地，LED支路的另一端点接第一直流电源的正电压端(V+)； N条LED灯串的正极端分别依次经所述的N个放大器和N个A/D转换器与微处理器的N个输入端口相接； 微处理器的N个输出端口通过N个相同的开关驱动电路分别接N组继电器的线圈； 每一个所述的开关驱动电路的构造为包括一个三极管和一个上拉电阻；三极管为NPN型三极管，三极管的c极通过上拉电阻与第二直流电源的正端Vcc相接；三极管的b极接微处理器的一个输出端口，三极管的e极经继电器的线圈接地。
2.根据权利要求I所述的智能型LED廊灯，其特征在于，每一个LED灯串由M个LED灯串接而成；M为大于2的整数;M*N个LED灯以周向等分的方式设置在圆形的灯珠固定板上；M*N个LED灯采用循环错位方式排布，即 以Snm表示每一个LED灯，n=l，2，-,N；m=l,2,…，M ;则M*N个LED灯的排列次序为sss ... S0Il，°21 °31 ，0Nl sss ... S°12 °22 °32 ，°N2 Sn S211J S311J ···，SNM。
3.根据权利要求1-2任一项所述的智能型LED廊灯，其特征在于，还包括与微处理器相连的亮度传感器。
4.根据权利要求3所述的智能型LED廊灯，其特征在于，M为4，N为3。
5.根据权利要求3所述的智能型LED廊灯，其特征在于，所述的报警器为具有无线发送功能的报警器。
全文摘要
本发明公开了一种智能型LED廊灯，包括微处理器、第一直流电源、第二直流电源、N条LED支路、N组继电器、N个放大器、N个A/D转换器和报警器；报警器与微处理器的一个输出端口相连；每条LED支路由一个限流电阻、一个继电器常开开关和一个LED灯串串接而成，作为LED支路一个端点的LED灯串的负极端均接第一直流电源的地，LED支路的另一端点接第一直流电源的正电压端(V+)；N条LED灯串的正极端分别依次经所述的N个放大器和N个A/D转换器与微处理器的N个输入端口相接；微处理器的N个输出端口通过N个相同的开关驱动电路分别接N组继电器的线圈。该智能型LED廊灯具有自动支路切换和自动报警功能，方便实用，易于实施，且节能性能好。
文档编号H05B37/02GK102869161SQ20121034175
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月15日 优先权日2012年9月15日
发明者贺超英 申请人:中南林业科技大学