CN105188239A - 一体化智能光控灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种感光器内置，避免自激，确保正确自动开关的一体化智能光控灯。包括控制电路、LED光源、置于光控灯内部的感光器，控制电路包括电源电路(1)、中央控制器(2)、中央控制器供电电路(3)、相位角信号检测电路(4)、光敏信号检测电路(5)、开关控制电路(6)、LED光源控制电路(7)，相位角信号检测电路(4)向中央控制器(2)反馈从电源电路(1)获取的相位角信号，光敏信号检测电路(5)将感光器收集到的光照信号反馈给中央控制器(2)，中央控制器(2)根据光敏信号检测电路(5)提供的信号判断光控灯是否开启，并向开关控制电路(6)发出开关信号，开关控制电路(6)控制LED光源控制电路(7)运行，LED光源控制电路(7)向LED光源提供稳定的供电使其点亮。可应用于光控灯领域。

Description

一体化智能光控灯
技术领域
本发明涉及一种一体化智能光控灯。
背景技术
目前，市场上的光控灯其感光部分和光源部分一般是分体式或者外置式的，其安装繁琐，外观笨重，影响整体性和美观，而且无法区别灯自身光和自然光，容易发生自激现象，容易出现误动作，造成不当开启和关闭。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种感光器内置、节省空间、外形美观的一体化智能光控灯，该一体化智能光控灯能够识别自然光和灯自身的反射光，避免自激，确保正确自动开关控制。
本发明所采用的技术方案是：本发明包括控制电路、LED光源、感光器，所述感光器设置于所述一体化智能光控灯的内部，所述控制电路包括电源电路、中央控制器、中央控制器供电电路、相位角信号检测电路、光敏信号检测电路、开关控制电路、LED光源控制电路，所述电源电路用于向所述中央控制器供电电路、所述相位角信号检测电路、所述LED光源控制电路供电，所述中央控制器供电电路用于向所述中央控制器提供稳定电压，所述相位角信号检测电路用于向所述中央控制器反馈从所述电源电路获取的相位角信号，所述光敏信号检测电路用于将所述感光器收集到的光照信号反馈给所述中央控制器，所述中央控制器根据所述光敏信号检测电路提供的信号判断所述一体化智能光控灯是否应当开启，并向所述开关控制电路发出开启或关闭的信号，所述开关控制电路用于控制所述LED光源控制电路是否运行，如果运行，则所述LED光源控制电路向所述LED光源提供稳定的供电使其点亮。
所述中央控制器从所述相位角信号检测电路获取的相位角信号发生变化到设定值时，所述中央控制器分析由所述光敏信号检测电路提供的光照信号，以判断白天还是晚上，并判断是自然光还是LED光源自身的反射光，以控制所述开关控制电路的启闭。
初始时，所述电源电路通过所述中央控制器供电电路给所述中央控制器提供稳定的直流工作电压，此时所述中央控制器输出高电平，控制所述开关控制电路开启，所述LED光源控制电路内部开关电路处于关闭状态，所述LED光源处于关闭熄灯状态；所述中央控制器从所述相位角信号检测电路获取的相位角信号发生变化到设定值时，所述中央控制器开始接收并分析由所述光敏信号检测电路提供的自然光信号V1值，如果小于第一预定值，所述中央控制器输出低电平，控制所述开关控制电路关闭，所述LED光源控制电路内部开关电路处于开启状态，所述LED光源处于开灯状态；此后所述中央控制器从所述相位角信号检测电路获取的相位角信号发生变化到设定值时，所述中央控制器同时接收到多组所述光敏信号检测电路提供的LED光源的自身反射光和自然光的混合信号V2值，所述中央控制器对反馈回来的V1和V2的多组差值任取两组再做差值处理，将结果与第二预设值进行比较，如果小于第二预设值，就判定为仍然是黑天或者周围环境很暗需要开灯，保证LED光源处于开灯状态；此后当环境变亮或者天亮的时候，V2值会产生变化，此时当所述中央控制器从所述相位角信号检测电路获取的相位角信号发生变化到设定值时，所述中央控制器接收到所述光敏信号检测电路提供的自然光的变化信号和LED光源的自身反射光的混合信号V3值，通过所述中央控制器对V2和V3做差值处理，如果该差值都大于所述第二预定值，所述中央控制器重新输出高电平，控制所述开关控制电路开启，所述LED光源控制电路内部开关电路处于关闭状态，所述LED光源处于关闭熄灯状态；依此循环，根据光照实现自动判断和自动开关控制灯的开关。
所述中央控制器预置如下控制过程：在所述LED光源初次点亮时，计时器开始计时，设定在若干时间间隔后，检测所述LED光源是否关闭，若未关闭，控制所述开关控制电路开关开启，使所述LED光源控制电路内部开关电路处于关闭状态，将所述LED光源强制关闭；然后重新初始化，重复上述自动判断和自动开关控制灯的开关过程。
所述中央控制器从所述相位角信号检测电路获取的相位角信号的设定值为谷底值0°、180°和360°，所述中央控制器开始接收并分析由所述光敏信号检测电路提供的自然光信号V1值。
所述电源电路为市电电源或者市电电源经过调光器调节一定相位后的电源。
所述相位角信号检测电路从所述电源电路获取的相位角信号是V相。
所述LED光源控制电路是恒流开关电路或恒压开关电路。
所述光敏信号检测电路包括光敏二极管。
所述开关控制电路采用三极管或可控硅或IGBT或继电器中一种或几种进行开关控制。
所述中央控制器采用可编程MCU或者其他逻辑芯片。
本发明的有益效果是：由于本发明包括控制电路、LED光源、感光器，所述感光器设置于所述一体化智能光控灯的内部，所述控制电路包括电源电路、中央控制器、中央控制器供电电路、相位角信号检测电路、光敏信号检测电路、开关控制电路、LED光源控制电路，所述电源电路用于向所述中央控制器供电电路、所述相位角信号检测电路、所述LED光源控制电路供电，所述中央控制器供电电路用于向所述中央控制器提供稳定电压，所述相位角信号检测电路用于向所述中央控制器反馈从所述电源电路获取的相位角信号，所述光敏信号检测电路用于将所述感光器收集到的光照信号反馈给所述中央控制器，所述中央控制器根据所述光敏信号检测电路提供的信号判断所述一体化智能光控灯是否应当开启，并向所述开关控制电路发出开启或关闭的信号，所述开关控制电路用于控制所述LED光源控制电路是否运行，如果运行，则所述LED光源控制电路向所述LED光源提供稳定的供电使其点亮；本发明将所述感光器设置于所述一体化智能光控灯的内部，实现了感光及光源部分的一体化，节省空间，外形美观，安装方便，并通过所述中央控制器智能识别自然光和LED光源自身光，防止自激现象的发生，实现精确开关控制，故本发明节省空间，外形美观，能够识别自然光和灯自身的反射光，避免自激，确保正确自动开关控制，是一种一体化智能光控灯。
附图说明
图1是本发明实施例的整体电路原理示意图；
图2是本发明实施例的电路原理流程示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明的实施例包括控制电路、LED光源、感光器，所述感光器设置于所述一体化智能光控灯的内部，即感光器与灯体成为一体；所述控制电路包括电源电路1、中央控制器2、中央控制器供电电路3、相位角信号检测电路4、光敏信号检测电路5、开关控制电路6、LED光源控制电路7，所述电源电路1用于向所述中央控制器供电电路3、所述相位角信号检测电路4、所述LED光源控制电路7供电，所述中央控制器供电电路3用于向所述中央控制器2提供稳定电压，所述相位角信号检测电路4用于向所述中央控制器2反馈从所述电源电路1获取的相位角信号，所述光敏信号检测电路5用于将所述感光器收集到的光照信号反馈给所述中央控制器2，所述中央控制器2根据所述光敏信号检测电路5提供的信号判断所述一体化智能光控灯是否应当开启，并向所述开关控制电路6发出开启或关闭的信号，所述开关控制电路6用于控制所述LED光源控制电路7是否运行，如果运行，则所述LED光源控制电路7向所述LED光源提供稳定的供电使其点亮；所述中央控制器2从所述相位角信号检测电路4获取的相位角信号发生变化到设定值时，所述中央控制器2分析由所述光敏信号检测电路5提供的光照信号，以判断白天还是晚上，并判断是自然光还是LED光源自身的反射光，以控制所述开关控制电路6的启闭；所述电源电路1为市电电源或者市电电源经过调光器调节一定相位后的电源；所述相位角信号检测电路4从所述电源电路1获取的相位角信号是V相；所述电源电路1包括电阻R1、R3、R4、整流桥BR1、电容C1、电感L1、保险丝FU；所述中央控制器2采用8位或者16位可编程MCU(单片机)U2，当然也可以采用其他逻辑芯片；所述中央控制器供电电路3向所述中央控制器2提供稳定的直流电源，所述中央控制器供电电路3包括电阻R5、R6、电容C8、C9、稳压二极管Z1，所述中央控制器供电电路3采用电阻降压；所述相位角信号检测电路4包括电阻R13、R14，通过电阻降压获取信号；所述光敏信号检测电路5包括光敏二极管、电阻R15～R17，电容C10；所述开关控制电路6包括电阻R18、三极管Q1，即采用三极管进行开关控制，当然也可以采用可控硅或IGBT或继电器中一种或几种进行开关控制；所述LED光源控制电路7是恒流开关电路，当然也可以是恒压开关电路，所述LED光源控制电路7包括电阻R2、R7～R12、R19、电容C2～C5、C7、二极管D1、D2、电感L2、变压器T1、LED恒压驱动ICU1。
本发明的工作过程和原理如下：初始时，所述电源电路1通过所述中央控制器供电电路3给所述中央控制器2提供稳定的直流工作电压，此时所述可编程MCUU2的引脚3输出高电平，所述开关控制电路6接收到引脚3提供的信号后开关开启，所述LED光源控制电路7内部的LED恒压驱动ICU1的6脚VCC1被拉低到预设值V关，此时LED恒压驱动ICU1处于关闭状态，不向所述LED光源输出电压，即所述LED光源处于关闭熄灯状态；同时所述可编程MCUU2的引脚2会接收并分析由所述相位角信号检测电路4提供的所述电源电路1的相位信号V相，当相位达到设定值时(本实施例中，该设定值为谷底值，即当相位处于0°、180°和360°，这样可以防止自激光导致光敏二极管饱和，出现误判)，所述可编程MCUU2的引脚6开始接收并分析由所述光敏信号检测电路5提供的自然光信号V1值(本实施例中取三次值，当然也可以更多，此过程大约持续3s，以保证取样信号正确)，如果小于第一预定值(本实施例中，设定光照度为30Lux，该数据根据实际天黑过程使用照度计多次测试所得)，所述可编程MCUU2会判断是晚上或者周围环境很暗需要开灯，此时所述可编程MCUU2的引脚3输出低电平，所述开关控制电路6接收到所述可编程MCUU2引脚3的电压信号后开关关闭，所述LED光源控制电路7内部的LED恒压驱动ICU1的6脚VCC1值上升到预设值V开，此时LED恒压驱动ICU1处于开通状态，向所述LED光源输出电压，即所述LED光源处于开灯状态；此后由于所述感光器及所述光敏信号检测电路5在光控灯的内部，所以当所述电源电路1的相位信号V相处于0°、180°和360°时，所述可编程MCUU2的6脚会同时接收到所述光敏信号检测电路5提供的LED光源的自身反射光和自然光的混合信号V2值(本实施例中取三次值，当然也可以更多，此过程大约持续30s，以保证取样信号正确)，经过所述可编程MCUU2内部模块对反馈回来的V1和V2值进行差值处理(即V2－V1)，得到差值(三组或更多)，然后模块再从三组(或多组)差值中任取两组再做差值处理，最后把得到的结果和第二预设值比较，如果小于第二预设值(本实施例中，设定光照度为150Lux，该数据根据实际天亮过程使用照度计多次测试所得)，就判定为仍然是黑天或者周围环境很暗需要开灯，从而区分出LED光源的自身反射光和自然光，防止自激，保证LED光源处于开通状态(LED光源亮)，不受LED光源的自身反射光影响；此后在整个夜间V2值基本保持不变，当环境变亮或者天亮的时候，V2值会产生变化，此时当所述电源电路1的相位信号V相处于0°、180°和360°时，所述可编程MCUU2的6脚会接收到所述光敏信号检测电路5提供的自然光的变化信号和LED光源的自身反射光的混合信号V3值(本实施例中取三次值，当然也可以更多，此过程大约持续30s，以保证取样信号正确)，通过所述可编程MCUU2内部模块对V2和V3做差值处理(即V3－V2)，如果该差值都大于所述第二预定值，所述可编程MCUU2的引脚3就会输出高电平，所述开关控制电路6开关开启，所述LED光源控制电路7内部的LED恒压驱动ICU1的6脚VCC1值被拉低到预设值V关，此时LED恒压驱动ICU1处于关闭状态，不向所述LED光源输出电压，即所述LED光源处于关闭熄灯状态；依此循环，根据光照实现自动判断和自动开关控制灯的开关。
另外，在某些特殊情况下如果光控灯出现误动作，如灯长亮，则通过所述中央控制器2进行如下预置功能：在灯亮起来的时候，计时器开始计时(假设晚上6点)，设定在若干小时后(如13个小时后为早上7点)，灯如果还没灭，***判断为出现故障，并控制所述开关控制电路6开关开启，所述LED光源控制电路7内部的LED恒压驱动ICU1的6脚VCC1被拉低到预设值V关，此时LED恒压驱动ICU1处于关闭状态，不向所述LED光源输出电压，即所述LED光源处于关闭熄灯状态，以实现强制关闭LED灯；然后重新初始化，重复上述检测光感信号的过程，以决定是否开灯或者关灯；上述预置的时间间隔可根据实际使用环境进行设置调整。
本发明将所述感光器设置于所述一体化智能光控灯的内部，实现了感光及光源部分的一体化，节省空间，外形美观，安装方便，并通过所述中央控制器2智能识别自然光和LED光源自身光，防止自激现象的发生，实现精确开关控制，因此本发明节省空间，外形美观，能够识别自然光和灯自身的反射光，避免自激，确保正确自动开关控制，是一种一体化智能光控灯。
本发明可广泛应用于光控灯领域。

Claims (10)

1.一种一体化智能光控灯，其特征在于：包括控制电路、LED光源、感光器，所述感光器设置于所述一体化智能光控灯的内部，所述控制电路包括电源电路(1)、中央控制器(2)、中央控制器供电电路(3)、相位角信号检测电路(4)、光敏信号检测电路(5)、开关控制电路(6)、LED光源控制电路(7)，所述电源电路(1)用于向所述中央控制器供电电路(3)、所述相位角信号检测电路(4)、所述LED光源控制电路(7)供电，所述中央控制器供电电路(3)用于向所述中央控制器(2)提供稳定电压，所述相位角信号检测电路(4)用于向所述中央控制器(2)反馈从所述电源电路(1)获取的相位角信号，所述光敏信号检测电路(5)用于将所述感光器收集到的光照信号反馈给所述中央控制器(2)，所述中央控制器(2)根据所述光敏信号检测电路(5)提供的信号判断所述一体化智能光控灯是否应当开启，并向所述开关控制电路(6)发出开启或关闭的信号，所述开关控制电路(6)用于控制所述LED光源控制电路(7)是否运行，如果运行，则所述LED光源控制电路(7)向所述LED光源提供稳定的供电使其点亮。
2.根据权利要求1所述的一体化智能光控灯，其特征在于：所述中央控制器(2)从所述相位角信号检测电路(4)获取的相位角信号发生变化到设定值时，所述中央控制器(2)分析由所述光敏信号检测电路(5)提供的光照信号，以判断白天还是晚上，并判断是自然光还是LED光源自身的反射光，以控制所述开关控制电路(6)的启闭。
3.根据权利要求2所述的一体化智能光控灯，其特征在于：初始时，所述电源电路(1)通过所述中央控制器供电电路(3)给所述中央控制器(2)提供稳定的直流工作电压，此时所述中央控制器(2)输出高电平，控制所述开关控制电路(6)开启，所述LED光源控制电路(7)内部开关电路处于关闭状态，所述LED光源处于关闭熄灯状态；所述中央控制器(2)从所述相位角信号检测电路(4)获取的相位角信号发生变化到设定值时，所述中央控制器(2)开始接收并分析由所述光敏信号检测电路(5)提供的自然光信号V1值，如果小于第一预定值，所述中央控制器(2)输出低电平，控制所述开关控制电路(6)关闭，所述LED光源控制电路(7)内部开关电路处于开启状态，所述LED光源处于开灯状态；此后所述中央控制器(2)从所述相位角信号检测电路(4)获取的相位角信号发生变化到设定值时，所述中央控制器(2)同时接收到多组所述光敏信号检测电路(5)提供的LED光源的自身反射光和自然光的混合信号V2值，所述中央控制器(2)对反馈回来的V1和V2的多组差值任取两组再做差值处理，将结果与第二预设值进行比较，如果小于第二预设值，就判定为仍然是黑天或者周围环境很暗需要开灯，保证LED光源处于开灯状态；此后当环境变亮或者天亮的时候，V2值会产生变化，此时当所述中央控制器(2)从所述相位角信号检测电路(4)获取的相位角信号发生变化到设定值时，所述中央控制器(2)接收到所述光敏信号检测电路(5)提供的自然光的变化信号和LED光源的自身反射光的混合信号V3值，通过所述中央控制器(2)对V2和V3做差值处理，如果该差值都大于所述第二预定值，所述中央控制器(2)重新输出高电平，控制所述开关控制电路(6)开启，所述LED光源控制电路(7)内部开关电路处于关闭状态，所述LED光源处于关闭熄灯状态；依此循环，根据光照实现自动判断和自动开关控制灯的开关。
4.根据权利要求3所述的一体化智能光控灯，其特征在于：所述中央控制器(2)预置如下控制过程：在所述LED光源初次点亮时，计时器开始计时，设定在若干时间间隔后，检测所述LED光源是否关闭，若未关闭，控制所述开关控制电路(6)开关开启，使所述LED光源控制电路(7)内部开关电路处于关闭状态，将所述LED光源强制关闭；然后重新初始化，重复上述自动判断和自动开关控制灯的开关过程。
5.根据权利要求3所述的一体化智能光控灯，其特征在于：所述中央控制器(2)从所述相位角信号检测电路(4)获取的相位角信号的设定值为谷底值0°、180°和360°，所述中央控制器(2)开始接收并分析由所述光敏信号检测电路(5)提供的自然光信号V1值。
6.根据权利要求1所述的一体化智能光控灯，其特征在于：所述电源电路(1)为市电电源或者市电电源经过调光器调节一定相位后的电源；所述相位角信号检测电路(4)从所述电源电路(1)获取的相位角信号是V相。
7.根据权利要求1所述的一体化智能光控灯，其特征在于：所述LED光源控制电路(7)是恒流开关电路或恒压开关电路。
8.根据权利要求1所述的一体化智能光控灯，其特征在于：所述光敏信号检测电路(5)包括光敏二极管。
9.根据权利要求1所述的一体化智能光控灯，其特征在于：所述开关控制电路(6)采用三极管或可控硅或IGBT或继电器中一种或几种进行开关控制。
10.根据权利要求1所述的一体化智能光控灯，其特征在于：所述中央控制器(2)采用可编程MCU(U2)或者其他逻辑芯片。
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