CN106535388A - 光照强度可自动调节的led台灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光照强度可自动调节的LED台灯，包括台灯本体，台灯本体设置有台灯控制***，所述台灯控制***包括第一光电传感器、第一信号处理器、第一红外传感器、第二信号处理器、与门电路、LED照明灯、第二光电传感器、A/D转换器和微控制器。本发明不仅可以实现台灯的自动开启和关闭，还可以根据外界光线强度自动调节LED照明灯的照明强度，科学合理，有利于保护用户视力，既可以省去人工操作，方便用户使用，还可以避免能源浪费。

Description

光照强度可自动调节的LED台灯
技术领域
本发明涉及一种LED台灯，更详细地，涉及一种光照强度可自动调节的LED台灯。
背景技术
早期的台灯光源一般有白炽灯和荧光灯。根据相关数据显示，白炽灯只有5％的电耗用于发光照明，其他全都被转换为热能消耗掉，夏天使用甚至会使人有灼热感，由于白炽灯灯丝发光较集中，因此其功率稍大就会产生眩光，反之，又会造成亮度不够；而普通荧光灯的台灯，由于供电方式的原因导致其亮度不可调节，易造成能源浪费，同时，因其供电电源频率为50赫兹，属于低频率的频闪光，会使人眼的调节器官处于紧张状态，易导致视觉疲劳。
针对上述问题，市场上出现了LED台灯，LED台灯就是以LED(Light EmittingDiode)即发光二极管为光源的台灯，LED是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光，作为继白炽灯、荧光灯后的第三代照明技术，具有节能、环保和安全可靠的特点，不仅是照明领域的革命，而且符合当前政府提出的“建设资源节约型和环境友好型社会”的要求。
普通的LED台灯有如下缺点：1、不能根据实际光照强度自动调节灯光强度；2、需要用户自己开启和关闭，如果周围环境较暗或不可见，对不熟悉台灯和台灯周围环境的用户来说，要找到台灯的开关不是一件容易的事；3、如果用户有事离开而又忘了将台灯电源关闭，就会造成能源浪费。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中LED台灯既无法实现自动调节灯光强度，也无法实现自动开启和关闭而造成的使用不便的问题，提供一种光照强度可自动调节的LED台灯，其实现自动开启和关闭，并根据环境的光照程度来控制LED台灯的照明强度，既节省人力又可避免不必要的能源浪费。
本发明通过以下技术方案解决上述问题：
光照强度可自动调节的LED台灯，包括台灯本体，所述台灯本体设置有台灯控制***，所述台灯控制***包括第一光电传感器、第一信号处理器、第一红外传感器、第二信号处理器、与门电路、LED照明灯、第二光电传感器、A/D转换器和微控制器；所述第一光电传感器：用于检测所述LED台灯所在空间的光强信号并将光强信号转换为电信号，然后将电信号传送给第一信号处理器；所述第一信号处理器：用于接收光电传感器传送的电信号并对电信号进行放大和比较，然后检测出有效触发信号，再将触发信号传送给与门电路；所述第一红外传感器：用于检测所述LED台灯附近是否有人体信号存在，并将检测信号转换为电信号，然后将电信号传送给第二信号处理器；所述第二信号处理器：用于接收第一红外传感器的电信号并对电信号进行放大和比较，然后检测出有效触发信号，再将触发信号传送给与门电路；所述与门电路：用于接收第一信号处理器和第二信号处理器传送的触发信号，然后根据不同的触发信号组合再输出相应控制信号，并将控制信号传送给微控制器；所述第二光电传感器：用于检测所述LED台灯所在空间的光强信号并将光强信号转换为电信号，然后将电信号传送给A/D转换器；所述A/D转换器：用于接收第二光电传感器的信号并将该模拟信号转换为数字信号，然后将数字信号传送给微控制器；所述微控制器：用于接收与门电路传送的控制信号并处理，然后控制LED照明灯的开启和关闭，还用于接收A/D转换器的数字信号并根据所接收的数字信号调节LED照明灯的明亮程度；所述LED照明灯：接受微控制器的控制，开启后用于照明，不符合开启条件时立即关闭。使用本发明时，只有当台灯外界光线减弱到设定值并且台灯附近有人时，微控制器才会控制关闭的LED照明灯开启照明，反之，当台灯附近有人而台灯周围的光线强度大于设定值或台灯周围的光线强度小于设定值而台灯附近没有人时，关闭的LED照明灯不会开启，而开启的LED照明灯在微控制器的控制下会自动关闭，从而达到保证自动化的同时又节能的目的；另外，在LED照明灯开启的情况下，微控制器可以根据第二光电传感器来自动调节LED照明灯的照明强度，有利于保护视力。
进一步地，所述台灯控制***还包括第二红外传感器、第三信号处理器和语音提示器；所述第二红外传感器：用于检测人体与所述LED照明灯之间的距离，并将检测信号转换为电信号，然后将电信号传送给第三信号处理器；所述第三信号处理器：用于接收第二红外传感器传送的电信号，并对电信号进行放大和比较，然后检测出有效触发信号，再将触发信号传送给微控制器；所述微控制器：还用于接收第三信号处理器传送的触发信号并处理，然后将处理后的信号传送给语音提示器；所述语音提示器：用于接收微控制器传送的信号并根据信号发出提示语音或关闭提示语音。为了避免人体近距离甚至零距离接触LED照明灯，本发明设置了语音提示器，一旦第二红外传感器检测到人体与LED照明灯的距离小于预设值就发出语音提示，防止人体过度靠近光源导致视觉疲劳。
进一步地，所述第一红外传感器和第二红外传感器均为热释电红外传感器。本发明采用的热释电红外传感器本身不会发出任何类型的辐射，器件功耗小，隐蔽性好，而且价格低廉，既环保又可降低成本。
本发明的有益效果在于：
1、本发明一方面可以根据光线强度自动调节LED照明灯的照明强度，有利于保护视力；另一方面还可以根据台灯附近是否有人和台灯周围的光线强度是否小于设定值来控制台灯的开启和关闭，科学合理，既可以省去人工操作，方便用户使用，又可以避免能源浪费。
2、通过语音提示器来提醒用户与灯源保持一定距离，可以有效避免人体因过度靠近光源而导致视觉疲劳。
3、所用的热释电红外传感器既无辐射又造价低廉，既环保又可降低本发明的成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1所示，本实施例提供一种光照强度可自动调节的LED台灯，包括台灯本体，台灯本体设置有台灯控制***，台灯控制***包括第一光电传感器、第一信号处理器、第一红外传感器、第二信号处理器、与门电路、第二红外传感器、第三信号处理器、语音提示器、LED照明灯、第二光电传感器、A/D转换器和微控制器；
第一光电传感器：用于检测LED台灯所在空间的光强信号并将光强信号转换为电信号，然后将电信号传送给第一信号处理器；第一信号处理器：用于接收光电传感器传送的电信号并对电信号进行放大和比较，然后检测出有效触发信号，再将触发信号传送给与门电路；第一红外传感器：用于检测LED台灯附近是否有人体信号存在，并将检测信号转换为电信号，然后将电信号传送给第二信号处理器；第二信号处理器：用于接收第一红外传感器的电信号并对电信号进行放大和比较，然后检测出有效触发信号，再将触发信号传送给与门电路；与门电路：用于接收第一信号处理器和第二信号处理器传送的触发信号，然后根据不同的触发信号组合再输出相应控制信号，并将控制信号传送给微控制器；第二红外传感器：用于检测人体与LED照明灯之间的距离，并将检测信号转换为电信号，然后将电信号传送给第三信号处理器；第三信号处理器：用于接收第二红外传感器传送的电信号，并对电信号进行放大和比较，然后检测出有效触发信号，再将触发信号传送给微控制器；第二光电传感器：用于检测LED台灯所在空间的光强信号并将光强信号转换为电信号，然后将电信号传送给A/D转换器；A/D转换器：用于接收第二光电传感器的信号并将该模拟信号转换为数字信号，然后将数字信号传送给微控制器；微控制器：用于接收与门电路传送的控制信号并处理，然后控制LED照明灯的开启和关闭，还用于接收A/D转换器的数字信号并根据所接收的数字信号调节LED照明灯的明亮程度，还用于接收第三信号处理器传送的触发信号并处理，然后将处理后的信号传送给语音提示器；语音提示器：用于接收微控制器传送的信号并根据信号发出提示语音或关闭提示语音；LED照明灯：接受微控制器的控制，开启后用于照明，不符合开启条件时立即关闭。
本实施例中，第一热释电红外传感器和第二热释电红外传感器的型号均为LH1958，第一信号处理器、第二信号处理器和第三信号处理器的型号均为BISS0001，第一光电传感器和第二光电传感器的型号均为LS-H21，A/D转换器的型号为ADC0809，微控制器的型号为STC89C51。
实施本实施例时，只有当第一光电传感器检测到的光线强度小于预设值和第一红外传感器探测到人体信息这两个条件同时满足时，LED照明灯才会在微控制器的控制下开启照明，一旦上述两个条件有一个不满足，则开启的LED照明灯会在微控制器的控制下关闭，而关闭的LED照明灯会继续关闭，从而避免了不必要的能源浪费。
另外，第二光电传感器的核心是光敏电阻，光敏电阻的阻值随入射光的强弱而改变，最终以电压信号的方式传送给ADC0809进行模数转换，每一个电压对应一个脉冲，而STC89C51芯片自带PWM功能，根据脉冲电压的不同有不同的PWM占空比，最终引起LED灯亮度的改变。当室内光线强度较强时，光敏电阻的阻值越小，电压越小，PWM的占空比越小，LED照明灯输出的平均电流也越小，LED照明灯越暗，反之，LED照明灯越亮，从而实现LED照明灯的亮度调节。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.光照强度可自动调节的LED台灯，包括台灯本体，其特征在于，所述台灯本体设置有台灯控制***，所述台灯控制***包括第一光电传感器、第一信号处理器、第一红外传感器、第二信号处理器、与门电路、LED照明灯、第二光电传感器、A/D转换器和微控制器；
所述第一光电传感器：用于检测所述LED台灯所在空间的光强信号并将光强信号转换为电信号，然后将电信号传送给第一信号处理器；
所述第一信号处理器：用于接收光电传感器传送的电信号并对电信号进行放大和比较，然后检测出有效触发信号，再将触发信号传送给与门电路；
所述第一红外传感器：用于检测所述LED台灯附近是否有人体信号存在，并将检测信号转换为电信号，然后将电信号传送给第二信号处理器；
所述第二信号处理器：用于接收第一红外传感器的电信号并对电信号进行放大和比较，然后检测出有效触发信号，再将触发信号传送给与门电路；
所述与门电路：用于接收第一信号处理器和第二信号处理器传送的触发信号，然后根据不同的触发信号组合再输出相应控制信号，并将控制信号传送给微控制器；
所述第二光电传感器：用于检测所述LED台灯所在空间的光强信号并将光强信号转换为电信号，然后将电信号传送给A/D转换器；
所述A/D转换器：用于接收第二光电传感器的信号并将该模拟信号转换为数字信号，然后将数字信号传送给微控制器；
所述微控制器：用于接收与门电路传送的控制信号并处理，然后控制LED照明灯的开启和关闭，还用于接收A/D转换器的数字信号并根据所接收的数字信号调节LED照明灯的明亮程度；
所述LED照明灯：接受微控制器的控制，开启后用于照明，不符合开启条件时立即关闭。
2.根据权利要求1所述的光照强度可自动调节的LED台灯，其特征在于，还包括第二红外传感器、第三信号处理器和语音提示器；
所述第二红外传感器：用于检测人体与所述LED照明灯之间的距离，并将检测信号转换为电信号，然后将电信号传送给第三信号处理器；
所述第三信号处理器：用于接收第二红外传感器传送的电信号，并对电信号进行放大和比较，然后检测出有效触发信号，再将触发信号传送给微控制器；
所述微控制器：还用于接收第三信号处理器传送的触发信号并处理，然后将处理后的信号传送给语音提示器；
所述语音提示器：用于接收微控制器传送的信号并根据信号发出提示语音或关闭提示语音。
3.根据权利要求1所述的光照强度可自动调节的LED台灯，其特征在于，所述第一红外传感器和第二红外传感器均为热释电红外传感器。
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