CN201541386U - 一种遥控与按键调光节能灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种遥控与按键调光节能灯，其包括：一电源供应模块(1)，一端通过按键调光开关(K)连接市电，另一端连接到包括单片机控制模块(2)的整个电路的各个部分，一单片机控制模块(2)，输出端连接到调光控制模块(3)，调光控制模块(3)的信号输出端连接至节能灯管的信号输入端；及节能灯管，作为照明器件；其特征在于：另有一遥控发射模块(5)，用来发射至少包括调光的无线信号；一遥控接收模块(6)，用来接收至少包括调光的无线信号，遥控接收模块(6)的输出端连接到单片机控制模块(2)的一输入端；其采用遥控式和按键操作控制、能对节能灯管进行平稳调光的、并且调光范围大、能实现无级调光的遥控调光节能灯。

Description

一种遥控与按键调光节能灯

技术领域

本实用新型涉及一种调光节能灯。

背景技术

公开号为CN101309545(申请号为CN200810063600.7)的中国发明专利公开了一种《种适用于一键式控制的调光节能灯》，其包括灯头、灯腔和节能灯管，所述的灯腔内设置有电子镇流器，所述的电子镇流器内设置有整流滤波电路、压控振荡半桥电路和串联谐振电路，所述的整流滤波电路的输入端通过所述的灯头与外部电源连接，所述的整流滤波电路的输出端与所述的压控振荡半桥电路的输入端连接，所述的压控振荡半桥电路的输出端通过所述的串联谐振电路与所述的节能灯管连接，其特征在于所述的电子镇流器内还设置有单片机处理电路，所述的单片机处理电路的输入端连接有工作状态检测电路，所述的单片机处理电路的输出端通过信号转换电路与所述的压控振荡半桥电路连接；所述的工作状态检测电路输出取样信号，所述的单片机处理电路对接收到的所述的取样信号进行处理，并输出脉冲宽度调制信号，所述的信号转换电路将所述的脉冲宽度调制信号转换成平滑的调光电压信号，所述的调光电压信号被输入所述的压控振荡半桥电路用于实现调光；所述的单片机处理电路中预设有控制程序，使得调光节能灯根据所述的控制程序分别工作在最亮工作状态、连续的渐变工作状态和锁定亮点工作状态。

但是，上述采用按键调控的节能灯，电路结构比较复杂，成本较高。并且，从上述专利公开的电路中可知，其是采用按键式控制，没有遥控功能，造成使用上的不方便；另外，工作状态检测电路由第二电阻R2、第一电容C1、第一电阻R1、第一二极管D1、第二电容C2组成，按键的上电与掉电由第二电阻R2端的电压来测试，由于第一电容C1、第二电容C2的充、放电是一个微分与积分过程，并且受ICVCC上的第四电容C4影响，充放电时间不能与人手的按动时间实时响应，存在很大的延迟，必然将导致人手快速通断开关时，调光失效。最后，单片机的工作电源也不可靠，容易导致整个电路不能工作，具体为：单片机提供PWM信号，再将PWM信号处理为平均电压给压控振荡器，压控振荡器去推动串联谐振电路工作，实现节能灯管的点亮和调光，在上述专利的实际电路图中，单片机的工作电压ICVCC是靠电感L2与L1的耦合得到直流电压，而电感L2只有在压控振荡电路与串联谐振电路工作之后，点亮灯管才能有产生工作电流。在产品刚通电时，压控振荡器没有工作(在等待PWM信号)，串联谐振电路也不能工作，因此电感L2上没有工作电流，电感L1不能耦合产生ICVCC电压，单片机没有工作电压，就一直不能输出PWM信号，由于不能生成ICVCC电压，电路将一直不能工作。

实用新型内容

本实用新型所要解决的首要技术问题是针对上述现有技术提供一种遥控式操作和按键操作、能对节能灯管进行平稳调光的、并且调光范围大、能实现无级调光的遥控与按键调光节能灯。

本实用新型所要解决的另一个技术问题是针对上述现有技术提供一种还有亮度记忆功能、能以上次关灯时的亮度点亮节能灯、同时也具有普通按键开关调光功能的遥控与按键调光节能灯。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种遥控与按键调光节能灯，其包括：

一电源供应模块，一端通过按键调光开关连接外界电源，另一端连接到包括单片机控制模块的整个电路的各个部分，电源供应模块为节能灯管和整个电路提供电源；

一单片机控制模块，输出端连接到调光控制模块，单片机控制模块能根据从电源供应模块过来的的电源信号的断通及时间长短，通过程序软件而输出不同宽度的PWM信号，并由单片机控制模块的信号输出端连接至调光控制模块的信号输入端；

一调光控制模块，则根据接收到的不同宽度的PWM信号输出不同的工作电压，并由该调光控制模块的信号输出端连接至节能灯管的信号输入端；

及节能灯管，作为照明器件；其特征在于：

另有一遥控发射模块，用来发射调亮、调暗、开、关等指令进行编码后再以无线RF信号发射出去；

一遥控接收模块，用来接收调光的无线信号，遥控接收模块的输出端连接到单片机控制模块的一输入端，这样接收模块接收到RF信号后进行解码对比，再送给单片机。

作为改进，所述整个电路还包括有

一EEPROM存储模块，由EEPROM芯片构成，作为记忆亮度模块，连接到单片机控制模块的输入和输出端，单片机控制模块将调整后的亮度都保存在EEPROM中，在开机时单片机控制模块中单片机调用EEPROM的存储值，通过电路来点亮节能灯。这样单片机通过EEPROM里的值或遥控接收模块送的值或根据按键开关闭合与断开所引起的单片机复位信号而输出不同宽度的PWM信号或高低电平信号，并由单片机控制模块的信号输出端连接至调光控制模块的信号输入端。

作为优选，所述单片机控制模块包括：

一型号为HT48R06的单片机微处理器，

其中单片机微处理器的第6脚作为单片机控制模块的信号输入端与遥控接收模块的信号输出端的相连；

单片机微处理器的第17、18脚作为单片机控制模块与EEPROM存储模块的信号通讯端；

单片机微处理器的第1、2脚作为单片机控制模块的信号输出端与调光控制模块的信号输入端相连。

进一步改进，所述单片机控制模块还包括：

一电源电路，电源模块包括第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第三电阻、第一二极管、第二二极管、三态稳压管，

其中第一电容的第一端与所述按键调光开关的第二端相连，第一电容的第二端与第一二极管的正极相连，第一电容的第二端与第二二极管的负极相连，第二电容的两端分别连接在第一二极管的负极和第二二极管的正极之间，第二二极管的正极接地，第一二极管的负极与第三电阻的第一端相连，第三电阻的第二端与三态稳压管的输入端相连，三态稳压管的输出端与单片机微处理器的第12脚相连，为单片机微处理器提供电源；三态稳压管的接地端接地；第三电容、第四电容的第一端均与第三电阻的第二端相连，第三电容、第四电容的第二端均接地；第五电容、第六电容的第一端均与三态稳压管的输出端相连，第五电容、第六电容的第二端均接地。以获得稳定可靠的单片机控制模块的供电模块。

所述调光控制模块包括：

一充放电电路，连接单片机控制模块的信号输出端，将单片机控制模块产生的不同宽度的PWM信号转换成连续的电压信号；

一主控电路，其第一信号输入引脚连接充放电电路的输出端，将其第一信号输入引脚输入的电压信号在内部进行压控震荡处理，并在所述主控电路的第一信号输出端和第二信号输出端输出不同频率的方波信号；

及逆变电路，分别连接主控电路的第一信号输出端和第二信号输出端，根据主控电路输出的不同频率的方波信号，输出不同的工作电压给所述节能灯管。从而达到调光和稳定灯电流的目的。

为了将灯电流的可变增益放大，提高了整个调光电路的反馈信号的信噪比，达到调光深度控制的目的，使调光过程更线性，并且能在任意亮度保持稳定的灯电流，而不至于当供电电压波动或最低亮度时产生自熄现象，所述调光电路还包括一闭环负反馈电路，该闭环负反馈电路的信号输入端与所述逆变电路的信号输出端相连，所述闭环负反馈电路的输出端则与所述主控电路的信号输入端相连。

优选的，所述调光控制模块包括：

一电流采样电路、一电压采样电路，所述电流采样电路和电压采样电路组成闭环负反馈电路；

其中，所述电流采样电路的信号输入端与所述逆变回路的第一输出端相连，所述电流采样电路的信号输出端与所述主控电路的第三信号输入端相连；

所述电压采样电路的信号输入端与所述逆变回路的第二输出端相连，所述电压采样电路的信号输出端与所述主控电路的第四信号输入端相连。这样，采样得到的电流与电压信号在主控电路内部的乘法器相乘，得到灯管的平均功率，此功率信号作为负反馈信号送到逆变电路的信号输入端去实现闭环负反馈控制。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过设计电路结构简单的电源供应电路、单片机控制模块和调光控制模块，实现了对节能灯管的平稳调光，并且调光范围大，可实现普通按键开关的无级调光、无线遥控无级调光、遥控开机与关机功能；另外，本实用新型采用了软件检测按键调光开关的方法，节约了成本，并使性能更稳定；最后本实用新型还设计了亮度记忆功能，使产品更方便实用。

附图说明

图1为本实用新型实施例的模块框图；

图2为本实用新型实施例的电路原理图；

图3为本实用新型实施例中单片机微处理器调光程序控制流程图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示的遥控按键式操作的调光节能灯，包括节能灯管、按键调光开关K、电源供应模块1、单片机控制模块2、调光控制模块3、EEPROM存储模块4、遥控发射模块5、遥控接收模块6。

按键调光开关K的第一端与外接电源如市电相连，按键调光开关K的第二端与电源供应电路的第一电容C1相连，按键调光开关的开与关动作，将引起电源供应的中断与导通，从而单片机将会产生复位动作，开与关时间的长短即电源信号的断通及时间长短将引发不同的复位方式，单片机程序通过检测复位方式来判断开关动作，单片机控制模块2根据接收到的按键调光开关K的开关信号输出不同宽度的PWM信号并由单片机控制模块2的信号输出端连接至调光控制模块3的信号输入端，而调光控制模块3则根据接收到的不同宽度的PWM信号输出不同的工作电压并由该调光电路3的信号输出端连接至节能灯管的信号输入端。

另外，有遥控发射模块5将遥控调光或开关信号进行编码后，将信号以RF无线载波信号的方式发射出去，而对应的遥控接收模块6接收到RF无线信号，将信号进行解码后，连接并送到单片机控制模块2来输出PWM信号或开关机信号给调光控制模块3，从而构成了遥控调光与开关机功能。

整个电路还带有EEPROM存储模块4，作为记忆亮度模块，连接到单片机控制模块2的输入和输出端，单片机控制模块2将调整后的亮度都保存在EEPROM中，在开机时单片机控制模块2中单片机调用EEPROM的存储值，通过电路来点亮节能灯。这样单片机通过EEPROM里的值或遥控接收模块送的值或根据按键开关闭合与断开所引起的单片机复位信号而输出不同宽度的PWM信号或高低电平信号，并由单片机控制模块2的信号输出端连接至调光控制模块3的信号输入端。

本实施例中，单片机控制模块2包括一型号为HT48R06的单片机微处理器U1及其***元件组成的核心电路22，单片机微处理器U1的第1、2脚作为单片机控制模块2的信号输出端与调光控制模块3的信号输入端相连。

电源供应模块1包括电源电路21，该电源电路21包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第三电阻R3、第一二极管D1、第二二极管D2、三态稳压管U2，其中第一电容C1的第一端与所述按键调光开关K的第二端相连，第一电容C1的第二端与第一二极管D1的正极相连，第一电容C1的第二端与第二二极管D2的负极相连，第二电容C2的两端分别连接在第一二极管D1的负极和第二二极管D2的正极之间，第二二极管D2的正极接地，第一二极管D1的负极与第三电阻R3的第一端相连，第三电阻R3的第二端与三态稳压管U2的输入端相连，三态稳压管U2的输出端与单片机微处理器U1的第12脚相连，为片机微处理器U1提供电源；三态稳压管U2的接地端接地；第三电容C3、第四电容C4的第一端均与第三电阻R3的第二端相连，第三电容C3、第四电容C4的第二端均接地；第五电容C5、第六电容C6的第一端均与三态稳压管U2的输出端相连，第五电容C5、第六电容C6的第二端均接地。该电源电路为单片机微处理器U1提供稳定的5V直流工作电源。

调光控制模块3包括充放电电路31、主控电路32、逆变电路33、电流采样电路34、电压采样电路35、电源转换电路36，所述电流采样电路34和电压采样电路35组成闭环负反馈电路，单片机控制模块2信号输出端的PWM信号通过充放电电路31后将单片机控制模块2产生的不同宽度的PWM信号转换成连续的电压信号输入到主控电路32第一信号输入引脚，主控电路32将其第一信号输入引脚输入的电压信号在内部进行压控震荡处理，并在主控电路32的第一信号输出端和第二信号输出端输出不同频率的方波信号；单片机控制模块2信号输出端的PA2信号通过电阻R13输入到主控电路32的第二信号输入脚，由主控电路根据PA2信号的不同来产生开机与关机信号，实现节能灯的遥控点亮与遥控关闭功能；而逆变电路33在主控电路32输出的不同频率的方波信号的驱动下输出不同的工作电压给节能灯管；电流采样电路34的信号输入端与逆变电路33的第一输出端相连，电压采样电路35的信号输入端与逆变电路33的第二输出端相连，电流采样电路34的信号输出端与主控电路32的第三信号输入端相连，电压采样电路35的信号输出端与主控电路32的第四信号输入端相连。

其中，电源转换电路36将市电从插头J1处引入，经过保险丝F1、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6组成的整流电路、第七电容C7的滤波，将220V的交流电转换成高压直流电送入逆变电路33。

主控电路32的主控芯片IC1采用型号为PT5611_SOP的主控芯片，主控芯片IC1的第7引脚是第一信号输入端，通过充放电电路31与单片机微处理器U1的脉冲调制信号输出端(即单片机控制芯片U1的第1引脚)相连；主控芯片IC1的第8引脚是第二信号输入端，通过电阻R13与单片机微处理器U1的开关控制信号输出端(即单片机控制芯片U1的第2引脚)连接，本实施例中单片机微处理器U1的开关控制信号输出端(即单片机控制芯片U1的第2引脚)连接分压电阻R13后与主控芯片IC1的第8引脚相连；主控芯片IC1的第2引脚是第四信号输入端与电压采样电路35的信号输出端相连；主控芯片IC1的第15引脚是第三信号输入引脚与电流采样电路34的信号输出端相连；而主控芯片IC1的9、11引脚是第一、第二信号输出端分别与逆变电路33的信号输入端相连。而充放电电路31、逆变电路33、电流采样电路34、电压采样电路35与申请人在先申请的专利号为ZL 200820086672.9的实用新型专利《一种遥控调光节能灯》中公开的充放电电路、主控电路、逆变电路、电流采样电路和电压采样电路采用相同的电路结构原理。

其中按键调光原理为：

按键调光开关K闭合时，单片机微处理器U1上电工作，产生复位动作，单片机微处理器U1内的程序检测上电复位单元的值是否等于EF值，如果按键开关断开时间大于5秒以上，由于断电时间过长，电路中残留的电源电压将耗尽到0V左右，单片机内部存储单元值将不能被保存，所以复位单元值将不等于EF，于是单片将直接调用EEPROM存储模块内的亮度值来输出PWM信号，节能灯就以上次关机时的亮度点亮，实现亮度记忆功能；当按键开关断开电源时间不到5秒，按键又闭合，则电路中残留的电源电压将不会低于3V，此电压将保证单片机内部存储单元值被保持，则复位单元值等于EF；当用户开机后需要调整亮度，就将按键调光开关先断开，再马上闭合；当复位单元值等于EF时，单片机程序再检测亮度存储单元值是否等于0(此单元值保存按键自动调光过程时的当前亮度值，其他时间被清除为0)，当亮度存储单元值等于0时单片机程序则开始自动调光，亮度从5％到100％自动调亮，调亮过程约10秒左右，到达最亮后，再从最亮100％自动调暗到5％，调暗时间也为10秒左右，如此循环3次，在自动调光时，单片机程序随时将亮度值存入亮度存储单元，如果按键调光开关没有断开，则最后保持在100％亮度；在自动调光的任意时间，用户如果满意当前的亮度，则将按键断开，再马上闭合(断开时间小于5秒)，则程序会再来判断到亮度存储单元值，此时亮度存储单元值不为0，于是单片机程序就以亮度存储单元值来点亮节能灯，并将此值送入到EEPROM存储模块保存，再将亮度存储单元值清为0，这样单片机完成按键调光功能；

5％-100％亮度值对应一个固定的PWM信号，单片机根据亮度的不同输出不同的PWM信号，调光控制模块3根据PWM信号，也输出一个稳定的对应工作电压给节能灯管，这样节能灯管实现5％-100％的不同亮度。

遥控调光原理：

在按键调光开关闭合时，如果遥控发射模块在持续发射调光信号，遥控接收模块接收到信号后，进行解码动作，当信号编码与接收器所预先设置编码的一致时，单片机程序将当前的亮度值进行缓慢的增加(调亮)或减小(调暗)，亮度在5％-100％之间进行增加，从5％增加到100％的时间约为20秒，到达100％亮度时，再由100％减小到5％，时间也约为20秒，遥控发射模块不停止发射，则亮度进行循环，单片机同步根据不同的亮度值输出对应的PWM信号给主控电路，以实现遥控无级调光功能，当遥控发射模块停止发射调光信号时，则单片机程序也停止对亮度值的增减，亮度就保持在最后遥控时的亮度，此亮度值送EEPROM存储器4保存。

单片机微处理器调光程序控制流程参见附图3所示。

遥控开机与关机过程：

在按键调光开关闭合，节能灯熄灭时，如果遥控发射模块发射了开机信号，遥控接收模块接收到信号后，进行解码动作，当信号编码与接收器所预先设置的编码一致时，单片机U1的第2脚输出高电平并送给主控电路的第8脚，于是主控电路输出开机信号，点亮节能灯；同时在单片机程序会调用EEPROM存储器4中保存的亮度值来输出PWM信号到主控电路，使节能灯以上次关机时的亮度点亮；当遥控发射模块发射了关机信号时，则单片机U1的第2脚输出低电平，于是主控电路输出关机信号，节能灯关闭，同时单片机将关闭时的亮度值送到EEPROM存储器保存。

Claims (6)

1.一种遥控与按键调光节能灯，其包括：

一电源供应模块(1)，一端通过按键调光开关(K)连接外界电源，另一端连接到包括单片机控制模块(2)的整个电路的各个部分，电源供应模块(1)为节能灯管和整个电路提供电源；

一单片机控制模块(2)，输出端连接到调光控制模块(3)，单片机控制模块(2)能根据从电源供应模块(1)过来的的电源信号的断通及时间长短，通过程序软件而输出不同宽度的PWM信号，并由单片机控制模块(2)的信号输出端连接至调光控制模块(3)的信号输入端；

一调光控制模块(3)，则根据接收到的不同宽度的PWM信号输出不同的工作电压，并由该调光控制模块(3)的信号输出端连接至节能灯管的信号输入端；

及节能灯管，作为照明器件；其特征在于：

另有一遥控发射模块(5)，用来发射至少包括调光的无线信号；

一遥控接收模块(6)，用来接收至少包括调光的无线信号，遥控接收模块(6)的输出端连接到单片机控制模块(2)的一输入端。

2.根据权利要求1所述的遥控与按键调光节能灯，其特征在于：所述整个电路还包括有

一EEPROM存储模块(4)，由EEPROM芯片构成，连接到单片机控制模块(2)的输入和输出端，单片机控制模块(2)将调整后的亮度都保存在EEPROM中，在开机时单片机控制模块(2)中单片机调用EEPROM的存储值，通过电路来点亮节能灯。

3.根据权利要求1所述的遥控与按键调光节能灯，其特征在于：所述单片机控制模块(2)包括：

一型号为HT48R06的单片机微处理器(U1)，

其中单片机微处理器(U1)的第6脚作为单片机控制模块(2)的信号输入端与遥控接收模块(6)的信号输出端的相连；

单片机微处理器(U1)的第17、18脚作为单片机控制模块(2)与EEPROM存储模块(4)的信号通讯端；

单片机微处理器(U1)的第1、2脚作为单片机控制模块(2)的信号输出端与调光控制模块(3)的信号输入端相连。

4.根据权利要求1所述的遥控与按键调光节能灯，其特征在于：所述单片机控制模块(2)还包括：

一电源电路(21)，电源模块(21)包括第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第五电容(C5)、第六电容(C6)、第三电阻(R3)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、三态稳压管(U2)，

其中第一电容(C1)的第一端与所述按键调光开关(K)的第二端相连，第一电容(C1)的第二端与第一二极管(D1)的正极相连，第一电容(C1)的第二端与第二二极管(D2)的负极相连，第二电容(C2)的两端分别连接在第一二极管(D1)的负极和第二二极管(D2)的正极之间，第二二极管(D2)的正极接地，第一二极管(D1)的负极与第三电阻(R3)的第一端相连，第三电阻(R3)的第二端与三态稳压管(U2)的输入端相连，三态稳压管(U2)的输出端与单片机微处理器(U1)的第12脚相连，为单片机微处理器(U1)提供电源；三态稳压管(U2)的接地端接地；第三电容(C3)、第四电容(C4)的第一端均与第三电阻(R3)的第二端相连，第三电容(C3)、第四电容(C4)的第二端均接地；第五电容(C5)、第六电容(C6)的第一端均与三态稳压管(U2)的输出端相连，第五电容(C5)、第六电容(C6)的第二端均接地。

5.根据权利要求1所述的遥控与按键调光节能灯，其特征在于：所述调光控制模块(3)包括：

一充放电电路(31)，连接单片机控制模块(2)的信号输出端，将单片机控制模块(2)产生的不同宽度的PWM信号转换成连续的电压信号；

一主控电路(32)，其第一信号输入引脚连接充放电电路(31)的输出端，将其第一信号输入引脚输入的电压信号在内部进行压控震荡处理，并在所述主控电路(32)的第一信号输出端和第二信号输出端输出不同频率的方波信号；

及逆变电路(33)，分别连接主控电路(32)的第一信号输出端和第二信号输出端，根据主控电路(32)输出的不同频率的方波信号，输出不同的工作电压给所述节能灯管。

6.根据权利要求1所述的遥控与按键调光节能灯，其特征在于：所述调光控制模块(3)包括：

一电流采样电路(34)、一电压采样电路(35)，所述电流采样电路(34)和电压采样电路(35)组成闭环负反馈电路；

其中，所述电流采样电路(34)的信号输入端与所述逆变回路(33)的第一输出端相连，所述电流采样电路(34)的信号输出端与所述主控电路(32)的第三信号输入端相连；

所述电压采样电路(35)的信号输入端与所述逆变回路(33)的第二输出端相连，所述电压采样电路(35)的信号输出端与所述主控电路(32)的第四信号输入端相连。

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