CN201651973U - 一种能够精确控制照度的led护眼灯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种能够精确控制照度的LED护眼灯，包括电源、三通道大功率LED恒流驱动器DD313、按键电路、数码管、彩色LED指示灯、单片机、检测电路、大功率LED，单片机与三通道大功率LED恒流驱动器DD313电连接，大功率LED恒流驱动器DD313与大功率LED电连接，按键电路与单片机电连接，单片机与数码管电连接，单片机与彩色LED指示灯电连接，检测电路与单片机电连接，检测电路包括光电转换器件和辅助电路，辅助电路包含放大电路。通过本实用新型能确保各种场所的照度达到国际、国内标准的要求，又能最大限度节省电能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种LED灯具，尤其是一种能够精确控制照度的LED护眼灯。
背景技术
市场上的灯具的亮度虽然可调，但大多数采用手动调节，且精确度不高，虽然部分灯具具有自动稳光功能，但是不能准确给出照度，只能保证光电探测器信号基本稳定，用户不能准确得知照度，更不能让照度精确的保持在一定值。然而，在一些国内外的标准中常常标明某些场所照度必须达到一定要求，如教室、车库、路面等，目前的灯具不能满足要求。
发明内容
为了解决上述难题，本实用新型的目的在于提供一种能够精确控制照度的LED护眼灯，该灯具能自动检测照度并通过数码管显示出来，用户能手动设定照度，如果由于其它因素导致照度达不到用户要求，电路会自动调节灯的亮度，使照度回到用户的设定值，如果照度调节失败，会给出告警信号。电路能记忆用户设定的照度值，也能记忆光源的工作电流。用户可以选择让光源维持在指定的工作电流，还是维持在指定的照度值。
该灯具包括电源、三通道大功率LED恒流驱动器DD313、按键电路、数码管、彩色LED指示灯、单片机、检测电路、大功率LED。单片机与三通道大功率LED恒流驱动器DD313电连接，大功率LED恒流驱动器DD313与大功率LED电连接，按键电路与单片机电连接，单片机与数码管电连接，单片机与彩色LED指示灯电连接，检测电路与单片机电连接，检测电路包括光电转换器件和辅助电路，辅助电路包含放大电路。
单片机型号为STC12C5604AD，工作频率为12MHz。
光电转换器件型号为PN23CV，检测电路的第二级运放的输出端口与单片机模数转换接口ADC2电连接。
按键电路的开关按钮S1、S2、S3分别与单片机的P3.0、P1.1、P3.7端口电连接。
单片机第11引脚与DD313的3、4、5引脚电连接。
单片机：记忆用户设定的照度值和大功率LED的工作电流，根据用户的选择，单片机让光源维持在指定的工作电流或维持在指定的照度值，用锁定标志表示用户选择锁定照度还是锁定工作电流，接收按键电路的输入信号，接收检测电路输入的照度信号，发出显示信号给数码管，改变单片机中记忆的照度值和工作电流，发出控制信号给DD313，改变LED的电流；在照度调节失败的条件下，控制红色LED指示灯发出告警信号。
按键电路：将用户的调节动作转换为电信号，送给单片机。用户通过按键电路选择锁定照度还是锁定工作电流，通过按键电路调节照度。
检测电路：包括光电转换器件PN23CV、辅助电路等，能准确的检测照度信号，将信号送给单片机。
数码管：接收单片机发出的显示信号，显示照度值。
彩色LED指示灯：用绿色指示灯的亮表示锁定了照度，绿色指示灯的灭表示锁定了电流，用红色指示灯亮表示照度调节失败。
DD313和大功率LED：单片机用PWM信号控制DD313，DD313的输出相应的PWM电流驱动大功率LED，PWM控制信号的占空比就是输出电流的占空比，单片机内部存储了控制信号的占空比，反映了大功率LED的驱动电流。
本实用新型的有益效果是：能精确的控制照度，使各种场所满足各种国际、国内标准要求，并最大限度的节省电能。
为了对本实用新型的进一步了解，将通过结合下述附图对本实用新型进行说明。
附图说明
图1是本实用新型一种能够精确控制照度的LED护眼灯的原理框图。
其中：1.单片机，2.三通道大功率LED恒流驱动器DD313，3.数码管SR420561K，4.彩色LED指示灯，5.按键电路，6.检测电路，7.大功率LED。
图2是本实用新型一种能够精确控制照度的LED护眼灯的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施对本实用新型作进一步说明。
参见图1、图2，一种能够精确控制照度的LED护眼灯，包括电源、三通道大功率LED恒流驱动器DD313、按键电路、数码管SR420561K、彩色LED指示灯、单片机、检测电路、大功率LED。
单片机选用STC12C5604AD，封装形式SOP-28，工作频率为12MHz；用绿色指示灯的亮表示锁定了照度，绿色指示灯的灭表示锁定了电流，用红色指示灯亮表示照度调节失败，其中红色指示灯接单片机P3.3端口(9引脚)，绿色指示灯接单片机P3.4端口(10引脚)；按键电路的开关按钮S1、S2、S3分别接单片机的P3.0(4引脚)、P1.1(19引脚)、P3.7端口(17引脚)；检测模块是由带有滤光片的光电池PN23CV、两级运放OP07CP构成，其中，检测模块的第二级运放的输出端口接单片机模数转换接口ADC2(20引脚)，通过电容减少高频杂波的影响，使检测电路的输出结果接近于环境光照度的平均值；数码管SR420561K的12、9、8、6、1、2、3、4、5、7、10、11引脚分别接单片机至P1.4(22引脚)、P1.5(23引脚)、P1.6(24引脚)、P1.7(25引脚)、P2.0(26引脚)、P2.1(27引脚)、P2.2(1引脚)、P2.3(2引脚)、P2.4(12引脚)、P2.5(13引脚)、P2.6(15引脚)、P2.7(16引脚)；单片机的P3.5(11引脚)均与DD313的ENR(3引脚)、ENG(4引脚)、ENB端口(5引脚)相接。
用户可通过按钮S1选择是否锁定照度，按下开关S1，单片机P3.0端口(4引脚)将接受一脉冲，单片机将锁定标志置1，表示锁定照度，绿色的LED灯亮，再次按下开关S1，单片机将锁定标志置0，表示锁定电流，绿色的LED灯灭，用户反复按下S1，***在锁定照度和锁定电流间反复变化，绿色的LED灯反复亮灭。
按钮S2与单片机P1.1端口(19引脚)相连，用户可以通过按钮S2增加照度，在锁定照度的情况下，每按一次S2，照度增加10勒克斯，在锁定电流的情况下，每按一次S2，送给DD313的每个PWM波的高电平时间延长1/6291456秒。
按钮S3与单片机P3.7端口(17引脚)相连，用户可以通过按钮S3减少照度，具体工作过程与S2相似。
在锁定电流的情况下，数码管SR420561K只显示实际照度，在锁定照度情况下，数码管轮流显示实际照度值和用户设定的照度值。
在锁定照度的情况下，当环境光线变强时，环境光和灯具的总照度增加，光电池PN23CV的输出电流、电压增大，经运放OP07CP两级放大后的信号送入单片机ADC2端口(20引脚)，单片机通过11引脚输出相应的PWM波，控制三通道大功率LED恒流驱动器DD313，使灯具的亮度减弱，保持总照度不变；同样当环境光变弱时，也能保持总照度不变；当***在5秒内不能将照度调节到用户设定值时，红色指示灯亮。
本实用新型采用1W大功率LED灯珠，每个灯珠的正向电压为3.5V，点亮工作电流为 350mA，利用三通道大功率LED恒流驱动器DD313，采用三路并行输出。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种工作方式，如下：
(a)上电，初始化；
(b)单片机读取记忆的照度、大功率LED的工作电流及锁定标志，用控制信号的占空比表示大功率LED的工作电流；
(c)单片机根据记忆的工作电流控制电源电路，驱动大功率LED，用绿色LED灯的亮灭表示是否锁定了照度值；
(d)检测电路检测实际照度值；
(e)若没有锁定照度值，则电光源以记忆的工作电流，数码管显示实际的照度值，如果红色的指示灯亮，则让红色的指示灯灭；
(f)若锁定了照度，数码管轮流显示实际的照度值和记忆的照度值：
单片机用记忆的照度与实际的照度值比较，判断是否要调整照度值；
如果不需要调整照度，将单片机内部计时器清零，并停止计时，如果红色的指示灯亮，则让红色的指示灯灭；
如果需要调整照度，先由单片机输出相应的信号至电源电路，调节电光源亮度，同时将当前的工作电流作为记忆的工作电流，然后，判断单片机内部计时器是否达到指定时间，若达到指定时间，表明***在指定时间内难以达到照度要求，则红色指示灯亮；
(g)单片机检测是否有按键信号输入
如果用户要求改变锁定标志，则改变记忆的锁定标志，若将锁定照度转为锁定工作电流，则单片机内部计时器清零，并停止计时；
在锁定照度的情况下，如果用户要求调节照度，单片机改变记忆的照度值，计时器复位并开始计时；
在锁定工作电流的情况下，如果用户要求调节亮度，单片机改变记忆的工作电流，即控制信号的占空比；
(h)回到步骤(b)。
Claims (5)
1.一种能够精确控制照度的LED护眼灯，包括电源、三通道大功率LED恒流驱动器DD313、按键电路、数码管、彩色LED指示灯、单片机、检测电路、大功率LED，其特征是：单片机与三通道大功率LED恒流驱动器DD313电连接，大功率LED恒流驱动器DD313与大功率LED电连接，按键电路与单片机电连接，单片机与数码管电连接，单片机与彩色LED指示灯电连接，检测电路与单片机电连接，检测电路包括光电转换器件和辅助电路，辅助电路包含放大电路。
2.根据权利要求1所述的一种能够精确控制照度的LED护眼灯，其特征是：单片机型号为STC12C5604AD，工作频率为12MHz。
3.根据权利要求1所述的一种能够精确控制照度的LED护眼灯，其特征是：光电转换器件型号为PN23CV，检测电路的第二级运放的输出端口与单片机模数转换接口ADC2电连接。
4.根据权利要求1所述的一种能够精确控制照度的LED护眼灯，其特征是：按键电路的开关按钮S1、S2、S3分别与单片机的P3.0、P1.1、P3.7端口电连接。
5.根据权利要求1所述的一种能够精确控制照度的LED护眼灯，其特征是：单片机第11引脚与DD313的3、4、5引脚电连接。
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| CN104684181A (zh) * | 2013-12-03 | 2015-06-03 | 深圳市海洋王照明工程有限公司 | 一种可调节的三通道大功率led驱动电路 |
| CN106817807A (zh) * | 2017-03-03 | 2017-06-09 | 广东星美灿照明科技股份有限公司 | 一种电灯的亮度调节的方法 |
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