CN203984753U - 一种照明控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种照明控制装置，包括：至少一个光强度传感器，用于根据环境光发出至少一个第一电信号；手动调节电路，用于在接收到手动调节操作时相应地输出第二电信号，在无手动调节操作时输出低电平；处理芯片，与所述手动调节电路和至少一个所述光强度传感器的输出端连接，当所述手动调节电路输出所述第二电信号时，所述处理芯片根据所述第二电信号发出控制信号；当所述手动调节电路输出低电平时，所述处理芯片根据所接收到的至少一个所述第一电信号中的最小值发出控制信号。

Description

一种照明控制装置

技术领域

本实用新型涉及电器控制领域。具体地说涉及一种照明控制装置。

背景技术

在使用灯具作为照明工具的场景中，由于使用环境不同，对灯具的亮度要求也不相同，尤其是在外部光照强度随时变化的场景中，如果灯具的亮度总是保持不变，则可能会造成能源的浪费或者不能满足照明需求。

例如在列车中应用LED作为照明灯具时，列车在不同的环境下对车厢内灯光的亮度和色温有着不同的要求，而传统的照明灯具往往缺乏亮度和色温调节功能，即使目前已经出现了可以调节灯具亮度和色温的灯具，但是这些装置缺乏同时具备自动和手动调节功能，而且控制方法比较复杂；同时这些装置输出的控制信号易受外界干扰，导致多个位置的灯具照明亮度和色温不一致性，另外，这些装置的抗震动性较差，不适于安装在高速运行的场景中。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种照明控制装置，包括：

至少一个光强度传感器，用于根据环境光发出至少一个第一电信号；

手动调节电路，用于在接收到手动调节操作时相应地输出第二电信号，在无手动调节操作时输出低电平；

处理芯片，与所述手动调节电路和至少一个所述光强度传感器的输出端连接，当所述手动调节电路输出所述第二电信号时，所述处理芯片根据所述第二电信号发出控制信号；当所述手动调节电路输出低电平时，所述处理芯片根据所接收到的至少一个所述第一电信号中的最小值发出控制信号。

进一步地，所述处理芯片是STM32F103X8B芯片。

进一步地，所述处理芯片发出的所述控制信号是脉冲宽度调制信号。

进一步地，所述至少一个光强度传感器是模拟型光强度传感器和/或数字型光强度传感器。

进一步地，所述至少一个光强度传感器包括相同数量的模拟型光强度传感器和数字型光强度传感器。

进一步地，所述处理芯片用于当接收到的任两个所述第一电信号间的差值大于预定阈值时发出故障信号；

所述装置还包括故障输出电路，与所述处理芯片连接，用于接收所述故障信号，以控制报警装置进行报警。

进一步地，所述处理芯片还用于发送显示驱动信号，所述显示驱动信号中包括光信号的强度信息、控制信号的强度信息。

进一步地，所述装置还包括：显示屏驱动电路，与所述处理芯片连接，用于接收所述驱动信号，并将其转换为RS232协议信号发送至显示屏，以使所述显示屏显示所述光信号的强度信息和控制信号的强度信息。

本实用新型提供的照明控制装置可以根据环境光的强度自动调节照明装置的亮度，并且提供手动调节电路接收手动调节信号，同时支持手动调节信号控制照明装置的亮度，该装置抗干扰能力强，耐震动，同时运行稳定、功耗小。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是实施例一中的照明控制装置结构示意图；

图2是实施例一中的照明控制装置的手动调节电路的电路图；

图3是实施例二中的照明控制装置的调制信号放大电路的电路图；

图4是实施例二中的照明控制装置结构示意图；

图5是实施例二中的照明控制装置的故障输出电路的电路图，

图6是实施例二中的照明控制装置的显示屏驱动电路的电路图

具体实施方式

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种照明控制装置，包括：至少一个光强度传感器11、手动调节电路12、处理芯片13。

其中，至少一个光强度传感器11，用于根据环境光发出至少一个第一电信号。

光强度传感器采用光电转换模块，将光照强度值转化为电压值，再经调理电路将此电压值转换为一个具有固定电压范围的电信号作为输出，其中每个光强度传感器11对应地发出一路第一电信号。光照强度简称照度，一个被光线照射的表面上的照度定义为照射在单位面积上的光通量。设面元dS上的光通量为dΦ，则此面元上的照度E为：E＝dΦ/dS，照度的单位为Lux(勒克斯)，本实施例中采用数字照度传感器，分辨率为1Lux，照度表示物体表面积被照明程度的量，转化过程中，照度与输出信号(第一信号)的强度成正比。

手动调节电路12用于在接收到手动调节操作时相应地输出第二电信号，在无手动调节操作时输出低电平。

手动调节电路12中设有调整部件，用户可以通过调整部件调节该电路输出的电平，如果没有操作动作则该电路输出低电平。如图2所示，本实施例提供的手动调节电路12中具有控制部件121，该电路包含四条控制线路线路，可以接收四路手动操作信号，该电路检测到操作信号后，经由二极管、电阻、稳压管和光耦将该信号转换成5V信号进行输出，用户的手动调节操作可以改变该信号的电流值,该电路中使用光耦做隔离，以避免信号受到干扰。

处理芯片13与所述手动调节电路12和至少一个所述光强度传感器11的输出端连接，当所述手动调节电路12输出所述第二电信号时，所述处理芯片13根据所述第二电信号发出控制信号；当所述手动调节电路12输出低电平时，所述处理芯片13根据所接收到的至少一个所述第一电信号中的最小值发出控制信号。

处理芯片13是具有多个I/O端口的微控制器，例如处理芯片13可以选用STM32F103X8B芯片，其中具有A/D转换电路，可以将接收到的模拟信号转化为数字信号，处理芯片13根据数字信号的值调整输出信号，并且多个输入端口间具有不同的权限，或者端口间具有逻辑运算功能。在本实施例中，当处理芯片13的手动信号接收端口接收到高电平时，则不再处理传感器信号接收端口接到的信号，即手动调整信号的优先级高于传感器传来的信号，只有在没有手动控制操作的情况下，处理芯片13才处理传感器的信号。

本实施例提供的装置中，处理芯片13连接1个光强度传感器。由于在实际情况中，安装传感器的位置会影响其照度值，如果只设置单一的传感器则可能无法准确地反应出环境中的光照情况，所以为了提高效率本实用新型可以设置多个传感器为同一处理芯片提供第一电信号。多个传感器设置在同一环境中，但安放位置或角度不同，所以多路第一电信号的值会有所区别，多路信号中数值较小的传感器的周围环境较暗，该装置以较暗的传感器为依据控制照明装置的亮度，以优化照明的效果。在其他实施例中，处理芯片可以连接更多的照度传感器，当有多个照度传感器提供多路第一电信号时，处理芯片根据其中的最小值发出控制信号。

芯片根据接收到的信号发出控制信号，控制信号可以是具有固定电压值的信号，但根据所述第一或第二电信号数值的大小，其输出的控制信号的电流值或频率值有所区别，该控制信号用于控制照明装置的照明强度。

对于处理芯片13是STM32F103X8B芯片的情况而言，该处理芯片13发出的控制信号是脉冲宽度调制信号。STM32F103X8B芯片中具有高性能的处理内核，并且具有丰富的I/O增强端口，这些端口用于接收所述第一电信号和第二电信号，并输出所述控制信号。在本实施例中，该芯片将收到的模拟信号转换为数字信号，然后根据数字信号输出控制信号，该控制信号是脉冲宽度调制信号，其电压固定为5V，接收的数字信号的数值决定脉冲宽度调制信号的占空比，例如，第一信号越强，则调制信号的占空比越小；第一信号越弱，则输出的调制信号的占空比越大。脉冲宽度调制信号可以用来控制LED灯的亮度，占空比越大则使LED灯的亮度越强，反之则变弱。

由于该芯片直接输出的调制信号电压较低，在实际应用中还可以将一个放大电路与控制信号的输出端口连接，从而放大调制信号。如图3所示，本实施例提供一个调制信号放大电路，处理芯片13输出两路5V的调制信号31和32，放大电路接收该两路调制信号，通过集成电路33将其转换成负载能力较强的12V信号，经保险丝后传给外部设备使用，其中连接器34是用于连接外部设备导线的接线端子，转换后的信号能适应长距离信号传输，避免信号失真。

实施例二

图4示出了根据另一实施例提供的照明控制装置的结构示意图，该装置中的所述至少一个光强度传感器11是模拟型光强度传感器和/或数字型光强度传感器。

进一步地，所述至少一个光强度传感器11包括相同数量的模拟型光强度传感器和数字型光强度传感器。

其中，模拟型光强度传感器发出的第一电信号是模拟信号；数字型光强度传感器发出的第一电信号是数字信号。

通常的光强度传感器输出的电信号是模拟信号，处理芯片13接收到该信号后需要将其转换为数字信号才可以进行后续操作，而本实施例中还设有一种数字型光强度传感器，该传感器根据照度直接输出数字信号，该两种传感器为本装置提供后备保护，当其中一个传感器失效时，可以使用另外的传感器发出的第一电信号进行后续操作。

由于现有的模拟型光强度传感器输出的模拟信号电平比较低，为了使该信号的负载能力更强，在实际应用中通常会利用放大电路对该信号进行放大，利用放大电路将传感器传来的电信号放大为0-3.3v的电信号作为第一电信号提供给处理芯片13。

对于数字型传感器，现有的数字型光强度传感器输出的数字信号通常不是处理芯片13所能识别的数字信号，例如，数字型光强度传感器输出的数字信号是以CAN通讯协议方式传过来的，不能直接被处理芯片13使用，在此情况下则需要经过信号转换电路将信号还原成常用的数据形式，该电路将传感器输出的数字信号转换为处理芯片13的I/O端口能够识别的格式，然后将还原后的数据信号直接传输给处理芯片13使用。

由于在实际应用中，单一类型的传感器提供的电信号比较片面，所以本实施例中利用多种传感器采集照度，并且每一个传感器都输出一路相应的电信号，处理芯片13上对应地利用多个I/O端口接收多个第一电信号，并且利用多个电信号中具有最小值的信号输出控制信号，在本实用新型的其它实施例中，利用多路第一电信号的方式还可以是利用其平均值、或者将多个信号分别转化为四位数字信号，并将多个四位数字信号组合成一个N位数字信号，从而使其更准确地反映出环境的照度。

进一步地，所述处理芯片13用于当接收到的任两个所述第一电信号间的差值大于预定阈值时发出故障信号；

所述装置还包括故障输出电路22，与所述处理芯片13连接，用于接收所述故障信号，并利用该信号驱动所述故障输出电路22中的继电器，以控制报警装置进行报警。

由于本实施例所用的处理芯片13的是具有功能丰富功能的I/O增强端口的芯片，所以其中有若干组的I/O端口具有比较数据的功能，并且阈值可以人为地写入到芯片中。在实际应用中，例如某两个端口接收两个第一电信号，当它们之间的差值较大，以至于超过预设阈值时，该芯片的一个特定的I/O端口将输出一个信号，这一信号就作为故障信号，这表示两个传感器所表示的照度出现了较大的差别，很可能是其中之一已经损坏或失效。

图5示出了该装置连中的故障输出电路的电路图，故障信号51是处理芯片13输出的故障信号，当该信号为低电平(0V)时继电器常开触点闭合；当该信号为高电平(5V)时继电器常开触点断开，即该故障电路在无输入信号时该出关信号，有输入信号时输出开信号，从而实现控制报警装置进行报警。

进一步地，所述处理芯片13还用于发送驱动信号，所述显示驱动信号中包括光信号的强度信息、控制信号的强度信息。

所述装置还包括：显示屏驱动电路23，与所述处理芯片13连接，用于接收所述驱动信号，并将其转换为RS232协议信号发送至显示屏，以使所述显示屏显示所述光信号的强度信息和控制信号的强度信息。

图6示出了本实施例提供的显示屏驱动电路的电路图，其中主要包括集成电路61，用户可以通过触摸显示屏直观的读取***的相关参数，同时还可以通过它输入相关的参数设置从而控制整个***的工作状态，因此显示屏64既是输出设备又是输入设备，显示屏驱动电路和处理芯片13之间保持较为频繁的数据通讯交换，此电路采用的是RS232串口通讯，其中集成电路61用于完成对输入输出信号的处理，输入/输出端62和63与处理芯片13相连，该集成电路的型号是MAX232。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种照明控制装置，其特征在于，包括：

至少一个光强度传感器，用于根据环境光发出至少一个第一电信号；

手动调节电路，用于在接收到手动调节操作时相应地输出第二电信号，在无手动调节操作时输出低电平；

处理芯片，与所述手动调节电路和至少一个所述光强度传感器的输出端连接，当所述手动调节电路输出所述第二电信号时，所述处理芯片根据所述第二电信号发出控制信号；当所述手动调节电路输出低电平时，所述处理芯片根据所接收到的至少一个所述第一电信号中的最小值发出控制信号。

2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述处理芯片是STM32F103X8B芯片。

3.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述处理芯片发出的所述控制信号是脉冲宽度调制信号。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述至少一个光强度传感器是模拟型光强度传感器和/或数字型光强度传感器。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述至少一个光强度传感器包括相同数量的模拟型光强度传感器和数字型光强度传感器。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述处理芯片用于当接收到的任两个所述第一电信号间的差值大于预定阈值时发出故障信号；

所述装置还包括故障输出电路，与所述处理芯片连接，用于接收所述故障信号，以控制报警装置进行报警。

7.根据权利要求1-6任一项所述装置，其特征在于，所述处理芯片还用于发送显示驱动信号，所述显示驱动信号中包括光信号的强度信息、控制信号的强度信息。

8.根据权利要求7所述装置，其特征在于，所述装置还包括：显示屏驱动电路，与所述处理芯片连接，用于接收所述驱动信号，并将其转换为RS232协议信号发送至显示屏，以使所述显示屏显示所述光信号的强度信息和控制信号的强度信息。