專利名稱：一種能夠精確控制照度的led護(hù)眼燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種LED燈具，尤其是一種能夠精確控制照度的LED護(hù)眼燈。
背景技術(shù)：
市場(chǎng)上的燈具的亮度雖然可調(diào)，但大多數(shù)采用手動(dòng)調(diào)節(jié)，且精確度不高，雖然部分 燈具具有自動(dòng)穩(wěn)光功能，但是不能準(zhǔn)確給出照度，只能保證光電探測(cè)器信號(hào)基本穩(wěn)定，用戶 不能準(zhǔn)確得知照度，更不能讓照度精確的保持在一定值。然而，在一些國(guó)內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)中常常 標(biāo)明某些場(chǎng)所照度必須達(dá)到一定要求，如教室、車庫(kù)、路面等，目前的燈具不能滿足要求。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述難題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠精確控制照度的LED護(hù) 眼燈，該燈具能自動(dòng)檢測(cè)照度并通過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái)，用戶能手動(dòng)設(shè)定照度，如果由于其它 因素導(dǎo)致照度達(dá)不到用戶要求，電路會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)燈的亮度，使照度回到用戶的設(shè)定值，如果 照度調(diào)節(jié)失敗，會(huì)給出告警信號(hào)。電路能記憶用設(shè)定的照度值，也能記憶光源的工作電 流。用戶可以選擇讓光源維持在指定的工作電流，還是維持在指定的照度值。該燈具包括電源、三通道大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)器DD313、按鍵電路、數(shù)碼管、彩色 LED指示燈、單片機(jī)、檢測(cè)電路、大功率LED。單片機(jī)與三通道大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)器DD313 電連接，大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)器DD313與大功率LED電連接，按鍵電路與單片機(jī)電連接，單 片機(jī)與數(shù)碼管電連接，單片機(jī)與彩色LED指示燈電連接，檢測(cè)電路與單片機(jī)電連接，檢測(cè)電 路包括光電轉(zhuǎn)換器件和輔助電路，輔助電路包含放大電路。單片機(jī)型號(hào)為STC12C5604AD，工作頻率為12MHz。光電轉(zhuǎn)換器件型號(hào)為PN23CV，檢測(cè)電路的第二級(jí)運(yùn)放的輸出端口與單片機(jī)模數(shù)轉(zhuǎn) 換接口 ADC2電連接。按鍵電路的開(kāi)關(guān)按鈕Si、S2、S3分別與單片機(jī)的P3. 0、Pl. 1、P3. 7端口電連接。單片機(jī)第11引腳與DD313的3、4、5引腳電連接。單片機(jī)記憶用戶設(shè)定的照度值和大功率LED的工作電流，根據(jù)用戶的選擇，單片 機(jī)讓光源維持在指定的工作電流或維持在指定的照度值，用鎖定標(biāo)志表示用戶選擇鎖定照 度還是鎖定工作電流，接收按鍵電路的輸入信號(hào)，接收檢測(cè)電路輸入的照度信號(hào)，發(fā)出顯示 信號(hào)給數(shù)碼管，改變單片機(jī)中記憶的照度值和工作電流，發(fā)出控制信號(hào)給DD313，改變LED 的電流；在照度調(diào)節(jié)失敗的條件下，控制紅色LED指示燈發(fā)出告警信號(hào)。按鍵電路將用戶的調(diào)節(jié)動(dòng)作轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，送給單片機(jī)。用戶通過(guò)按鍵電路選擇 鎖定照度還是鎖定工作電流，通過(guò)按鍵電路調(diào)節(jié)照度。檢測(cè)電路包括光電轉(zhuǎn)換器件PN23CV、輔助電路等，能準(zhǔn)確的檢測(cè)照度信號(hào)，將信 號(hào)送給單片機(jī)。數(shù)碼管接收單片機(jī)發(fā)出的顯示信號(hào)，顯示照度值。彩色LED指示燈用綠色指示燈的亮表示鎖定了照度，綠色指示燈的滅表示鎖定了電流，用紅色指示燈亮表示照度調(diào)節(jié)失敗。DD313和大功率LED 單片機(jī)用PWM信號(hào)控制DD313，DD313的輸出相應(yīng)的P麗電流 驅(qū)動(dòng)大功率LED，PWM控制信號(hào)的占空比就是輸出電流的占空比，單片機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)了控制信 號(hào)的占空比，反映了大功率LED的驅(qū)動(dòng)電流。本實(shí)用新型的有益效果是能精確的控制照度，使各種場(chǎng)所滿足各種國(guó)際、國(guó)內(nèi)標(biāo) 準(zhǔn)要求，并最大限度的節(jié)省電能。為了對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步了解，將通過(guò)結(jié)合下述附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明。
圖1是本實(shí)用新型一種能夠精確控制照度的LED護(hù)眼燈的原理框圖。其中1.單片機(jī)，2.三通道大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)器DD313，3.數(shù)碼管SR420561K， 4.彩色LED指示燈，5.按鍵電路，6.檢測(cè)電路，7.大功率LED。圖2是本實(shí)用新型一種能夠精確控制照度的LED護(hù)眼燈的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。參見(jiàn)圖1、圖2，一種能夠精確控制照度的LED護(hù)眼燈，包括電源、三通道大功率LED 恒流驅(qū)動(dòng)器DD313、按鍵電路、數(shù)碼管SR420561K、彩色LED指示燈、單片機(jī)、檢測(cè)電路、大功 率 LED。單片機(jī)選用STC12C5604AD，封裝形式S0P-28，工作頻率為12MHz ；用綠色指示燈的 亮表示鎖定了照度，綠色指示燈的滅表示鎖定了電流，用紅色指示燈亮表示照度調(diào)節(jié)失敗， 其中紅色指示燈接單片機(jī)P3. 3端口(9引腳)，綠色指示燈接單片機(jī)P3. 4端口(10引腳)； 按鍵電路的開(kāi)關(guān)按鈕S1、S2、S3分別接單片機(jī)的P3. 0 (4引腳)、Pl. 1 (19引腳)、P3. 7端口 (17引腳)；檢測(cè)模塊是由帶有濾光片的光電池PN23CV、兩級(jí)運(yùn)放0P07CP構(gòu)成，其中，檢測(cè) 模塊的第二級(jí)運(yùn)放的輸出端口接單片機(jī)模數(shù)轉(zhuǎn)換接口 ADC2 (20引腳)，通過(guò)電容減少高頻 雜波的影響，使檢測(cè)電路的輸出結(jié)果接近于環(huán)境光照度的平均值；數(shù)碼管SR420561K的12、 9、8、6、1、2、3、4、5、7、10、11 引腳分別接單片機(jī)至 Pl. 4 (22 引腳)、Pl. 5(23 引腳)、Pl. 6 (24 引腳)、Pl. 7 (25 引腳)、P2. 0 (26 引腳)、P2. 1 (27 引腳)、P2. 2 (1 引腳)、P2. 3 (2 引腳)、 P2. 4(12 引腳)、Ρ2· 5(13 引腳)、Ρ2· 6(15 引腳)、Ρ2· 7(16 引腳)；單片機(jī)的 Ρ3. 5(11 引腳) 均與DD313 ^ ENR(3引腳)、ENG(4引腳)、ENB端口 (5引腳)相接。用戶可通過(guò)按鈕Sl選擇是否鎖定照度，按下開(kāi)關(guān)Si，單片機(jī)P3. 0端口(4引腳) 將接受一脈沖，單片機(jī)將鎖定標(biāo)志置1，表示鎖定照度，綠色的LED燈亮，再次按下開(kāi)關(guān)Si， 單片機(jī)將鎖定標(biāo)志置0，表示鎖定電流，綠色的LED燈滅，用戶反復(fù)按下Si,系統(tǒng)在鎖定照度 和鎖定電流間反復(fù)變化，綠色的LED燈反復(fù)亮滅。按鈕S2與單片機(jī)Pl. 1端口(19引腳)相連，用戶可以通過(guò)按鈕S2增加照度，在 鎖定照度的情況下，每按一次S2，照度增加10勒克斯，在鎖定電流的情況下，每按一次S2， 送給DD313的每個(gè)PWM波的高電平時(shí)間延長(zhǎng)1/6291456秒。按鈕S3與單片機(jī)P3. 7端口(17引腳)相連，用戶可以通過(guò)按鈕S3減少照度，具 體工作過(guò)程與S2相似。[0026]在鎖定電流的情況下，數(shù)碼管SR420561K只顯示實(shí)際照度，在鎖定照度情況下，數(shù) 碼管輪流顯示實(shí)際照度值和用戶設(shè)定的照度值。在鎖定照度的情況下，當(dāng)環(huán)境光線變強(qiáng)時(shí)，環(huán)境光和燈具的總照度增加，光電池 PN23CV的輸出電流、電壓增大，經(jīng)運(yùn)放0P07CP兩級(jí)放大后的信號(hào)送入單片機(jī)ADC2端口(20 引腳)，單片機(jī)通過(guò)11引腳輸出相應(yīng)的PWM波，控制三通道大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)器DD313， 使燈具的亮度減弱，保持總照度不變；同樣當(dāng)環(huán)境光變?nèi)鯐r(shí)，也能保持總照度不變；當(dāng)系統(tǒng) 在5秒內(nèi)不能將照度調(diào)節(jié)到用戶設(shè)定值時(shí)，紅色指示燈亮。本實(shí)用新型采用IW大功率LED燈珠，每個(gè)燈珠的正向電壓為3. 5V，點(diǎn)亮工作電流 為350mA，利用三通道大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)器DD313，采用三路并行輸出。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種工作方式，如下(a)上電，初始化；(b)單片機(jī)讀取記憶的照度、大功率LED的工作電流及鎖定標(biāo)志，用控制信號(hào)的占 空比表示大功率LED的工作電流；(c)單片機(jī)根據(jù)記憶的工作電流控制電源電路，驅(qū)動(dòng)大功率LED，用綠色LED燈的 亮滅表示是否鎖定了照度值；(d)檢測(cè)電路檢測(cè)實(shí)際照度值；(e)若沒(méi)有鎖定照度值，則電光源以記憶的工作電流，數(shù)碼管顯示實(shí)際的照度值， 如果紅色的指示燈亮，則讓紅色的指示燈滅；(f)若鎖定了照度，數(shù)碼管輪流顯示實(shí)際的照度值和記憶的照度值單片機(jī)用記憶的照度與實(shí)際的照度值比較，判斷是否要調(diào)整照度值；如果不需要調(diào)整照度，將單片機(jī)內(nèi)部計(jì)時(shí)器清零，并停止計(jì)時(shí)，如果紅色的指示燈 亮，則讓紅色的指示燈滅；如果需要調(diào)整照度，先由單片機(jī)輸出相應(yīng)的信號(hào)至電源電路，調(diào)節(jié)電光源亮度，同 時(shí)將當(dāng)前的工作電流作為記憶的工作電流，然后，判斷單片機(jī)內(nèi)部計(jì)時(shí)器是否達(dá)到指定時(shí) 間，若達(dá)到指定時(shí)間，表明系統(tǒng)在指定時(shí)間內(nèi)難以達(dá)到照度要求，則紅色指示燈亮；(g)單片機(jī)檢測(cè)是否有按鍵信號(hào)輸入如果用戶要求改變鎖定標(biāo)志，則改變記憶的鎖定標(biāo)志，若將鎖定照度轉(zhuǎn)為鎖定工 作電流，則單片機(jī)內(nèi)部計(jì)時(shí)器清零，并停止計(jì)時(shí)；在鎖定照度的情況下，如果用戶要求調(diào)節(jié)照度，單片機(jī)改變記憶的照度值，計(jì)時(shí)器 復(fù)位并開(kāi)始計(jì)時(shí)；在鎖定工作電流的情況下，如果用戶要求調(diào)節(jié)亮度，單片機(jī)改變記憶的工作電流， 即控制信號(hào)的占空比；(h)回到步驟(b)。
權(quán)利要求一種能夠精確控制照度的LED護(hù)眼燈，包括電源、三通道大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)器DD313、按鍵電路、數(shù)碼管、彩色LED指示燈、單片機(jī)、檢測(cè)電路、大功率LED，其特征是單片機(jī)與三通道大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)器DD313電連接，大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)器DD313與大功率LED電連接，按鍵電路與單片機(jī)電連接，單片機(jī)與數(shù)碼管電連接，單片機(jī)與彩色LED指示燈電連接，檢測(cè)電路與單片機(jī)電連接，檢測(cè)電路包括光電轉(zhuǎn)換器件和輔助電路，輔助電路包含放大電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能夠精確控制照度的LED護(hù)眼燈，其特征是單片機(jī)型 號(hào)為STC12C5604AD，工作頻率為12MHz。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能夠精確控制照度的LED護(hù)眼燈，其特征是光電轉(zhuǎn)換 器件型號(hào)為PN23CV，檢測(cè)電路的第二級(jí)運(yùn)放的輸出端口與單片機(jī)模數(shù)轉(zhuǎn)換接口 ADC2電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能夠精確控制照度的LED護(hù)眼燈，其特征是按鍵電路 的開(kāi)關(guān)按鈕Si、S2、S3分別與單片機(jī)的P3. 0、Pl. 1、P3. 7端口電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能夠精確控制照度的LED護(hù)眼燈，其特征是單片機(jī)第 11引腳與DD313的3、4、5引腳電連接。
專利摘要本實(shí)用新型為一種能夠精確控制照度的LED護(hù)眼燈，包括電源、三通道大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)器DD313、按鍵電路、數(shù)碼管、彩色LED指示燈、單片機(jī)、檢測(cè)電路、大功率LED，單片機(jī)與三通道大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)器DD313電連接，大功率LED恒流驅(qū)動(dòng)器DD313與大功率LED電連接，按鍵電路與單片機(jī)電連接，單片機(jī)與數(shù)碼管電連接，單片機(jī)與彩色LED指示燈電連接，檢測(cè)電路與單片機(jī)電連接，檢測(cè)電路包括光電轉(zhuǎn)換器件和輔助電路，輔助電路包含放大電路。通過(guò)本實(shí)用新型能確保各種場(chǎng)所的照度達(dá)到國(guó)際、國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的要求，又能最大限度節(jié)省電能。
文檔編號(hào)F21S6/00GK201651973SQ2010201249
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月2日
發(fā)明者朱向冰, 王競(jìng), 羅青青, 陳瑾 申請(qǐng)人:安徽師范大學(xué)