專利名稱：一種微波感應(yīng)調(diào)光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及自動(dòng)控制領(lǐng)域，具體涉及一種微波感應(yīng)調(diào)光器。
背景技術(shù)：
隨著全球資源枯竭，能源供應(yīng)緊張，溫室效應(yīng)加劇，人類可持續(xù)發(fā)展面臨能源危機(jī)；能源的巨量消耗，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。因此急需提高能源利用率，降低能耗總量，減少碳排放，建立和諧綠色社會(huì)。目前，地下車庫(kù)大多采用獨(dú)立的聲控傳感器或紅外傳感器，但聲控傳感器會(huì)產(chǎn)生能源浪費(fèi)的現(xiàn)象，比如，車輛或人員聲音響度較大時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致大范圍的光源點(diǎn)亮。紅外 傳感器能以非接觸式檢測(cè)出物體放出的紅外線能量變化，并將人體的紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，但是紅外傳感器容易產(chǎn)生誤判現(xiàn)象。當(dāng)車輛的溫度達(dá)到一定溫度，同樣紅外傳感器也會(huì)將車輛信息誤判為人員信息，將光源點(diǎn)亮，造成能源的浪費(fèi)。還有采用主要以熒光燈和白熾燈作為光源，功耗大且壽命短、易損壞。這種缺陷不僅造成停車場(chǎng)成本增高，還造成大量的能源浪費(fèi)；為了便于控制，采用24小時(shí)持續(xù)供電的方式，部分車庫(kù)還采取分區(qū)控制的方式，因而大大影響了采光質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)目前地下車庫(kù)照明設(shè)施能耗較高、能源浪費(fèi)嚴(yán)重、控制方式不可靠等問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供了一種微波感應(yīng)調(diào)光器，該微波感應(yīng)調(diào)光器以微控制器為核心，實(shí)現(xiàn)了以下功能(I)綠色節(jié)能在沒(méi)有人和沒(méi)有車輛移動(dòng)的情況下，車庫(kù)的所有燈具的亮度均保持為其最高亮度的10%，以維持監(jiān)控設(shè)備的正常的亮度需求，以此來(lái)最大程度的降低對(duì)能源的消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。(2)自動(dòng)智能化照明在地下車庫(kù)內(nèi)，通過(guò)燈具上的微波檢測(cè)模塊，檢測(cè)是否有車輛或人員移動(dòng)。如果檢測(cè)到有車輛或人員的移動(dòng)，LED燈具被點(diǎn)亮，如果在探測(cè)范圍內(nèi)一直有目標(biāo)移動(dòng)，則LED燈具持續(xù)被點(diǎn)亮，否則進(jìn)入綠色節(jié)能模式，實(shí)現(xiàn)智能化節(jié)約照明。(3)為了避免LED亮度由暗到亮的突變給人體眼睛造成的傷害，所以采取LED的亮暗的轉(zhuǎn)變是逐級(jí)地柔和變化，達(dá)到良好的視覺(jué)調(diào)光效果。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種微波感應(yīng)調(diào)光器，主要由微控制器、LED恒流驅(qū)動(dòng)源模塊、穩(wěn)壓電源模塊、場(chǎng)效應(yīng)晶體管模塊、微波檢測(cè)模塊、亮度檢測(cè)模塊組成，所述LED恒流驅(qū)動(dòng)源模塊的電壓經(jīng)穩(wěn)壓電壓模塊處理后，為微波檢測(cè)模塊和微控制器提供電能，所述微控制器還連接有亮度檢測(cè)模塊，所述LED恒流驅(qū)動(dòng)源模塊還將LED恒流驅(qū)動(dòng)源輸出信號(hào)輸送給場(chǎng)效應(yīng)晶體管模塊，所述微控制器輸出PWM控制信號(hào)給場(chǎng)效應(yīng)晶體管模塊，所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管模塊從而對(duì)LED光源亮度的調(diào)節(jié)。所述微波檢測(cè)模塊將檢測(cè)到的目標(biāo)移動(dòng)信號(hào)傳給微控制器，微控制器通過(guò)亮度檢測(cè)模塊獲得外部環(huán)境照度信息。所述微控制器采用MSP430單片機(jī)。所述微波檢測(cè)模塊選用HB100微波模塊。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于自動(dòng)智能化照明場(chǎng)所，電路簡(jiǎn)單、成本較低、效率高、工作穩(wěn)定可靠、綠色智能化節(jié)能環(huán)保。不僅僅從傳統(tǒng)光源到LED光源的轉(zhuǎn)換節(jié)約了電能，而且選取在有人(車)時(shí)對(duì)LED采取全亮度模式，在無(wú)人(車)時(shí)對(duì)LED采取亮度只有10%全亮度的低功耗模式，進(jìn)一步避免了能源浪費(fèi)，達(dá)到了綠色環(huán)保的高性能節(jié)電效果。不僅解決了地下車庫(kù)耗能、控制方式不合理、可靠性差等問(wèn)題。而且車庫(kù)的高效智能化管理，使城市的生命力更加活躍，社會(huì)效應(yīng)和效益良好。不僅提高了地下車庫(kù)的管理效率，也大大提高了地下車庫(kù)的服務(wù)質(zhì)量，進(jìn)而提高停車場(chǎng)的管理水平，具有廣闊的應(yīng)用前·旦
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圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是場(chǎng)效應(yīng)晶體管模塊的電路結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)現(xiàn)方式下面對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理，工作原理作進(jìn)一步說(shuō)明。參照?qǐng)D1，一種微波感應(yīng)調(diào)光器，主要由微控制器、LED恒流驅(qū)動(dòng)源模塊、穩(wěn)壓電源模塊、場(chǎng)效應(yīng)晶體管模塊、微波檢測(cè)模塊、亮度檢測(cè)模塊組成，所述LED恒流驅(qū)動(dòng)源模塊的電壓經(jīng)穩(wěn)壓電壓模塊處理后，為微波檢測(cè)模塊和微控制器提供電能，所述微控制器還連接有亮度檢測(cè)模塊，所述LED恒流驅(qū)動(dòng)源模塊還將LED恒流驅(qū)動(dòng)源輸出信號(hào)輸送給場(chǎng)效應(yīng)晶體管模塊，所述微控制器輸出PWM控制信號(hào)給場(chǎng)效應(yīng)晶體管模塊，所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管模塊從而對(duì)LED光源亮度的調(diào)節(jié)。所述微波檢測(cè)模塊將檢測(cè)到的目標(biāo)移動(dòng)信號(hào)傳給微控制器，微控制器通過(guò)亮度檢測(cè)模塊獲得外部環(huán)境照度信息。所述微控制器采用MSP430單片機(jī)。所述微波檢測(cè)模塊選用HB100微波模塊。參照?qǐng)D2，微控制器輸出的PWM控制信號(hào)通過(guò)電阻R3接入三極管的基極B，PWM信號(hào)控制三極管的導(dǎo)通與截止。當(dāng)基極B加正偏壓時(shí)，三極管Q I導(dǎo)通，此時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵源之間的電壓Vgs為負(fù)向電壓，場(chǎng)效應(yīng)晶體管導(dǎo)通，從漏極D輸出LED驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)，從而達(dá)到點(diǎn)亮LED的目的。LED的亮度取決于PWM信號(hào)的占空比，通過(guò)改變PWM信號(hào)的占空比就可以控制LED的平均驅(qū)動(dòng)電流，從而實(shí)現(xiàn)LED亮度的調(diào)節(jié)。當(dāng)基極B加負(fù)偏壓時(shí)，三極管Q I截止，導(dǎo)致場(chǎng)效應(yīng)晶體管閉合，漏極D無(wú)電流信號(hào)輸出，LED熄滅。本實(shí)用新型采用的微波檢測(cè)模塊是HB100微波模塊，HB100微波模塊是利用多普勒雷達(dá)(Doppler Radar)原理設(shè)計(jì)的微波移動(dòng)物體探測(cè)器。HB100是標(biāo)準(zhǔn)的10. 525GHz微波多普勒雷達(dá)探測(cè)器，這種探測(cè)方式與其它探測(cè)方式相比具有如下的優(yōu)點(diǎn)I、非接觸探測(cè)；2、不受溫度、濕度、噪聲、氣流、塵埃、光線等影響，適合惡劣環(huán)境；3、抗射頻干擾能力強(qiáng)；4、輸出功率小，對(duì)人體構(gòu)不成危害；5、遠(yuǎn)距離探測(cè)范圍超過(guò)20米。[0027]HBlOO微波模塊是基于多普勒理論設(shè)計(jì)的，當(dāng)無(wú)線電波在行進(jìn)過(guò)程中碰到物體時(shí)該電波會(huì)被反射，反射波的頻率會(huì)隨碰到物體的移動(dòng)狀態(tài)而改變。如果無(wú)線電波碰到的物體的位置是固定的，那么反射波的頻率和發(fā)射波的頻率應(yīng)該相等。如果物體朝著發(fā)射的方向移動(dòng)，則反射回來(lái)的波會(huì)被壓縮，就是說(shuō)反射波的頻率會(huì)增加；反之反射波的頻率會(huì)隨之減小。微波檢測(cè)模塊有一個(gè)輸出信號(hào)，當(dāng)物體在HB100的有效探測(cè)范圍內(nèi)以一定的速度相對(duì)于HB100做徑向移動(dòng)時(shí)，微波檢測(cè)模塊輸出信號(hào)為一定頻率的脈沖信號(hào)，當(dāng)測(cè)試者的移動(dòng)速度越高，則輸出脈沖信號(hào)的頻率就越高。當(dāng)在HB100的有效探測(cè)范圍內(nèi)未探測(cè)到物體移動(dòng)，貝1J輸出信號(hào)為低電平。微波檢測(cè)模塊的輸出信號(hào)接微控制器的外部中斷，當(dāng)在HB100微波模塊的有效探測(cè)范圍內(nèi)，當(dāng)有目標(biāo)移動(dòng)時(shí)，微波檢測(cè)電路會(huì)輸出一個(gè)方波信號(hào)。方波信號(hào)的下降沿會(huì)觸發(fā)微控制器產(chǎn)生中斷，微控制器通過(guò)外部計(jì)數(shù)器對(duì)方波信號(hào)的下降沿進(jìn)行計(jì)數(shù)。如果下降沿的數(shù)目大于10，則判定在探測(cè)范圍內(nèi)確實(shí)有目標(biāo)移動(dòng)，微控制器通過(guò)亮度檢測(cè)模塊可以獲得外部環(huán)境的照度，如果外部環(huán)境的照度大于150LUX，則不點(diǎn)亮LED，否則微控制器輸出 PWM控制信號(hào)，點(diǎn)亮LED。如果下降沿的數(shù)目小于10，則判定為干擾信號(hào)，在探測(cè)范圍內(nèi)沒(méi)有目標(biāo)移動(dòng)，微控制器不進(jìn)行任何處理。LED燈具被點(diǎn)亮之后，微控制器會(huì)通過(guò)軟件延時(shí)一段時(shí)間，在延時(shí)時(shí)間內(nèi)，LED —直處于被點(diǎn)亮的狀態(tài)。延時(shí)結(jié)束后，微控制器通過(guò)微波檢測(cè)電路再次判斷在探測(cè)范圍內(nèi)，是否還有目標(biāo)移動(dòng)。如果仍然有目標(biāo)移動(dòng)，則LED繼續(xù)被點(diǎn)亮，否則微控制器輸出PWM控制信號(hào)，使LED的亮度達(dá)到全亮度的10%，滿足監(jiān)控設(shè)備的正常工作照明需求及安全需求，LED全亮功耗為18W，當(dāng)LED的亮度僅為全亮度的10%時(shí)，可以達(dá)到約2 W的低功耗，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。從而實(shí)現(xiàn)了在探測(cè)范圍內(nèi)，只要有目標(biāo)移動(dòng)，LED就持續(xù)點(diǎn)亮，在無(wú)目標(biāo)移動(dòng)的情況下，LED的亮度僅為全亮度的10%，達(dá)到低功耗的目的。為了避免LED亮度由暗到亮的突變給人體眼睛造成的傷害，所以采取LED的亮暗的轉(zhuǎn)變是逐級(jí)地柔和變化，達(dá)到良好的視覺(jué)調(diào)光效果。微控制器通過(guò)逐級(jí)改變PWM脈沖信號(hào)的占空比，達(dá)到逐級(jí)控制LED驅(qū)動(dòng)電流的目的，從而實(shí)現(xiàn)LED亮暗轉(zhuǎn)變的平滑過(guò)渡。本實(shí)用新型通過(guò)PWM的調(diào)節(jié)方式對(duì)LED進(jìn)行調(diào)光，PWM調(diào)節(jié)方式是指在I個(gè)周期內(nèi)使用特定占空比的脈沖驅(qū)動(dòng)波形來(lái)驅(qū)動(dòng)LED的方式。LED的平均驅(qū)動(dòng)電流取決于脈沖波形的占空比和LED額定驅(qū)動(dòng)電流，在固定LED額定驅(qū)動(dòng)電流的情況下，通過(guò)改變占空比，就可以改變LED的平均驅(qū)動(dòng)電流，從而改變LED的輸出光強(qiáng)度。PWM脈沖調(diào)制方式具有調(diào)光高精度、易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制，在大范圍內(nèi)調(diào)光不會(huì)發(fā)生閃爍現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型的LED控制方式采用恒流驅(qū)動(dòng)模塊作為驅(qū)動(dòng)器，PWM脈沖調(diào)制方式進(jìn)行LED電壓的調(diào)整，從而能夠精確地控制電流大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)LED亮度的精確調(diào)制，完成全亮和低功耗兩種工作模式的平滑過(guò)渡。
權(quán)利要求1.一種微波感應(yīng)調(diào)光器，其特征在于，主要由微控制器、LED恒流驅(qū)動(dòng)源模塊、穩(wěn)壓電源模塊、場(chǎng)效應(yīng)晶體管模塊、微波檢測(cè)模塊、亮度檢測(cè)模塊組成； 所述LED恒流驅(qū)動(dòng)源模塊的電壓經(jīng)穩(wěn)壓電壓模塊處理后，為微波檢測(cè)模塊和微控制器提供電能，所述微控制器還連接有亮度檢測(cè)模塊，所述LED恒流驅(qū)動(dòng)源模塊還將LED恒流驅(qū)動(dòng)源輸出信號(hào)輸送給場(chǎng)效應(yīng)晶體管模塊，所述微控制器輸出PWM控制信號(hào)給場(chǎng)效應(yīng)晶體管模塊，所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管模塊從而對(duì)LED光源亮度的調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種微波感應(yīng)調(diào)光器，其特征在于，所述微波檢測(cè)模塊將檢測(cè)到的目標(biāo)移動(dòng)信號(hào)傳給微控制器，微控制器通過(guò)亮度檢測(cè)模塊獲得外部環(huán)境照度信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種微波感應(yīng)調(diào)光器，其特征在于，所述微控制器采用MSP430單片機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種微波感應(yīng)調(diào)光器，其特征在于，所述微波檢測(cè)模塊選用HBlOO微波模塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種微波感應(yīng)調(diào)光器，其特征在于，主要由微控制器、LED恒流驅(qū)動(dòng)源模塊、穩(wěn)壓電源模塊、場(chǎng)效應(yīng)晶體管模塊、微波檢測(cè)模塊、亮度檢測(cè)模塊組成；所述LED恒流驅(qū)動(dòng)源模塊的電壓經(jīng)穩(wěn)壓電壓模塊處理后，為微波檢測(cè)模塊和微控制器提供電能，所述微控制器還連接有亮度檢測(cè)模塊，所述LED恒流驅(qū)動(dòng)源模塊還將LED恒流驅(qū)動(dòng)源輸出信號(hào)輸送給場(chǎng)效應(yīng)晶體管模塊，所述微控制器輸出PWM控制信號(hào)給場(chǎng)效應(yīng)晶體管模塊，所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管模塊從而對(duì)LED光源亮度的調(diào)節(jié)，可廣泛應(yīng)用于自動(dòng)智能化照明場(chǎng)所，電路簡(jiǎn)單、成本較低、效率高、工作穩(wěn)定可靠、綠色智能化節(jié)能環(huán)保。
文檔編號(hào)H05B37/02GK202634846SQ20122031348
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月2日
發(fā)明者張玉杰, 劉蘊(yùn), 付俊 申請(qǐng)人:陜西科技大學(xué)