一種led燈的控制系統(tǒng)及其光照傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及控制領(lǐng)域，特別是指一種LED燈的控制系統(tǒng)及其光照傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]智能照明控制系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，結(jié)合通信和自動(dòng)化等學(xué)科，對(duì)照明設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制，在提供合適光環(huán)境的同時(shí)，降低電能消耗降低成本費(fèi)用以及安裝費(fèi)用。
[0003]相比傳統(tǒng)的燈具，LED具有節(jié)能環(huán)保，體積小，亮度大等特點(diǎn)?，F(xiàn)在許多基于LED的智能控制照明系統(tǒng)也不斷涌現(xiàn)。盡管如此，現(xiàn)在的LED智能控制系統(tǒng)還有許多方面需要改善。比如，有些系統(tǒng)還采用時(shí)間控制或者人工手動(dòng)控制的方案。基于時(shí)間對(duì)LED亮度進(jìn)行控制簡(jiǎn)單方便，但是對(duì)外界環(huán)境變化不敏感。人工控制可以根據(jù)人的需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，但需要一定的人工成本。這些傳統(tǒng)的控制方式過(guò)多依賴(lài)控制者，控制比較分散，且無(wú)法有效的集中進(jìn)行管理，實(shí)時(shí)性和智能化太低。另一方面，傳統(tǒng)控制下的光源大部分時(shí)間處于工作狀態(tài)，即便在無(wú)人狀態(tài)下都開(kāi)啟，浪費(fèi)了大量的能源；還有一些系統(tǒng)通過(guò)使用精密的傳感器探測(cè)周?chē)墓庹諒?qiáng)度，利用LED節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)智能網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)在微觀上采取遙控，現(xiàn)場(chǎng)感應(yīng)等人性化控制方式，能夠營(yíng)造各種適宜的光環(huán)境；宏觀上則從集中控制箱集散向分布式控制的方向發(fā)展，如Danalite智能照明控制系統(tǒng)，但這樣的系統(tǒng)往往鋪設(shè)成本很高，不適合家居環(huán)境。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，且能夠敏感感應(yīng)外接環(huán)境變化以調(diào)節(jié)發(fā)光亮度的LED燈的控制系統(tǒng)。
[0005]基于上述目的本實(shí)用新型提供的一種LED燈的控制系統(tǒng)，包括執(zhí)行模塊、顯示模塊、時(shí)鐘模塊、溫度傳感器模塊、LED矩陣模塊、驅(qū)動(dòng)電路模塊和光照傳感器；所述時(shí)鐘模塊用于向所述執(zhí)行模塊發(fā)送時(shí)間信息，所述溫度傳感器用于采集環(huán)境溫度信息并發(fā)送給執(zhí)行模塊，所述光照傳感器用于采集環(huán)境光照強(qiáng)度信息并發(fā)送給執(zhí)行模塊，所述顯示模塊用于顯示所述主控模塊接收到的時(shí)間、溫度和光照強(qiáng)度信息，所述控制模塊用于根據(jù)接收到的所述時(shí)間信息、溫度信息和光照強(qiáng)度信息生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并根據(jù)所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)電路模塊驅(qū)動(dòng)所述LED矩陣模塊改變發(fā)光強(qiáng)度。所述光照傳感器，包括多塊PCB板和多個(gè)光敏電阻，每塊所述的PCB板上嵌有一個(gè)所述的光敏電阻，所述多塊PCB板構(gòu)成正多邊形棱柱，其中一塊所述的PCB板作為正多邊形棱柱的頂面，其余PCB板作為正多邊形棱柱的側(cè)面，不設(shè)底面，所述多個(gè)光敏電阻的地線連接在一起，所述多個(gè)光敏電阻的輸出線與外部的接收裝置連接。
[0006]可選的，所述執(zhí)行模塊利用脈寬調(diào)制技術(shù)對(duì)LED燈進(jìn)行亮度控制。
[0007]可選的，所述執(zhí)行模塊為嵌有STC12C5A60S2單片機(jī)的PCB板，所述PCB板上有按鍵鍵盤(pán)，可通過(guò)所述按鍵鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)人工控制LED燈亮度。
[0008]可選的，所述LED矩陣模塊中還加入了紅色LED和綠色LED，用于提高白光LED的染色指數(shù)。
[0009]可選的，所述執(zhí)行模塊采用AD轉(zhuǎn)換器對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。
[0010]可選的，所述AD轉(zhuǎn)換器利用脈寬調(diào)制技術(shù)將所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為占空比。
[0011]本實(shí)用新型還公開(kāi)了一種光照傳感器，包括多塊PCB板和多個(gè)光敏電阻，每塊所述的PCB板上嵌有一個(gè)所述的光敏電阻；所述多塊PCB板構(gòu)成正多邊形棱柱，其中一塊所述的PCB板作為正多邊形棱柱的頂面，其余PCB板作為正多邊形棱柱的側(cè)面，不設(shè)底面；所述多個(gè)光敏電阻的地線連接在一起，所述多個(gè)光敏電阻的輸出線與執(zhí)行模塊連接。所述光照傳感器優(yōu)選的用于上述LED燈控制系統(tǒng)但不僅限于上述LED燈控制系統(tǒng)。
[0012]可選的，所述正多邊形棱柱為正三棱柱。
[0013]從上面所述可以看出，本實(shí)用新型提供的一種LED燈的控制系統(tǒng)及其光照傳感器，由于采用了脈寬調(diào)制技術(shù)，根據(jù)收集到的周?chē)h(huán)境的溫度和光照強(qiáng)度以及時(shí)間信息，所述執(zhí)行模塊將上述信息轉(zhuǎn)換為一個(gè)適合的占空比的PWM波，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路施加在LED矩陣上，LED矩陣就能根據(jù)不同的占空比發(fā)出不同亮度的光，系統(tǒng)就實(shí)現(xiàn)了根據(jù)環(huán)境因素自適應(yīng)調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度的目的。由于在LED矩陣中加入了紅色LED和綠色LED，提高了白光LED的染色指數(shù)，使人體對(duì)光的感覺(jué)變得更自然。由于該系統(tǒng)中采用的光照傳感器是由PCB板和光敏電阻組成的簡(jiǎn)易結(jié)構(gòu)，降低了系統(tǒng)的成本，并且該結(jié)構(gòu)從不同角度檢測(cè)周?chē)h(huán)境的光照強(qiáng)度，經(jīng)過(guò)對(duì)比后取最大值，使執(zhí)行模塊接收到的周?chē)h(huán)境的光照強(qiáng)度信息更準(zhǔn)確。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一種LED燈的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型五棱柱結(jié)構(gòu)的光照傳感器的結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖3為本實(shí)用新型正三棱柱結(jié)構(gòu)的光照傳感器的結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖4為本實(shí)用新型正三棱柱結(jié)構(gòu)的光照傳感器的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]如圖1所示為本實(shí)用新型一種LED燈的控制系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，一種LED燈的控制系統(tǒng)，包括執(zhí)行模塊、顯示模塊、時(shí)鐘模塊、溫度傳感器模塊、LED矩陣模塊、驅(qū)動(dòng)電路模塊和光照傳感器。所述執(zhí)行模塊分別與所述顯示模塊、所述時(shí)鐘模塊、所述溫度傳感器模塊、所述驅(qū)動(dòng)電路模塊和所述光照傳感器連接，所述驅(qū)動(dòng)電路模塊與所述LED矩陣模塊連接。所述時(shí)鐘模塊用于向所述執(zhí)行模塊發(fā)送時(shí)間信息，所述溫度傳感器用于向所述執(zhí)行模塊發(fā)送溫度信息，所述光照傳感器用于感受環(huán)境光照強(qiáng)度并向所述主控系統(tǒng)發(fā)送光照強(qiáng)度信息，所述顯示模塊用于顯示所述執(zhí)行模塊接收到的時(shí)間、溫度和光照強(qiáng)度信息，所述執(zhí)行模塊用于對(duì)接收到的時(shí)間信息、溫度信息和光照強(qiáng)度信息進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果發(fā)送給所述驅(qū)動(dòng)電路模塊，所述驅(qū)動(dòng)電路模塊用于接收?qǐng)?zhí)行模塊的處理結(jié)果并將處理結(jié)果發(fā)送給所述LED矩陣模塊，所述LED矩陣模塊用于接收所述驅(qū)動(dòng)電路模塊發(fā)送的處理結(jié)果改變LED燈的光照強(qiáng)度。
[0020]在本實(shí)用新型的一種實(shí)施例中，所述執(zhí)行模塊為嵌有STC12C5A60S2單片機(jī)的PCB板，所述PCB板上有一個(gè)按鍵鍵盤(pán)，用于人工控制和輸入外界環(huán)境的溫度、時(shí)間和光照強(qiáng)度的占空比。可以根據(jù)特定需要將LED保持在一個(gè)比較合適的控制效果。所述顯示模塊為IXD1602液晶顯示器，所述時(shí)鐘模塊為DS1302時(shí)鐘，用于向執(zhí)行模塊發(fā)送時(shí)間信息；所述溫度傳感器模塊為DS18B20溫度傳感器，用于向執(zhí)行模塊發(fā)送溫度信息；所述驅(qū)動(dòng)電路模塊為基于PT4115芯片的電路，該電路可以輸出穩(wěn)定的電流，且該電流可以通過(guò)占空比以及調(diào)節(jié)電阻控制。所述光照傳感器包括四塊PCB板和四個(gè)光敏電阻，每塊所述的PCB板上嵌有一個(gè)所述的光敏電阻，所述四塊PCB板構(gòu)成有蓋無(wú)底的柱狀結(jié)構(gòu)。光敏電阻用來(lái)探測(cè)周?chē)墓庹諒?qiáng)度，并通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器將光照強(qiáng)度信息轉(zhuǎn)換為電壓并向執(zhí)行模塊發(fā)送電壓信息。執(zhí)行模塊將收集到的時(shí)間、溫度和光照強(qiáng)度的信息轉(zhuǎn)換為PWM占空比，并根據(jù)時(shí)間、溫度和光照強(qiáng)度的占空比通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路控制LED矩陣控制光照強(qiáng)度。
[0021]當(dāng)系統(tǒng)通過(guò)時(shí)鐘芯片獲得時(shí)間信息后，單片機(jī)將根據(jù)當(dāng)前時(shí)間給LED矩陣一個(gè)初始的PWM占空比，這樣就不需要每次都從0開(kāi)始，提高了系統(tǒng)的反應(yīng)速度。該初始值可以人為設(shè)定，也可以系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)。人為設(shè)定通過(guò)鍵盤(pán)輸入，自動(dòng)檢測(cè)即為當(dāng)前的環(huán)境光強(qiáng)所對(duì)應(yīng)的PWM占空比。通過(guò)檢測(cè)，LED矩陣亮度與系統(tǒng)占空比之間的關(guān)系是:
[0022]占空比92*LED矩陣亮度(klux) -8.20 (1)
[0023]由此公式可知系統(tǒng)所需的占空比。
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