CN202907299U - 一种激光传感式智能节能led照明装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光传感式智能节能LED照明装置，该装置包括控制电路、激光检测电路、人体热红外检测电路、LED驱动电路、光敏传感电路和LED灯，激光检测电路用于在激光传递的信号发生变化时，将该信号传递给控制电路；人体热红外检测电路与控制电路连接；控制电路在根据激光检测电路和人体热红外检测电路的检测信号进行判断后，输出控制信号到LED驱动电路；LED驱动电路和LED灯连接。光敏传感电路与控制电路相连。本实用新型通过检测外界光亮度和环境人员存在状况，实现对灯管开关以及调光自动控制，无需人工干预，特别适用于实验室、教室、办公场所等公共场所室内照明，不仅实现了节能环保，而且给人们生活带来了方便。

Description

一种激光传感式智能节能LED照明装置

技术领域

本实用新型涉及LED照明装置研究领域，特别涉及一种激光传感式智能节能LED照明装置。

背景技术

目前，在我们日常生活中，所使用的室内照明灯管基本上都是白炽灯管或者灯泡，这些灯具寿命短，一般一年左右就发生故障需要更换，而且它们发热量大，发光效率低，会造成能源的浪费。更重要的是，这些普通室内照明灯管普遍都没有智能开关以及调光功能，在日常生活中使用时，只能发出一种光亮度的光，外界光强变化的话只能通过手动开关灯管控制，而且每次都要手动开关灯管，对人们生活造成极大的不便，如果人们疏忽的话还会造成能源的浪费。

为了节约照明用电，市面上出现了带有自动开关功能的智能节能灯具，它们普遍采用人体热红外传感技术检测人体，以完成自动开关照明，但这种技术只能检测到动态的人体，不能辨别静态的人体，所以这些照明灯具的节能效果还不太令人满意，一般只适用于楼梯灯、路灯等，只能对室外动态经过的人员进行检测，从而实现灯具的自动开关，这限制了这些智能灯具的使用领域。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种激光传感式智能节能LED照明装置，该装置不仅可以应用于室外人员动态移动的场合，也适用于人员静态存在的场合，例如自习室、实验室等，应用广泛，且具有结构简单、识别精度高、节能效果好的优点。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：一种激光传感式智能节能LED照明装置，包括控制电路、激光检测电路、人体热红外检测电路、LED驱动电路和LED灯，激光检测电路包括激光发射模块和激光接收模块，用于在激光接收模块的信号发生变化时，将信号传递给控制电路；人体热红外检测电路与控制电路连接；控制电路在根据激光检测电路和人体热红外检测电路的信号进行判断后，输出控制信号到LED驱动电路；LED驱动电路和LED灯连接。装置中同时包括了激光检测电路和人体热红外检测电路，在有人经过时，可以通过激光检测电路检测人进出的方向，同时通过人体热红外检测电路检测当前场合是否有人，当激光检测电路检测到有人进来且人体热红外检测电路检测到当前场合有人时，则自动开启LED灯，如果激光检测电路检测到有人出去且人体热红外检测电路检测到当前场合没有人时，则自动关闭LED灯，无论是在人员静态存在，还是动态存在的场合均能够得到很好的使用。

作为优选，所述装置还包括光敏传感电路，光敏传感电路与控制电路相连。光敏传感电路用于采集当前环境的光亮度，然后将信息发送到控制电路。控制电路根据信号判断是否需要对LED灯的光亮度进行调节，从而实现自动调光过程。从而可以在室内有人，且环境光暗时控制LED开灯并调高亮度；如室内无人，或环境光亮，则控制LED关灯或调低亮度。

更进一步的，所述光敏传感电路包括依次相连的光敏传感器以及电压跟随电路，电压跟随电路与控制电路连接。

所述控制电路、激光检测电路、人体热红外检测电路、光敏传感电路均与降压电源连接，所述降压电源为5V开关电源。

所述激光检测电路包括激光调制管、激光发射管以及激光接收管，所述激光发射管与激光调制管连接，激光接收管与控制电路连接。在使用时，激光发射管发射激光到激光接收管，一旦二者之间有阻隔，则激光接收管就将信号发送到控制电路。

所述人体热红外检测电路包括依次连接的人体热红外感应探头和信号放大电路，信号放大电路与控制电路连接。

更进一步的，所述信号放大电路为二级运算放大器。

所述LED驱动电路包括LED驱动芯片、场效应管开关电路、用于整流降压的整流桥堆电路，LED驱动芯片与控制电路连接，场效应管开关电路与LED灯连接，整流桥堆电路分别与220V交流电源、场效应管开关电路以及LED驱动芯片连接。

所述控制电路为单片机。

所述LED灯为若干个5W的LED灯粒。

本实用新型的工作过程：给装置加上电源启动后，激光发射管就会发出频率180kHz的激光，经过镜面发射到激光接收管上，当有人经过时，镜面反射的激光就会被阻断，激光接收管的电压发生改变，单片机就能判断人进出的方向（出或者入），同时，单片机开始接收人体热红外感应探头经过二级运放输入的信号，判断进出的人数。而单片机每隔一定周期采集光敏传感器经过电压跟随电路输入的模拟信号，从而调节LED灯亮度。如果LED灯亮度需要调节或开关灯，单片机输出的PWM就会改变，LED驱动芯片接收到的PWM经过内部处理后输入到场效应管的栅极，从而控制LED灯的亮暗以及开光，实现对LED灯管亮度控制，达到节能环保目的。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

本实用新型通过控制电路和激光检测电路、人体热红外检测电路、光敏传感电路来检测外界光亮度和环境人员存在状况，实现对灯管开关以及调光自动控制，无需人工干预，特别适用于实验室、教室、办公场所等公共场所室内照明，不仅实现了节能环保，而且给人们生活带来了方便。

附图说明

图1是本实用新型装置的原理示意图；

图2是本实用新型装置的电路图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

如图1所示，一种激光传感式智能节能LED照明装置，包括控制电路、激光检测电路、人体热红外检测电路、LED驱动电路、光敏传感电路和LED灯，本实施例中控制电路为单片机。所述单片机、激光检测电路、人体热红外检测电路、光敏传感电路均与降压电源连接，所述降压电源为5V开关电源。激光检测电路、人体热红外检测电路、LED驱动电路、光敏传感电路均分别与单片机相连，LED驱动电路和LED灯相连。

本实施例中，所述激光检测电路包括激光调制管、激光发射管以及激光接收管，所述激光接收管与激光调制管连接，激光调制管与单片机连接。所述人体热红外检测电路包括依次连接的人体热红外感应探头和二级运算放大器，信号放大电路与单片机连接。所述光敏传感电路包括依次相连的光敏传感器以及电压跟随电路，电压跟随电路与单片机连接。所述LED驱动电路包括LED驱动芯片、场效应管开关电路、整流桥堆电路、LED驱动芯片与单片机连接，场效应管开关电路与LED灯连接，整流桥堆电路分别与220V交流电源、场效应管开关电路以及LED驱动芯片连接。所述LED灯为若干个5W的LED灯粒。

如图2所示，激光检测电路中，激光调制管C1、C2分别连接激光发射管A1、A2以及电阻，其中激光调制管配合串联电阻为激光发射管提供频率为180kHz电源。激光接收管B1、B2直接与单片机连接。激光发射管与激光调制管串联连接，它们与激光接收管分离。

在人体热红外检测电路中，人体热红外感应探头D信号连接二级运算放大器芯片E，E直接接入单片机。在光敏传感电路中，光敏传感器信号通过运算放大器X构成的电压跟随器连接单片机。

在LED驱动电路中，AC220V电压直接进入整流桥堆电路，输出直接接LED驱动芯片F以及开关场效应管G和LED灯。LED驱动芯片DRV脚与场效应管栅极连接，LED驱动芯片DIMD脚与单片机PWM脚相连。

具体工作原理为：给装置加上电源启动后，激光发射管就会发出频率180kHz的激光，经过镜面发射到激光接收端B1、B2上，当有人经过时，镜面反射的激光就会被阻断，激光接收端的电压发生改变，单片机就能判断人进出的方向（出或者入），同时，单片机AD口开始接收人体热红外传感探头经过二级运放输入的模拟信号，通过AD口转换到的数字信号判断进出的人数。而单片机每隔一定周期采集光敏传感器经过跟随电路输入的模拟信号，从而调节灯管亮度。如果灯板亮度需要调节或开关灯，单片机输出的PWM就会改变，LED驱动芯片的DRV脚接收到的PWM经过内部处理后从DIMD脚输入到场效应管的栅极，从而控制灯板的亮暗以及开光，实现对LED灯管亮度控制，达到节能环保目的。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光传感式智能节能LED照明装置，其特征在于，包括控制电路、激光检测电路、人体热红外检测电路、LED驱动电路和LED灯，激光检测电路包括激光发射模块和激光接收模块，用于在激光接收模块的信号发生变化时，将信号传递给控制电路；人体热红外检测电路与控制电路连接；控制电路在根据激光检测电路和人体热红外检测电路的信号进行判断后，输出控制信号到LED驱动电路；LED驱动电路和LED灯连接。

2.根据权利要求1所述的激光传感式智能节能LED照明装置，其特征在于，所述装置还包括光敏传感电路，光敏传感电路与控制电路相连。

3.根据权利要求2所述的激光传感式智能节能LED照明装置，其特征在于，所述光敏传感电路包括依次相连的光敏传感器以及电压跟随电路，电压跟随电路与控制电路连接。

4.根据权利要求1所述的激光传感式智能节能LED照明装置，其特征在于，所述控制电路、激光检测电路、人体热红外检测电路、光敏传感电路均与降压电源连接，所述降压电源为5V开关电源。

5.根据权利要求4所述的激光传感式智能节能LED照明装置，其特征在于，所述激光检测电路包括激光调制管、激光发射管以及激光接收管，所述激光发射管与激光调制管连接，激光接收管与控制电路连接。

6.根据权利要求1所述的激光传感式智能节能LED照明装置，其特征在于，所述人体热红外检测电路包括依次连接的人体热红外感应探头和信号放大电路，信号放大电路与控制电路连接。

7.根据权利要求6所述的激光传感式智能节能LED照明装置，其特征在于，所述信号放大电路为二级运算放大器。

8.根据权利要求1所述的激光传感式智能节能LED照明装置，其特征在于，所述LED驱动电路包括LED驱动芯片、场效应管开关电路、用于整流降压的整流桥堆电路，LED驱动芯片与控制电路连接，场效应管开关电路与LED灯连接，整流桥堆电路分别与220V交流电源、场效应管开关电路以及LED驱动芯片连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的激光传感式智能节能LED照明装置，其特征在于，所述控制电路为单片机。

10.根据权利要求1所述的激光传感式智能节能LED照明装置，其特征在于，所述LED灯为若干个5W的LED灯粒。

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