CN219124404U - 一种智慧景观照明装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于照明装置技术领域，公开了一种智慧景观照明装置，安装盒里侧底部安装有控制面板，所述安装盒中间安装有灯管座，所述安装盒上端安装有防尘盖；控制面板表面集成焊接有单片机、人体感应器、声音检测器、光照强度检测器、继电器和电源转换器，所述继电器通过连接线路与灯管座连接。本实用新型集合人体红外感应、声音监测、光照强度监测、时间控制等多维模块，通过单片机系统对景观照明设施进行开闭控制与亮度调节，实现基于环境使用状况的精准照明，最大限度地节约能源、提升光环境舒适度、给野生动物留出更多的活动空间与活动时长，增强城市居住区景观低碳、节能、绿色、健康的生态属性。

Description

一种智慧景观照明装置

技术领域

本实用新型属于照明装置技术领域，尤其涉及一种智慧景观照明装置。

背景技术

目前，在碳中和大背景下，人们对低碳生活逐步认识和接受，并从很多方面开始关注，尤其是在环保上做出了很多努力。在城市化基础工程建设进度逐渐加快的今天，居民居住区环境照明要求越来越高，居住区环境照明控制系统设计质量关乎居民用户照明使用效果和出行安全。但是由于在建设过程对照明系统的科学分析论证不足，导致城市居民区深受光侵扰、景观照明工程的耗电量大，能源浪费现象严重。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的照明系统导致城市居民区深受光侵扰、景观照明工程的耗电量大，能源浪费现象严重。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种智慧景观照明装置。

本实用新型是这样实现的，一种智慧景观照明装置设置有：

安装盒；

所述安装盒里侧底部安装有控制面板，所述安装盒中间安装有灯管座，所述安装盒上端安装有防尘盖；

所述控制面板表面集成焊接有单片机、人体感应器、声音检测器、光照强度检测器、继电器和电源转换器，所述单片机和电源分别与人体感应探头、声音检测器、光照强度检测器和继电器连接，所述继电器通过连接线路与灯管座连接。

进一步，所述安装盒侧面开设有感应口，所述感应口里侧设置有磨砂玻璃。

进一步，所述安装盒里侧四角开设有接线口，所述安装盒下端连接有多个可伸缩集线柱，所述可伸缩集线柱与接线口连通。

进一步，所述人体感应器设置有热释电红外传感器、透镜和控制芯片，所述透镜罩设在热释电红外传感器外侧，所述热释电红外传感器通过连接线路与控制芯片连接。

进一步，所述声音检测器设置有拾音器、限流电阻和迟滞比较器。

进一步，所述光照强度检测器设置有光敏电阻、滑动变阻器、电阻、NPN三极管及运算放大器。

结合上述的技术方案和解决的技术问题，请从以下几方面分析本实用新型所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：

第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本实用新型的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本实用新型技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：

本实用新型以居住区景观照明的智能化控制为出发点，集合人体红外感应、声音监测、光照强度监测、时间控制等多维模块，对夜间景观环境的实际使用人群进行实时、动态、精准监测，最终通过单片机系统对景观照明设施进行开闭控制与亮度调节，实现基于环境使用状况的精准照明，最大限度地节约能源、提升光环境舒适度、给野生动物留出更多的活动空间与活动时长，增强城市居住区景观低碳、节能、绿色、健康的生态属性。

第二，把技术方案看做一个整体或者从产品的角度，本实用新型所要保护的技术方案具备的技术效果和优点，具体描述如下：

本实用新型具有广阔的市场应用前景，能极大地节约能源、减少碳排放、节省财政开支，且能提高居住区绿地空间的夜间活力与生物多样性，使绿地成为更适宜栖居的栖息地。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的智慧景观照明装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的单片机的连接原理图；

图3是本实用新型实施例提供的人体感应电路的连接原理图；

图4是本实用新型实施例提供的声控电路的连接原理图；

图5是本实用新型实施例提供的光控电路的连接原理图；

图6是本实用新型实施例提供的继电器驱动电路的连接原理图；

图7是本实用新型实施例提供的电源电路的连接原理图；

图中：1、安装盒；2、控制面板；3、灯管座；4、防尘盖；5、感应口；6、磨砂玻璃；7、接线口；8、可伸缩集线柱。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

为了使本领域技术人员充分了解本实用新型如何具体实现，该部分是对权利要求技术方案进行展开说明的解释说明实施例。

如图1所示，本实用新型实施例提供的智慧景观照明装置中的安装盒1里侧底部安装有控制面板2，所述安装盒1中间安装有灯管座3，所述安装盒1上端安装有防尘盖4；控制面板2表面集成焊接有单片机、人体感应器、声音检测器、光照强度检测器、继电器和电源转换器，所述单片机和电源分别与人体感应探头、声音检测器、光照强度检测器和继电器连接，所述继电器通过连接线路与灯管座连接。安装盒1侧面开设有感应口5，所述感应口里侧设置有磨砂玻璃6。安装盒1里侧四角开设有接线口7，所述安装盒下端连接有多个可伸缩集线柱8，所述可伸缩集线柱8与接线口7连通。

本实用新型实施例中的单片机采用STC89C52单片机最小系统板。单片机及其外围电路见图2。由5V电源给单片机供电，该芯片的P3.0—P3.4用作无线接收模块的输入端口，由于PT2272输出的是高电平，所以在程序初始化后，P3.0—P3.4为均低电平。

其他端口的作用为：

P1.6作为光控信号的输入口；

P3.4作为声控信号的输入口；

P1.7作为继电器驱动电路的输出口；(高电平有效)；

P3.0和P3.1是STC89C52的串口，实现上电复位程序下载。

STC89C52中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是该放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外石英晶体或陶瓷谐振器一起构成自激振荡器。外接石英晶体(或陶瓷谐振器)及电容Cl6、C17接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。对外接电容Cl6、C17虽然没有十分严格的要求，但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程序及温度稳定性。如果使用石英晶体，我们推荐电容使用30pF±10pF，而如使用陶瓷谐振器，建议选择40pF±10pF。用户也可以采用外部时钟，这里使用的是30pF电容，12MHz的晶体振荡器。由于没有外部的ROM，所以EA与外部电源相连接，置高电平，直接读取ROM。连接如图2所示。

如图3所示，人体感应电路是将人体辐射的红外线转变为电信号。热释红外感应2脚输入到前置放大器OP1进行放大，然后由C4耦合给运算放大器OP2进行第二级放大。再经过电压比较器COP1和COP2构成双向鉴幅器处理后，检出有效触发信号去启动延时时间定时器输出信号在经过R3进入单片机部分进行处理。延时周期可通过R12来调节输出，在延时时间内只要Vs发生上跳变，Vo就会从Vs上跳变时刻起继续延长一个周期，而电路中的电容为了能够更好的控制了芯片内的定时器，若Vs一直保持为高电平，这样就可以通过P10传输到单片机内进行下一步处理。而根据不同的距离要求来调节R13，最大可以调节到7米左右。图中BISS0001中1脚用跳线连连接住一个接高电平后，在延时时间段内如果有人体在其感应范围活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才将高电平变为低电平，本电路设计就是可触发方式。

如图4所示，声控电路中的拾音电路将声音转换成微弱的电压信号。然后，微弱的电压信号经过两级放大成伏级的电压，电压通过迟滞比较器转变成单片机识别的方波信号，经过双向稳压管变成V的方波，然后传给单片机的I/O口。5±拾音电路由小型麦克和限流电阻组成，自制5V电源向其提供驱动电流；两级放大电路由两级共射单管放大组成，前级是NPN管，后级是PNP管；迟滞比较器的正向阈值电压为：

负向阈值电压为：

由图3.3-3可知，V_REF＝0V，故：

可以通过阈值电压的设置来消除两级放大的噪声，防止噪声对产生方波信号的干扰，从而消除噪声对单片机的干扰，增强对有用信号的识别。

电阻R15＝200KΩ，非常大，延长电容放电时间。

如图5所示，光控电路由光敏电阻，滑动变阻器，电阻，NPN三极管及运算放大器LM358组成。当光敏电阻受光照时，电阻减小，运放同向输入端为低电平；当光照较弱时，电阻增加，运放同向输入端为高电平。光控电路的输出信号经过电压跟随器后，将比较微弱的电流信号放大到单片机能够识别的电流，然后由运放输出端将放大后的信号传给单片机的I/O口。

电路图中的集电极电阻R17作为限流电阻，保护三极管；调节变阻器T2能够改变基极电流，从而控制发射结和集电极电流，进而控制整个光控电路对光信号的灵敏度。

如图6所示，继电器驱动电路将开关电路的负载改为继电器，即变成继电器驱动电路。运放同相输入端CON13与单片机相连，电压跟随器将微弱的单片机I0口输出电流放大，提高带负载能力，使电流能够驱动三极管，但为防止电流过大烧坏三极管，因此加上限流电阻R12，从而通过三极管的开关作用来驱动继电器。

LED2用来显示继电器的状态，当继电器闭合是LED2亮，但继电器断开是LED2灭，当开关的负载为电动机或者继电器等感性负载时，在截断流过负载的电流时(晶体管进入截止状态时)，会产生感应电动势(楞次定律)。这时产生的电压非常大。当这种电压超过晶体管的VCBO，VCEO时，晶体管将会被击穿。因此给继电器并上一个二极管，将集电极的电位钳制在(VCC+0.5)V左右，防止三极管被击穿。

如图7所示，本实用新型实施例中的电源电路使用的是5V电源的电路。

本实用新型的工作原理是：

在电源电路，首先将220V的交流电压经过15V变压器变成15交流电，再经LM7812、LM7912和LM7805转换成±12V与5V直流电源，电源电路给声控电路、光控电路、STC89C52单片机最小系统电路以及继电器驱动。

声控电路通过话驻极体话筒将声音转化成电信号，经电容耦合到三极管的基极，通过控制三极管的饱和、截止来控制输出电平的高低，然后输送到单片机。

人体感应电路是将人体辐射的红外线转变为电信号，经运算放大器进行放大后，再经过电压比较器构成双向鉴幅器处理后，检出有效触发信号去启动延时时间定时器，再输送到单片机。

光控电路通过光照改变光敏电阻的阻值大小来控制三极管的饱和、截止，在经过LM358的运放来控制电平的高低，再输送到单片机。

单片机根据声控电路、光控电路输入的信号来判断继电器的断开或者连接，单片机也控制继电器连接的延迟时间。

单片机的输出的电流比较小，不能够驱动继电器的闭合断开，继电器驱动由三极管组成给单片机的输出电流进行补偿，来驱动继电器的闭合。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种智慧景观照明装置，其特征在于，所述智慧景观照明装置设置有：

安装盒；

所述安装盒里侧底部安装有控制面板，所述安装盒中间安装有灯管座，所述安装盒上端安装有防尘盖；

所述控制面板表面集成焊接有单片机、人体感应器、声音检测器、光照强度检测器、继电器和电源转换器，所述单片机和电源分别与人体感应探头、声音检测器、光照强度检测器和继电器连接，所述继电器通过连接线路与灯管座连接。

2.如权利要求1所述的智慧景观照明装置，其特征在于，所述安装盒侧面开设有感应口，所述感应口里侧设置有磨砂玻璃。

3.如权利要求1所述的智慧景观照明装置，其特征在于，所述安装盒里侧四角开设有接线口，所述安装盒下端连接有多个可伸缩集线柱，所述可伸缩集线柱与接线口连通。

4.如权利要求1所述的智慧景观照明装置，其特征在于，所述人体感应器设置有热释电红外传感器、透镜和控制芯片，所述透镜罩设在热释电红外传感器外侧，所述热释电红外传感器通过连接线路与控制芯片连接。

5.如权利要求1所述的智慧景观照明装置，其特征在于，所述声音检测器设置有拾音器、限流电阻和迟滞比较器。

6.如权利要求1所述的智慧景观照明装置，其特征在于，光照强度检测器设置有光敏电阻、滑动变阻器、电阻、NPN三极管及运算放大器。

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