一种智能唤醒灯具的制作方法

一种智能唤醒灯具的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种智能唤醒灯具，包括供电模块、控制模块、LCD显示屏、LED背光模块、闹钟唤醒控制模块、亮温调整模块、语音控制模块、第一LED灯和第二LED灯；通过控制模块控制LED背光模块亮灭，输出对应的数据信号控制亮温调整模块的调整状态、以及输出对应的语音控制信号控制语音控制模块的响铃状态；亮温调整模块将数据信号转换为周期脉冲信号分别控制第一LED灯和第二LDE灯的亮灭、亮度与色温的比例、以及亮度与色温的渐变状态；能根据用户的需求调整灯的亮度和色温并实现渐变效果，在预设时间自动开关LED灯、并控制亮度和色温逐渐变高或变低，使视网膜逐渐适应光线变化，保护视网膜。
【专利说明】一种智能唤醒灯具

【技术领域】
[0001] 本发明涉及灯具控制领域，特别涉及一种智能唤醒灯具。

【背景技术】
[0002] 现有的照明灯具，一般通过开关控制灯亮灭，照明的亮度和色温通常不可调节，保 持固定的功率消耗。但是，环境亮度是不断变化的，在光线较亮时，灯具的灯光亮势必产生 一定的功率浪费；在无光线时，灯具当前的照明效果可能较差。如何根据用户需求改变灯具 照明的效果是灯具发展的重要研究方向之一。
[0003] 现有的灯具可通过不同开关的切换来改变灯的亮度和色温，或通过额外的控制器 来实现亮度和色温调节；其需铺设对应的控制线、增加了灯具安装的难度，且成本较高。
[0004] 同时，现有灯具开关时，灯光的亮灭速度很快。若用户在较暗的环境开灯，突然的 强光反而容易使用户出现短暂的视觉失明，影响视觉效果。并且，用户在起床或睡觉时亮 灭灯具，视觉明暗程度差别较大，光线的亮度突变影响视网膜的敏感度，带来较差的照明效 果。
[0005] 因而现有技术还有待改进和提高。


【发明内容】

[0006] 鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种智能唤醒灯具，能根 据用户的需求调整灯的亮度和色温，在预设时间自动开关灯具、并控制亮度和色温逐渐变 高或变低，使视网膜逐渐适应光线变化，保护视网膜。
[0007] 为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案： 一种智能唤醒灯具，其包括供电模块、控制模块、LCD显示屏、LED背光模块、闹钟唤醒 控制模块、亮温调整模块、语音控制模块、第一 LED灯和第二LED灯；所述供电模块连接外 部的电源适配器、控制模块、LED背光模块、闹钟唤醒控制模块、亮温调整模块和语音控制模 块，所述控制模块连接供电模块、LCD显示屏、LED背光模块、闹钟唤醒控制模块、亮温调整 模块和语音控制模块； 供电模块将电源适配器输出的电源电压转换成第一电压和第二电压，并提供内部电池 供电，还输出控制信号启闭控制模块；控制模块根据输入的按键指令控制LCD显示屏显示， 控制LED背光模块亮灭，输出对应的数据信号在预设时间自动控制亮温调整模块的工作状 态和调整状态，以及输出对应的语音控制信号控制语音控制模块的响铃状态；所述亮温调 整模块将数据信号转换为周期脉冲信号分别控制第一 LED灯和第二LDE灯的亮灭、亮度与 色温的比例、以及亮度与色温的渐变状态；所述语音控制模块根据语音控制信号控制喇叭 的铃声大小及响铃方式；所述第一 LED灯被点亮时发出黄光，第二LED灯被点亮时发出白 光。
[0008] 所述的智能唤醒灯具中，所述供电模块包括接口、磁环电感、第一二极管、第 二二极管、第三二极管、第一电容、第一磁珠、降压芯片、第一三极管、第一电阻、第二电 阻、第三电阻、第四电阻和内部电池；所述接口的第1端连接其第2端和磁环电感的第 ?端，接口的第3端连接磁环电感的第3端，磁环电感的第Θ端连接第一二极管的正极和 第一电阻的一端，所述磁环电感的第沭端接地，所述第一二极管的负极通过第一磁珠连接 第一电源端和降压芯片的VIN端，第一电容与第一二极管并联，所述降压芯片的VOUT端连 接第二电源端、还通过第二电阻接地，降压芯片的GND端接地；所述第一电阻的另一端连接 第一三极管的基极、还通过第三电阻接地，所述第一三极管的发射极接地，第一三极管的集 电极连接控制模块和第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端连接第二二极管的负极、第 三二极管的负极和电池端，第二二极管的正极连接第二电源端，第三二极管的正极连接内 部电池。
[0009] 所述的智能唤醒灯具中，所述第一三极管为ΝΡΝ三极管，磁环电感的电感值为 300uH-600 uH，线径为 0· 35_。
[0010] 所述的智能唤醒灯具中，所述控制模块包括闹钟键、灯光开关键、一键、时钟键、色 温+键、色温-键、亮度+键和亮度-键、触摸芯片、晶振、第二电容、第三电容、第四电容和 第五电阻；所述闹钟键、灯光开关键、一键、时钟键、色温+键、色温-键、亮度+键、亮度-键 分别连接触摸芯片的 P37/TS7 端、P36/TS6 端、P35/TS5 端、P34/TS4 端、P33/TS3 端、P32/ TS2端、P31/TS1端、P30/TS0端；所述晶振的一端连接触摸芯片的LXIN端、还通过第三电容 接地，晶振的另一端连接触摸芯片的LX0UT端、还通过第四电容接地，所述触摸芯片的AVDD 端连接电池端和第二电容的一端，所述第二电容的另一端连接触摸芯片的GND端和地，触 摸芯片的0SC端连接第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端连接触摸芯片的VDD端、VIXD 端和电池端； 触摸芯片的P40端、P41端均连接亮温调整模块，触摸芯片的P42端连接供电模块，触 摸芯片的P43端、P44端、P45端、P46端、P47端连接闹钟唤醒控制模块，触摸芯片的SEG11 端、SEG10 端、SEG9 端、SEG8 端、SEG7 端、SEG12 端、SEG13 端、SEG14 端、SEG15 端、SEG16 端、 SEG17端均连接LCD显示屏，触摸芯片的SEG24/P10端、SEG25/P11端、SEG26/P12端、SEG27/ P13端、SEG28/P14端、SEG29/P15端、SEG31 /P17端均连接语音控制模块，触摸芯片的SEG30/ P16端连接LED背光模块。
[0011] 所述的智能唤醒灯具中，所述LED背光模块包括第六电阻、第七电阻、第二三极管 和LED背光灯；所述第二三极管的基极通过第六电阻连接触摸芯片，第二三极管的集电极 通过第七电阻连接LED背光灯的负极，LED背光灯的正极连接第二电源端，第二三极管的发 射极接地。
[0012] 所述的智能唤醒灯具中，所述闹钟唤醒控制模块包括闹钟开关键、自然唤醒键、自 然睡眠和+键、编程触摸芯片、开关、第五电容、第六电容和第八电阻；所述闹钟开关键、自 然唤醒键、自然睡眠键和+键分别连接编程触摸芯片的TS4端、TS3端、TS1端、TS0端；所 述编程触摸芯片的P00端、P01端、P02端、P03端、P20端连接触摸芯片；编程触摸芯片的 TS0端、TS1端、TS3端、TS4端均连接按键模块，编程触摸芯片的0SCI端通过第八电阻连接 第二电源端，编程触摸芯片的P21端通过开关接地，编程触摸芯片的RST端通过第五电容接 地，编程触摸芯片的VDD端连接第二电源端、还通过第六电容接地，编程触摸芯片的GND端 接地。
[0013] 所述的智能唤醒灯具中，所述亮温调整模块包括： 亮温控制单元，用于根据控制模块输出的数据信号产生用于调整第一 LED灯的亮度和 色温的第一调控信号、和调整第二LED灯的亮度和色温的第二调控信号； 第一调整单元，用于根据第一调控信号调整第一 LED灯的输入电流和输入电压、控制 第一 LED灯的亮度和色温改变； 第二调整单元，用于根据第二调控信号调整第二LED灯的输入电流和输入电压、控制 第二LED灯的亮度和色温改变； 所述亮温控制单元连接第一调整单元和第二调整单元，第一调整单元连接第一 LED 灯，第二调整单元连接第二LED灯。
[0014] 所述的智能唤醒灯具中，所述亮温控制单元包括LED调制芯片，所述LED调制芯片 的ΡΒ[0]/ΑΙΝ0端、PB[1]/AIN1端分别连接触摸芯片的P41端、P40端，LED调制芯片的VDD 端连接第二电源端，LED调制芯片的WM0/PA[3]端连接第一调整单元，LED调制芯片的WM1/ PA[4]端连接第二调整单元。
[0015] 所述的智能唤醒灯具中，所述第一调整单元包括驱动芯片、第一电感、第二磁珠、 第三磁珠、第九电阻、第十电阻、第五二极管和第二接口；所述驱动芯片的VIN端连接第一 电源端，驱动芯片的DM端通过第九电阻连接LED调制芯片的WM0/PA[3]端，驱动芯片的 CSN端通过第十电阻连接第一电源端、还通过第二磁珠连接第二接口的第1脚，驱动芯片的 SW端连接第一电感的一端和第五二极管的正极，第五二极管的负极连接第一电源端，第一 电感的另一端通过第三磁珠连接第二接口的第2脚，第二接口连接第一 LED灯。
[0016] 所述的智能唤醒灯具中，所述语音控制模块包括语音芯片、喇叭、第七电容、第八 电容和第i^一电阻；所述语音芯片的PB3端、PB1端、PC3端、PC0端、PC1端、PC2端、PB2端 分别连接触摸芯片 U2 的 SEG31/P17 端、SEG29/P15 端、SEG27/P13 端、SEG24/P10 端、SEG25/ P11端、SEG26/P12端、SEG27/P13端，所述语音芯片的VPP端、VDD1端、VDD3均连接第二电 源端和第七电容的一端，第七电容的另一端接地，语音芯片的0SC/PD2端通过第十一电阻 连接语音芯片的VREF端和第八电容的一端，第八电容的另一端接地，语音芯片的PWM1/DAC 端和PWM2/M端连接喇叭。
[0017] 相较于现有技术，本发明提供的一种智能唤醒灯具，通过控制模块控制LED背光 模块亮灭，输出对应的数据信号控制亮温调整模块的调整状态、以及输出对应的语音控制 信号控制语音控制模块的响铃状态；亮温调整模块将数据信号转换为周期脉冲信号分别控 制第一 LED灯和第二LDE灯的亮灭、亮度与色温的比例、以及亮度与色温的渐变状态；能根 据用户的需求调整灯的亮度和色温并实现渐变效果，在预设时间自动开关LED灯、并控制 亮度和色温逐渐变高或变低，使视网膜逐渐适应光线变化，保护视网膜。

【专利附图】

【附图说明】
[0018] 图1为本发明智能唤醒灯具的结构框图。
[0019] 图2为本发明智能唤醒灯具中供电模块的电路图。
[0020] 图3为本发明智能唤醒灯具中控制模块、LCD显示屏和LED背光模块的电路图。
[0021] 图4为本发明智能唤醒灯具中闹钟唤醒控制模块的电路图。
[0022] 图5为本发明智能唤醒灯具中亮温调整模块的电路图。
[0023] 图6为本发明智能唤醒灯具中语音控制模块的电路图。

【具体实施方式】
[0024] 本发明提供一种智能唤醒灯具，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明 确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施 例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0025] 请参阅图1，本发明提供的智能唤醒灯具包括供电模块100、控制模块200、IXD显 示屏300、LED背光模块400、闹钟唤醒控制模块500、亮温调整模块600、语音控制模块700、 第一 LED灯和第二LED灯。所述供电模块100连接外部的电源适配器、控制模块200连接 LED背光模块400、闹钟唤醒控制模块500、亮温调整模块600和语音控制模块700,所述控 制模块200连接供电模块100、IXD显示屏300、LED背光模块400、闹钟唤醒控制模块500、 亮温调整模块600和语音控制模块700。
[0026] 供电模块100将电源适配器输出的电源电压（AC 110V~240V)转换成第一电压（VCC +24V)和第二电压（VDD +5V)进行供电，提供内部电池的电压（VB +3V)进行供电；供电模块 100还输出控制信号POWER启闭控制模块。控制模块200根据输入的按键指令控制LCD显 示屏300显示、控制LED背光模块400亮灭，输出对应的数据信号（SDA、SCL)在预设时间自 动控制亮温调整模块600的工作状态和调整状态，以及输出对应的语音控制信号（V0LUE0、 V0LUE2、V0LUE3、CH(TCH3)控制语音控制模块700的响铃状态。所述亮温调整模块600将 数据信号（SDA、SCL)转换为周期脉冲信号（Y_LED、W_LED)分别控制第一 LED灯和第二LDE 灯的亮灭、亮度与色温的比例、以及亮度与色温的渐变状态。所述语音控制模块700根据语 音控制信号（￥01^耶0、￥01^耶2、￥01^耶3、010~013)控制喇叭3?的铃声大小及响铃方式。所述 第一 LED灯被点亮时发出黄光，第二LED灯被点亮时发出白光。
[0027] 请同时参阅图2-图6,所述供电模块100 (详见图2)包括接口 J1、磁环电感T1、 第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一电容C1、第一磁珠 FBI、降压芯片U1、第 一三极管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和内部电池 BT。所述接 口 J1的第1端连接其第2端和磁环电感T1的第?端，接口 J1的第3端连接磁环电感T1 的第+2:端，磁环电感T1的第0端连接第一二极管D1的正极和第一电阻R1的一端，所述磁 环电感T1的第φ端接地，所述第一二极管D1的负极通过第一磁珠 FBI连接第一电源端VCC 和降压芯片U1的VIN端，第一电容C1与第一二极管D1并联，所述降压芯片U1的V0UT端 连接第二电源端VDD、还通过第二电阻R2接地，降压芯片U1的GND端接地。
[0028] 所述第一电阻R1的另一端连接第一三极管Q1的基极、还通过第三电阻R3接地， 所述第一三极管Q1的发射极接地，第一三极管Q1的集电极连接控制模块和第四电阻R4的 一端，所述第四电阻R4的另一端连接第二二极管D2的负极、第三二极管D3的负极和电池 端VB，第二二极管D2的正极连接第二电源端VDD，第三二极管D3的正极连接内部电池 BT。
[0029] 其中，第一三极管Q1为NPN三极管，降压芯片U1为7805降压芯片，磁环电感T1 的电感值为300uH-600 uH，线径为0. 35mm。所述内部电池 BT为CR2032锂锰扣式电池，使 用寿命在1年左右。
[0030] 当接口 J1未外接电源适配器时，所述智能唤醒灯具的控制模块100由内部电池 BT供电，控制模块100内涉及时钟控制的电路有到地的通路，此时仅维持时钟计时，控制信 号POWER为+3V的高电平被控制模块100识别后，控制模块100的其他功能关闭，此时屏幕 无显示，所有触摸按键无效，灯光亦不亮。（如果内部电池维持时钟不计时时，或按键不动作 时，请更换内部电池)。接通电源适配器后，通过磁环电感T1、第一二极管D1、第一电容C1组 成的降压电路、从第一电源端VCC输出+24V的第一电压。第一电压再经过降压芯片U1降 压后、从第二电源端VDD输出+5V的第二电压。第一电阻R1和第三电阻R3对磁环电感T1 的第莎端输出的高电平分压后，产生高电平输入第一三极管Q1的基极使其导通，将控制信 号POWER的电压拉低。低电平的控制信号POWER使控制模块200启动进入工作状态，智能 唤醒灯具的所有功能正常。
[0031] 所述控制模块200 (详见图3)包括闹钟键K1、灯光开关键K2、一（减）键K3、时钟 键K4、色温+ (上调）键K5、色温-(下调）键K6、亮度+ (上调）键K7和亮度-(下调）键 K8、触摸芯片U2、晶振XI、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4和第五电阻R5,触摸芯片 U2的型号为SG8LT128P_LQPF64 ;所述闹钟键K1、灯光开关键K2、一(减)键K3、时钟键K4、色 温+ (上调）键K5、色温-(下调）键K6、亮度+ (上调）键K7、亮度-(下调）键K8分别连接 触摸芯片 U2 的 P37/TS7 端、P36/TS6 端、P35/TS5 端、P34/TS4 端、P33/TS3 端、P32/TS2 端、 P31/TS1端、P30/TS0端；所述晶振XI的一端连接触摸芯片U2的LXIN端、还通过第三电容 C3接地，晶振XI的另一端连接触摸芯片U2的LX0UT端、还通过第四电容C4接地，所述触摸 芯片U2的AVDD端连接电池端VB和第二电容C2的一端，所述第二电容C2的另一端连接触 摸芯片U2的GND端和地，触摸芯片U2的0SC端连接第五电阻R5的一端，所述第五电阻R5 的另一端连接触摸芯片U2的VDD端、VIXD端和电池端VB。
[0032] 触摸芯片U2的P40端、P41端均连接亮温调整模块，触摸芯片U2的P42端连接供 电模块100,触摸芯片U2的P43端、P44端、P45端、P46端、P47端连接闹钟唤醒控制模块， 触摸芯片 U2 的 SEG11 端、SEG10 端、SEG9 端、SEG8 端、SEG7 端、SEG12 端、SEG13 端、SEG14 端、SEG15端、SEG16端、SEG17端均连接LCD显示屏300的SEG端(分别为第5脚、第6脚、 第7脚、第8脚、第9脚、第10脚、第11脚、第12脚、第13脚、第14脚、第15脚)，触摸芯片 U2 的 SEG24/P10 端、SEG25/P11 端、SEG26/P12 端、SEG27/P13 端、SEG28/P14 端、SEG29/P15 端、SEG31/P17端均连接语音控制模块，触摸芯片U2的SEG30/P16端连接LED背光模块400。
[0033] 当控制信号POWER为+3V的高电平时，触摸芯片U2启动。触摸芯片U2根据按键 模块输入的控制指令实现的功能包括：灯光开关、亮度调节、色温调节、时钟显示和更改、闹 钟开关、自然睡眠和自然唤醒。下面将结合各功能分别阐述具体实现电路。
[0034] 所述LED背光模块400 (详见图3)包括第六电阻R6、第七电阻R7、第二三极管Q2 和LED背光灯D4,所述第二三极管Q2为NPN三极管，其基极通过第六电阻R6连接触摸芯片 U2的SEG30/P16端，第二三极管Q2的集电极通过第七电阻R7连接LED背光灯D4的负极， LED背光灯D4的正极连接第二电源端VDD，第二三极管Q2的发射极接地。
[0035] 所述闹钟唤醒控制模块500 (详见图4)包括闹钟开关键K9、自然唤醒键K10、自然 睡眠 K11和+ (加）键K12、编程触摸芯片U3、开关S、第五电容C5、第六电容C6和第八电阻 R8,编程触摸芯片U3的型号为HC8T0506-S0P16 ;所述闹钟开关键K9、自然唤醒键K10、自然 睡眠键K11和+ (加）键K12分别连接编程触摸芯片U3的TS4端、TS3端、TS1端、TS0端； 所述编程触摸芯片U3的P00端、P01端、P02端、P03端、P20端分别连接触摸芯片U2的P47 端、P46端、P45端、P44端、P43端；编程触摸芯片U3的TS0端、TS1端、TS3端、TS4端均连 接按键模块600,编程触摸芯片U3的0SCI端通过第八电阻R8连接第二电源端VDD，编程触 摸芯片U3的P21端通过开关S接地，编程触摸芯片U3的RST端通过第五电容C5接地，编 程触摸芯片U3的VDD端连接第二电源端VDD、还通过第六电容C6接地，编程触摸芯片U3的 GND端接地。
[0036] 本实施例中共12个按键（KfK12)，均为触摸按键。
[0037] 所述亮温调整模块600 (详见图5)包括亮温控制单元710、第一调整单元720和第 二调整单元730,所述亮温控制单元710连接第一调整单元720和第二调整单元730,第一 调整单元720连接第一 LED灯，第二调整单元730连接第二LED灯。亮温控制单元710根 据控制模块200的触摸芯片U2输出的数据信号（SCL、SDA)产生用于调整第一 LED灯的亮 度和色温的第一调控信号Y_LED和调整第二LED灯的亮度和色温的第二调控信号W_LED。 第一调整单元720根据第一调控信号Y_LED调整第一 LED灯的输入电流和输入电压、从而 控制第一 LED灯的亮度和色温改变。第二调整单元730根据第二调控信号W_LED调整第二 LED灯的输入电流和输入电压、从而控制第二LED灯的亮度和色温改变。
[0038] 如图5所示，所述亮温控制单元710包括LED调制芯片U4,其型号为 HC8P362-S0P14。所述LED调制芯片U4的ΡΒ[0]/ΑΙΝ0端、PB[1]/AIN1端分别连接触摸芯 片U2的P41端、P40端，LED调制芯片U4的VDD端连接第二电源端VDD，LED调制芯片U4 的WM0/PA[3]端连接第一调整单元720, LED调制芯片U4的WM1/PA[4]端连接第二调整单 元 730。
[0039] 所述第一调整单元720包括驱动芯片U5、第一电感L1、第二磁珠 FB2、第三磁 珠 FB3、第九电阻R9、第十电阻R10、第五二极管D5和第二接口 J2,驱动芯片U5的型号为 HC3612 ;所述驱动芯片U5的VIN端连接第一电源端VCC，驱动芯片U5的D頂端通过第九电 阻R9连接LED调制芯片U4的WM0/PA[3]端，驱动芯片U5的CSN端通过第十电阻R10连接 第一电源端VCC、还通过第二磁珠 FB2连接第二接口的第1脚，驱动芯片U5的SW端连接第 一电感L1的一端和第五二极管D5的正极，第五二极管D5的负极连接第一电源端VCC，第一 电感L1的另一端通过第三磁珠 FB3连接第二接口 J2的第2脚，第二接口 J2连接第一 LED 灯。
[0040] 其中，所述驱动芯片U5的型号为HC3612,所述第五二极管D5为肖特基二极管。需 要理解的是，所述第二调整单元730的内部电路结构与第一调整单元720相同，具体如图5 所示，此处对第二调整单元730的内部电路结构不作详述。
[0041] 所述语音控制模块700 (详见图6)包括语音芯片U6、喇叭SP、第七电容C7、第八 电容C8和第i^一电阻R11，所述语音芯片U6的型号为NY5P085A-S0P24 ;所述语音芯片U6 的PB3端、PB1端、PC3端、PC0端、PC1端、PC2端、PB2端分别连接触摸芯片U2的SEG31/ P17 端、SEG29/P15 端、SEG27/P13 端、SEG24/P10 端、SEG25/P11 端、SEG26/P12 端、SEG27/ P13端，所述语音芯片U6的VPP端、VDD1端、VDD3均连接第二电源端VDD和第七电容C7的 一端，第七电容C7的另一端接地，语音芯片U6的0SC/PD2端通过第i^一电阻R11连接语音 芯片U6的VREF端和第八电容C8的一端，第八电容C8的另一端接地，语音芯片U6的PWM1/ DAC端和PWM2/M端连接喇叭SP。
[0042] 请同时参阅图1至图6,以第一 LED灯发出黄光、第二LED灯发出白光为例，所述智 能唤醒灯具的工作原理为： 一、关闭模式：未外接电源适配器时，内部电池 BT与触摸芯片U2之间形成到地通路，控 制信号POWER为高电平。此时，触摸芯片U2的大部分功能被锁住，仅时钟功能启动，内部电 池 BT提供的电量仅维持时钟计时，LCD显示屏无显示，按键模块的所有触摸按键无效，灯光 亦不亮。
[0043] 二、开启模式：接通电源适配器后，通过磁环电感T1、第一二极管D1、第一电容C1 降压处理后从第一电源端VCC输出+24V的第一电压。第一电压再经过降压芯片U1降压 后、从第二电源端VDD输出+5V的第二电压。第一三极管Q1导通将控制信号POWER的电压 拉低，使触摸芯片U2启动进入工作状态，智能唤醒灯具的所有功能正常，按任意触摸按键 (KfK12)均能使触摸芯片U2的SEG30/P16端输出高电平导通第二三极管Q2,点亮LED背光 灯D4。触摸芯片U2内置的定时器启动，无按键动作10秒钟后，触摸芯片U2的SEG30/P16 端输出低电平使LED背光灯熄灭。
[0044] 需要注意的是，本实施例在LCD显示屏上设置了 8个图标，分别为：时钟图标、闹 钟图标、闹钟音量图标、自然唤醒亮度图标、自然唤醒音量图标、自然唤醒图标、自然睡眠图 标、夜灯图标。这8个图标对应的功能在实现或不实现时会相应的在LCD显示屏上显示或 消失，本实施例不限制图标的图像。未装内部电池 BT时，接通电源适配器后，LCD全屏显示， 1秒后进入时钟模式状态。
[0045] 智能唤醒灯具的功能与其对应的12个触摸按键如下： 1、灯光开关功能，由灯光开关键K2控制。
[0046] 所述灯光开关键K2为乒乓按键，按一次触摸芯片U2识别为开灯，再按一次识别为 关灯。开关灯时，触摸芯片U2输出相应的数据信号（SDA、SCL)给LED调制芯片U4,输出对 应的周期脉冲信号（Y_LED、W_LED)控制第一调整单元720和第二调整单元730,使第一 LED 灯、第二LED灯的亮度缓冲。即开灯时，灯的亮度由最低平滑过渡到目标亮度，关灯时由当 前亮度平滑过渡至灭灯，时间不超过1秒钟。第一次开灯亮度初始值为目标亮度的80%，且 白光：黄光=1 :1。
[0047] 2、亮度调整功能，由亮度+(上调）键K7和亮度-(下调）键K8控制。
[0048] 按下亮度+键K7后，触摸芯片U2改变数据信号（SDA、SCL)的值，使LED调制芯片 U4输出调整后的周期脉冲信号（Y_LED、W_LED)，通过第一调整单元720和第二调整单元730 实现亮度上调功能，松开亮度+键K7后停在此时的亮度。调到灯的最高亮度时，无论此时 是否松开亮度+键K7,亮度均不再变化。
[0049] 同理可得，按下亮度-键K8后，对亮度进行下调，松开后停在此时的亮度，调到最 低则不再变化。
[0050] 3、色温调整功能，由色温+(上调）键K5、色温-(下调）键K6控制。
[0051] 色温调整原理与亮度调整相同，也是按下对应的按键后触摸芯片U2改变数据信 号（SDA、SCL)的值，使LED调制芯片U4输出调整后的周期脉冲信号（Y_LED、W_LED)，通过第 一调整单元720和第二调整单元730实现色温上下调整的功能。松开后停在此时的状态， 调到最高或最低则不再变化。此处不作详述。
[0052] 4、时钟调节功能，由时钟键K4、一（减）键K3、+ (加）键K12控制。
[0053] 时钟键Κ4按下后进入时钟调节模式，此时触摸芯片U2控制IXD显示屏上方的时 钟图标闪烁，表示可对当前时钟时间进行设置。设置顺序是：分一时一确定。按下+键Κ12 和-键Κ3可改变触摸芯片U2输出的A[00:10]的值（S卩Α0(ΓΑ10)，从而对LCD显示屏上的 数值进行调节。调节完成再按时钟键K4,触摸芯片U2保持当前的A[00:10]的值，相当于保 存已设定的时间数值。之后，触摸芯片U2内部的定时器启动，若5秒钟之内无按键动作，则 自动保存已设定的时间并自动退出时钟调节模式。
[0054] 5、闹钟调节功能，由闹钟键K1、一（减）键K3、+ (加）键K12控制。
[0055] 闹钟键Κ1为乒乓按键，按一下触摸芯片U2启动闹钟功能，在IXD显示屏上显示闹 钟图标，并显示之前设定的定时时间（显示三秒钟，之后消失)，以提示用户闹钟时间；再按 一下关掉闹钟功能。
[0056] 启动闹钟功能后，若需调整闹钟时间，可通过长按闹钟键Κ1进入闹钟调节模式进 行调节。此时LCD显示屏的闹钟图标闪烁，表示可对闹钟定时时间进行设置。设置方法与 时钟调节功能相同，也是通过+键K12和-键K3改变触摸芯片U2输出的A[00:10]的值， 实现闹钟定时，此处不作详述。闹钟时间设置完成后，再长按一下闹钟键K1退出闹钟调节 模式，闹钟图标不再闪烁。
[0057] 6、自然睡眠功能或夜灯功能，由自然睡眠键K11控制。
[0058] 若短按自然睡眠键K11 (触摸持续时间小于3秒钟)，则启动自然睡眠功能模式，此 时触摸芯片U2控制IXD显示屏显示自然睡眠图标。触摸芯片U2内定时器启动，输出相应 的数据信号（SDA、SCL)给LED调制芯片U4,输出对应的周期脉冲信号（Y_LED、W_LED)控制 第一调整单元720和第二调整单元730,使第一 LED灯、第二LED灯的灯光保持10秒钟不 变，然后在10秒钟时间内，数据信号（SDA、SCL)不断改变、使灯光由当前状态平滑过度为黄 光亮(亮度为最大亮度的20%)，白光灭的状态(即第一 LED灯保持点亮且亮度变小，第二LED 灯熄灭)，然后再在30分钟的时间内，数据信号（SDA、SCL)不断改变、使当前亮度逐渐平滑 地降低直到灭掉(第一 LED灯的亮度逐渐减小直至熄灭)。
[0059] 若长按自然睡眠键K11 (触摸持续时间大于3秒钟)，可启动夜灯功能模式，此时触 摸芯片U2控制LCD显示屏显示夜灯图标。触摸芯片U2内定时器启动，输出相应的数据信 号（SDA、SCL)给LED调制芯片U4,输出对应的周期脉冲信号（Y_LED、W_LED)控制第一调整 单元720和第二调整单元730,使第一 LED灯、第二LED灯的灯光保持10秒钟不变，然后在 10秒钟时间内由，数据信号（SDA、SCL)不断改变、使灯光的当前状态平滑过度为黄光亮(亮 度为最大亮度的20%)，白光灭的状态，然后再在30分钟的时间内，数据信号（SDA、SCL)不断 改变、使当前亮度逐渐平滑地降低亮度到5% (即第一 LED灯的亮度减小到最大亮度的5%)， 并保持此状态(即当前的数据信号不变)，8小时后更改数据信号使第一 LED灯熄灭。
[0060] 7、自然唤醒功能，由自然唤醒键K10控制。。
[0061] 在闹钟开启的状态下，按下自然唤醒键K10后，触摸芯片U2控制IXD显示屏显示 自然唤醒图标，表示已启动自然唤醒模式。在闹钟响之前15分钟，首先，触摸芯片U2输出 对应的语音控制信号（V0LUE0、V0LUE2、V0LUE3、CH(TCH3)控制语音芯片U6,使喇叭SP以最 小音量开始播放自然声。同时通过改变数据信号（SDA、SCL)的值控制两个LED灯以5000K 左右色温(即白光：黄光=1 :1)最低亮度亮灯。
[0062] 在闹钟响之前15分钟内，触摸芯片U2逐渐改变语音控制信号的值，使喇叭SP的 自然声音量从最小值逐渐增大到最大值。同时，触摸芯片U2逐渐改变数据信号（SDA、SCL) 的值控制灯光亮度从最低逐渐升到最高值。
[0063] 闹钟响起后，触摸芯片U2停止语音控制信号输出，使喇叭停止工作，自然声播放 结束。
[0064]自然唤醒过程中，可通过再次按自然唤醒键K10的方式终止自然声的播放，但灯 光亮度停在按键按下时的状态、不再变化。也可通过同时按下不少于五个触摸按键或按下 灯光开关键K2的方式同时终止自然声播放并关灯。终止自然唤醒或关灯的操作，对定时闹 钟功能无任何影响。
[0065] 为了方便夜间用户起夜照明，本实施例还提供起夜亮灯功能。夜间视线不好且主 照明灯不亮的情况下，可通过同时按下不少于任意五个触摸按键的方式开灯，此时色温为 最低值，只有黄光亮(即只打开第一 LED灯)，且灯的亮度为最高亮度的2%。
[0066] 为了避免长时间响铃消耗电量，或入睡太深响铃一次无法闹醒用户，或用户贪睡 懒于关闹钟，本实施例还提供一种贪睡模式，即在闹钟第一次响起后，没有外界干预（即用 户对触摸按键不操作）的情况下，触摸芯片U2间歇地输出对应的语音控制信号，控制喇叭 SP在每五分钟内，响铃一分钟、停四分钟。如此重复五次后自动终止。响铃过程中，可通过 同时按下不少于任意五个触摸按键的方式抑制闹钟进入贪睡模式，从铃声响起算5分钟后 闹钟会再次响起，最多可重复贪睡五次直到闹钟自动终止。
[0067] 若想随时终止闹钟，可按下闹钟开关键K9。不管闹钟响不响，按下闹 钟开关键K9后，可终止闹钟声音，并禁止闹钟功能。闹钟处理的优先级高于起夜亮灯。 即如果闹钟响了，同时按下不少于五个触摸按键时，首先抑制闹钟并进入贪睡模式；在闹钟 不响的情况下，同时按下不少于五个按键，则启动起夜亮灯功能。启动起夜亮灯后，可再按 灯光开关键K2关灯，或按自然睡眠键K11进入自然睡眠/夜灯功能。
[0068] 为了方便用户调整灯的亮度和色温，本实施例还提供状态记忆功能。即每次按灯 光开关键K2关灯时的亮度和色温值被触摸芯片U2记忆保存，在不掉电的情况下，再次按灯 光开关键K2开灯时，触摸芯片U2输出记忆保存时数据信号控制灯点亮为上次关灯时的状 态。但在自然睡眠、夜灯模式下按灯光开关键K2关灯后，在不掉电的情况下再次按灯光开 关键K2开灯，恢复的是启动自然睡眠或夜灯模式之前的亮度和色温状态。
[0069] 本实施提供的智能唤醒灯具适用于室内照明、工作、休闲、睡眠 L E D台灯，采用触 摸式无极调光，方便用户操作、并且亮度和色温的调整方式更加灵活、效果更好。
[0070] 可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发 明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保 护范围。
【权利要求】
1. 一种智能唤醒灯具，其特征在于，包括供电模块、控制模块、IXD显示屏、LED背光模 块、闹钟唤醒控制模块、亮温调整模块、语音控制模块、第一 LED灯和第二LED灯；所述供电 模块连接外部的电源适配器、控制模块、LED背光模块、闹钟唤醒控制模块、亮温调整模块 和语音控制模块，所述控制模块连接供电模块、LCD显示屏、LED背光模块、闹钟唤醒控制模 块、亮温调整模块和语音控制模块； 供电模块将电源适配器输出的电源电压转换成第一电压和第二电压，并提供内部电池 供电，还输出控制信号启闭控制模块；控制模块根据输入的按键指令控制LCD显示屏显示， 控制LED背光模块亮灭，输出对应的数据信号在预设时间自动控制亮温调整模块的工作状 态和调整状态，以及输出对应的语音控制信号控制语音控制模块的响铃状态；所述亮温调 整模块将数据信号转换为周期脉冲信号分别控制第一 LED灯和第二LDE灯的亮灭、亮度与 色温的比例、以及亮度与色温的渐变状态；所述语音控制模块根据语音控制信号控制喇叭 的铃声大小及响铃方式；所述第一 LED灯被点亮时发出黄光，第二LED灯被点亮时发出白 光。
2. 根据权利要求1所述的智能唤醒灯具，其特征在于，所述供电模块包括接口、磁环电 感、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电容、第一磁珠、降压芯片、第一三极管、第 一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和内部电池；所述接口的第1端连接其第2端和磁环 电感的第①端，接口的第3端连接磁环电感的第α端，磁环电感的第0端连接第一二极管 的正极和第一电阻的一端，所述磁环电感的第Φ端接地，所述第一二极管的负极通过第一 磁珠连接第一电源端和降压芯片的VIN端，第一电容与第一二极管并联，所述降压芯片的 VOUT端连接第二电源端、还通过第二电阻接地，降压芯片的GND端接地；所述第一电阻的另 一端连接第一三极管的基极、还通过第三电阻接地，所述第一三极管的发射极接地，第一三 极管的集电极连接控制模块和第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端连接第二二极管的 负极、第三二极管的负极和电池端，第二二极管的正极连接第二电源端，第三二极管的正极 连接内部电池。
3. 根据权利要求2所述的智能唤醒灯具，其特征在于，所述第一三极管为ΝΡΝ三极管， 磁环电感的电感值为300uH-600 uH，线径为0. 35mm。
4. 根据权利要求1所述的智能唤醒灯具，其特征在于，所述控制模块包括闹钟键、灯光 开关键、一键、时钟键、色温+键、色温-键、亮度+键和亮度-键、触摸芯片、晶振、第二电 容、第三电容、第四电容和第五电阻；所述闹钟键、灯光开关键、一键、时钟键、色温+键、色 温-键、亮度+键、亮度-键分别连接触摸芯片的P37/TS7端、P36/TS6端、P35/TS5端、P34/ TS4端、P33/TS3端、P32/TS2端、P31/TS1端、P30/TS0端；所述晶振的一端连接触摸芯片的 LXIN端、还通过第三电容接地，晶振的另一端连接触摸芯片的LXOUT端、还通过第四电容接 地，所述触摸芯片的AVDD端连接电池端和第二电容的一端，所述第二电容的另一端连接触 摸芯片的GND端和地，触摸芯片的OSC端连接第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端连接 触摸芯片的VDD端、VIXD端和电池端； 触摸芯片的P40端、P41端均连接亮温调整模块，触摸芯片的P42端连接供电模块，触 摸芯片的P43端、P44端、P45端、P46端、P47端连接闹钟唤醒控制模块，触摸芯片的SEG11 端、SEG10 端、SEG9 端、SEG8 端、SEG7 端、SEG12 端、SEG13 端、SEG14 端、SEG15 端、SEG16 端、 SEG17端均连接LCD显示屏，触摸芯片的SEG24/P10端、SEG25/P11端、SEG26/P12端、SEG27/ P13端、SEG28/P14端、SEG29/P15端、SEG31 /P17端均连接语音控制模块，触摸芯片的SEG30/ P16端连接LED背光模块。
5. 根据权利要求4所述的智能唤醒灯具，其特征在于，所述LED背光模块包括第六电 阻、第七电阻、第二三极管和LED背光灯；所述第二三极管的基极通过第六电阻连接触摸芯 片，第二三极管的集电极通过第七电阻连接LED背光灯的负极，LED背光灯的正极连接第二 电源端，第二三极管的发射极接地。
6. 根据权利要求4所述的智能唤醒灯具，其特征在于，所述闹钟唤醒控制模块包括闹 钟开关键、自然唤醒键、自然睡眠和+键、编程触摸芯片、开关、第五电容、第六电容和第八 电阻；所述闹钟开关键、自然唤醒键、自然睡眠键和+键分别连接编程触摸芯片的TS4端、 TS3端、TS1端、TSO端；所述编程触摸芯片的P00端、P01端、P02端、P03端、P20端连接触 摸芯片；编程触摸芯片的TSO端、TS1端、TS3端、TS4端均连接按键模块，编程触摸芯片的 OSCI端通过第八电阻连接第二电源端，编程触摸芯片的P21端通过开关接地，编程触摸芯 片的RST端通过第五电容接地，编程触摸芯片的VDD端连接第二电源端、还通过第六电容接 地，编程触摸芯片的GND端接地。
7. 根据权利要求4所述的智能唤醒灯具，其特征在于，所述亮温调整模块包括： 亮温控制单元，用于根据控制模块输出的数据信号产生用于调整第一 LED灯的亮度和 色温的第一调控信号、和调整第二LED灯的亮度和色温的第二调控信号； 第一调整单元，用于根据第一调控信号调整第一 LED灯的输入电流和输入电压、控制 第一 LED灯的亮度和色温改变； 第二调整单元，用于根据第二调控信号调整第二LED灯的输入电流和输入电压、控制 第二LED灯的亮度和色温改变； 所述亮温控制单元连接第一调整单元和第二调整单元，第一调整单元连接第一 LED 灯，第二调整单元连接第二LED灯。
8. 根据权利要求7所述的智能唤醒灯具，其特征在于，所述亮温控制单元包括LED调制 芯片，所述LED调制芯片的ΡΒ[0]/ΑΙΝ0端、PB[1]/AIN1端分别连接触摸芯片的P41端、P40 端，LED调制芯片的VDD端连接第二电源端，LED调制芯片的WMO/PA[3]端连接第一调整单 元，LED调制芯片的WM1/PA[4]端连接第二调整单元。
9. 根据权利要求8所述的智能唤醒灯具，其特征在于，所述第一调整单元包括驱动芯 片、第一电感、第二磁珠、第三磁珠、第九电阻、第十电阻、第五二极管和第二接口；所述驱动 芯片的VIN端连接第一电源端，驱动芯片的DM端通过第九电阻连接LED调制芯片的WMO/ PA[3]端，驱动芯片的CSN端通过第十电阻连接第一电源端、还通过第二磁珠连接第二接口 的第1脚，驱动芯片的SW端连接第一电感的一端和第五二极管的正极，第五二极管的负极 连接第一电源端，第一电感的另一端通过第三磁珠连接第二接口的第2脚，第二接口连接 第一 LED灯。
10. 根据权利要求4所述的智能唤醒灯具，其特征在于，所述语音控制模块包括语音芯 片、喇叭、第七电容、第八电容和第i^一电阻；所述语音芯片的PB3端、PB1端、PC3端、PC0 端、PC1端、PC2端、PB2端分别连接触摸芯片U2的SEG31/P17端、SEG29/P15端、SEG27/ P13 端、SEG24/P10 端、SEG25/P11 端、SEG26/P12 端、SEG27/P13 端，所述语音芯片的 VPP 端、 VDD1端、VDD3均连接第二电源端和第七电容的一端，第七电容的另一端接地，语音芯片的 0SC/PD2端通过第十一电阻连接语音芯片的VREF端和第八电容的一端，第八电容的另一端 接地，语音芯片的PWM1/DAC端和PWM2/M端连接喇叭。
【文档编号】H05B37/02GK104066240SQ201410248653
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2014年6月6日
【发明者】蔡文成 申请人:永胜（东莞）电子有限公司