基于人员动静传感器控制的灯光控制电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于人员动静传感器控制的灯光控制电路，包括人员动静传感器、传感器信号放大电路、模数转换电路及单片机调光控制电路；所述人员动静传感器依次串联传感器信号放大电路、模数转换电路的及单片机调光控制电路。本实用新型利用人员动静传感器，可以检测检测区内运动或静止的物体，系统容错率高且成本低，本实用新型可以被广泛的应用于室内走廊、厕所、复印室等多个领域的照明，实现节能要求。
【专利说明】基于人员动静传感器控制的灯光控制电路
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及灯光控制领域，具体涉及一种基于人员动静传感器控制的灯光控 制电路。
【背景技术】
[0002] 随着智能照明技术的发展，受控灯具越来越多的被应用在室内照明领域中。从技 术的角度讲主要是采用Dynalite (邦奇）、C-Bus(片总线）、I-Bus (内总线）等智能灯光照 明控制系统实现人员动静检测与灯具调光控制功能。还有一种方案是采用声音传感器控制 灯具的打开。
[0003] 采用智能照明技术最大的问题就是成本昂贵，实现控制最少需要一台人员动静传 感器，一台调光器，同时灯具还需要具有调光功能。如果是LED(light-emitting diode,发 光二极管）灯具，采用这种调光控制系统还需要预先定义接口，如是兼容DALI、DMX512,还 是前后沿相位控制调光等等。一套系统下来最少几千块。而基于人员动静传感器的调光灯 具又可以被用于很多地方，例如办公楼内的厕所，复印室以及住宅楼的走廊等等。目前还有 一种低成本的技术是采用声音控制来实现灯具的开闭功能。而这种技术的缺点在于灵敏度 不高，当进入检测区后，往往需要咳嗽一声才能点亮灯具。而灯具打开后的持续时间则只能 延时。很多时候往往是人还在检测区域中，灯光却关闭了。
[0004] 现有的智能照明控制系统存在昂贵，缺乏与LED灯具的兼容性，以及声控灯具智 能程度差的缺点。 实用新型内容
[0005] 在下文中给出关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面 的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确 定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简 化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0006] 为了解决现有技术的问题，本实用新型提供一种成本低的基于人员动静传感器控 制的灯光控制电路。
[0007] 为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：
[0008] -种基于人员动静传感器控制的灯光控制电路，包括人员动静传感器、传感器信 号放大电路、模数转换电路及单片机调光控制电路；所述人员动静传感器依次串联传感器 信号放大电路、模数转换电路的及单片机调光控制电路。
[0009] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[0010] 本实用新型利用人员动静传感器，可以检测检测区内运动或静止的物体，系统容 错率高且成本低，本实用新型可以被广泛的应用于室内走廊、厕所、复印室等多个领域的照 明，实现节能要求。
【专利附图】
【附图说明】 toon] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前 提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012] 图1为本实用新型实施例提供的基于人员动静传感器控制的灯光控制电路的结 构框图；
[0013] 图2为本实用新型实施例提供的基于人员动静传感器控制的灯光控制电路中的 传感器信号放大电路与模数转换电路连接的原理图；
[0014] 图3为本实用新型实施例提供的基于人员动静传感器控制的灯光控制电路中模 数转换电路与单片机调光控制电路连接的原理图；
[0015] 图4为本实用新型实施例提供的传感器信号放大电路的原理图；
[0016]图5为本实用新型实施例提供的模数转换电路的原理图；
[0017] 图6为本实用新型实施例提供的单片机调光控制电路的原理图。
【具体实施方式】
[0018] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新 型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描 述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。在本实用新型的一个附图 或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的 元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本实用新型无关 的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本实用新型中的实施例，本 领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用 新型保护的范围。
[0019] 参见图1，一种基于人员动静传感器控制的灯光控制电路，包括人员动静传感器 U3、传感器信号放大电路100、模数转换电路101及单片机调光控制电路102 ;人员动静传感 器U3依次串联传感器信号放大电路100、模数转换电路101的及单片机调光控制电路102。
[0020] 本实用新型的人员动静传感器的输出信号经传感器信号放大电路放大后，输入模 数转换电路进行模数转换，最后经单片机调光控制电路处理，实现LED灯的亮度调整。本实 用新型的电路中使用4个IC(Integrated Circuit，集成电路），实现低成本的人员动静传 感器控制灯具。使用该电路的灯具可被广泛的应用于住宅走廊、办公区厕所、文印室等多种 人在检测区内亮灯的场合。使用该方案由于集成了单片机系统，可实现诸多功能，例如平日 保持走廊半功率控制，到人来时将亮度增加为100%。这种功能对于声音控制的灯具具有 想当大的优势，即保证了走廊的基本照明，又能通过检测到区域内有人点亮灯具，使用成本 低。
[0021] 本实用新型的人员动静传感器是一种组合式的传感器，采用微波式传感器和红外 线传感器组合而成。微波传感器工作于300MHz?3000GHz频率，处于超短波和红外波之 间。当微波被运动物体反射时，微波的频率会发生变化，其频率变化的大小与运动物体的速 度有关，这就是所谓的多普勒效应。
[0022] 红外传感器采用热释电红外传感器，热释电红外传感器的原理是热释电效应，随 着温度的上升和下降，某些强介电物质的自发极化强度会发生变化，表面产生束缚电荷。当 人体闯入检测区时，热释电红传感器会有信号输出，但当人在检测区不动时，热释电红外传 感器就不会有信号输出。
[0023] 本实用新型由微波探测器和热释电红外探测器组成的比较检测系统被称为人员 动静传感器，由于两种不同的信号一个检测运动的物体，一个检测静止的物体，所以组合使 用时，可以检测检测区的是否存在物体。
[0024] 本实用新型采用这种人员动静传感器应用在灯具系统中，可检测一些区域是否有 人存在而相应的实现开关灯的功能。最终达到节能减排的目的。
[0025] 参见图2和图4,本实施例在上述实施例的基础上，传感器信号放大电路100包括 第一级放大器U1A、第二级放大器U1B、第三级放大器U1C及第四级放大器U1D，人员动静传 感器U3分别连接第一级放大器U1A的正相输入端、第一级放大器U1A的反相输入端及第二 级放大器U1B的正相输入端，第一级放大器U1A的输出端连接第二级放大器U1B的反相输 入端，第二级放大器U1B的输出端连接并联的第三级放大器U1C及第四级放大器U1D，所述 第三级放大器U1C的输出端连接第一二极管D1的正极，第四级放大器U1D的输出端连接第 二二极管D2的正极，第一二极管D1的负极和第二二极管D2的负极分别连接三极管Q2的 基极，三极管Q2的集电极连接模数转换电路100。
[0026] 具体地，第一级放大器U1A的正相输入端分别连接第三电阻R3的第一端和第十七 电阻R17的第一端，第三电阻R3的第二端连接第四电阻R4的第一端，第四电阻R4的第二端 连接人员动静传感器U3的输出端，第一级放大器U1A的反相输入端连接第一电阻R1的第 一端，第一电阻R1的第二端连接第一电容C1的第一端，第一电容C1的第二端分别连接人 员动静传感器U3的接口和第十二电阻R12的第一端，第十二电阻R12的第二端和第十七电 阻R17的第二端分别连接人员动静传感器U3的输入端，第一级放大器U1A的反相输入端和 第一级放大器U1A的输出端之间分别并联有第二电容C2和第二电阻R2,第一级放大器U1A 的输出端依次连接第三电容C3、第五电阻R5和第二级放大器U1B的反相输入端，第二级放 大器U1B的反相输入端和第二级放大器U1B的输出端之间分别并联有第四电容C4和第六 电阻R6,第二级放大器U1B的正相输入端分别连接第七电阻R7的第一端、第八电阻R8的 第一端及第七电容C7的第一端，第七电阻R7的第二端连接第四电阻R4的第一端，第八电 阻R8的第二端及第七电容C7的第二端分别连接人员动静传感器U3的输入端，第一级放大 器U1A的输出端分别连接第三级放大器U1C的正相输入端和第四级放大器U1D的反相输入 端，第三级放大器U1C的反相输入端分别连接第九电阻R9的第一端和第十电阻R10的第一 端，第九电阻R9的第二端连接第四电阻R4的第一端，第十电阻R10的第二端分别连接第四 级放大器U1D的正相输入端和第十一电阻R11的第一端，第十一电阻R11的第二端连接人 员动静传感器U3的输入端，第三级放大器U1C的输出端连接第一二极管D1的正极，第一二 极管D1的负极连接第十三电阻R13的第一端，第四级放大器U1D的输出端连接第二二极管 D2的正极，第二二极管D2的负极连接第十三电阻R13的第一端，第十三电阻R13的第二端 连接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极连接第十四电阻R14的第一端，三极管Q2的发 射极连接人员动静传感器U3的输入端，第十四电阻R14的第二端连接第四电阻R4的第一 端。
[0027] 人员动静传感器的输出信号应该被放大到95db左右才能被单片机获取并处理。 由于是灯光控制电路的廉价版，采用通用的4运放集成电路LM324组成放大电路部分。根 据反相放大电路计算原理，第一级放大器U1A的增益为46db，第二级放大器U1B的增益为 48db。计算公式见式1。
【权利要求】
1. 一种基于人员动静传感器控制的灯光控制电路，其特征在于，包括人员动静传感器、 传感器信号放大电路、模数转换电路及单片机调光控制电路；所述人员动静传感器依次串 联传感器信号放大电路、模数转换电路的及单片机调光控制电路。
2. 根据权利要求1所述的基于人员动静传感器控制的灯光控制电路，其特征在于，所 述传感器信号放大电路包括第一级放大器、第二级放大器、第三级放大器及第四级放大器， 所述人员动静传感器分别连接所述第一级放大器的正相输入端、所述第一级放大器的反相 输入端及所述第二级放大器的正相输入端，所述第一级放大器的输出端连接所述第二级放 大器的反相输入端，所述第二级放大器的输出端连接并联的第三级放大器及第四级放大 器，所述第三级放大器的输出端连接第一二极管的正极，所述第四级放大器的输出端连接 第二二极管的正极，所述第一二极管的负极和第二二极管的负极分别连接三极管的基极， 所述三极管的集电极连接模数转换电路。
3. 根据权利要求2所述的基于人员动静传感器控制的灯光控制电路，其特征在于，所 述第一级放大器的正相输入端分别连接第三电阻的第一端和第十七电阻的第一端，所述第 三电阻的第二端连接第四电阻的第一端，所述第四电阻的第二端连接人员动静传感器的输 出端，所述第一级放大器的反相输入端连接第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端连 接第一电容的第一端，所述第一电容的第二端分别连接人员动静传感器的接口和第十二电 阻的第一端，所述第十二电阻的第二端和第十七电阻的第二端分别连接人员动静传感器的 输入端，所述第一级放大器的反相输入端和所述第一级放大器的输出端之间分别并联有第 二电容和第二电阻，所述第一级放大器的输出端依次连接第三电容、第五电阻和第二级放 大器的反相输入端，所述第二级放大器的反相输入端和所述第二级放大器的输出端之间分 别并联有第四电容和第六电阻，所述第二级放大器的正相输入端分别连接第七电阻的第一 端、第八电阻的第一端及第七电容的第一端，所述第七电阻的第二端连接第四电阻的第一 端，第八电阻的第二端及第七电容的第二端分别连接人员动静传感器的输入端，所述第一 级放大器的输出端分别连接第三级放大器的正相输入端和第四级放大器的反相输入端，所 述第三级放大器的反相输入端分别连接第九电阻的第一端和第十电阻的第一端，所述第九 电阻的第二端连接第四电阻的第一端，所述第十电阻的第二端分别连接第四级放大器的正 相输入端和第i 电阻的第一端，所述第i 电阻的第二端连接人员动静传感器的输入 端，所述第一二极管的负极连接第十三电阻的第一端，所述第二二极管的负极连接第十三 电阻的第一端，所述第十三电阻的第二端连接三极管的基极，所述三极管的集电极连接第 十四电阻的第一端，所述三极管的发射极连接人员动静传感器的输入端，所述第十四电阻 的第二端连接第四电阻的第一端。
4. 根据权利要求2或3所述的基于人员动静传感器控制的灯光控制电路，其特征在于， 所述模数转换电路包括模数转换器和第一芯片，所述三极管的集电极连接所述模数转换器 的输入端，所述模数转换器的的一接口连接所述第一芯片，所述模数转换器的输出端连接 单片机调光控制电路。
5. 根据权利要求4所述的基于人员动静传感器控制的灯光控制电路，其特征在于，所 述第一芯片为MC1503芯片。
6. 根据权利要求4所述的基于人员动静传感器控制的灯光控制电路，其特征在于，所 述模数转换器为TLC2543多通道串行模数转换器。
7. 根据权利要求4所述的基于人员动静传感器控制的灯光控制电路，其特征在于，所 述单片机调光控制电路包括单片机和第二芯片，所述单片机的输入端连接模数转换器的输 出端，所述单片机的输出端连接第二芯片，所述第二芯片连接稳压二极管的正极，所述稳压 二极管的负极串联至少一个发光二极管，所述发光二极管的负极连接第二芯片。
8. 根据权利要求4所述的基于人员动静传感器控制的灯光控制电路，其特征在于，所 述单片机通过接口第八电容的第一端和第十电容的第一端，所述第八电容的第一端和第十 电容的第一端之间连接有两端陶瓷滤波器，所述第八电容的第二端和第十电容的第二端连 接第十五电阻的第一端，所述第十五电阻的第二端分别连接单片机的接口、第十六电阻的 第一端和第十一电容的第一端，所述第十六电阻的第二端连接开关，所述开关和第十一电 容的第二端分别连接第四电阻的第一端，所述单片机连接第二芯片，所述第二芯片的电源 端分别连接第四电阻的第一端和电感的一端，所述电感的另一端一端分别连接第二芯片及 稳压二极管的正极，所述第二芯片和所述单片机分别连接人员动静传感器的输入端。
9. 根据权利要求8所述的基于人员动静传感器控制的灯光控制电路，其特征在于，所 述单片机为89C52单片机。
10. 根据权利要求9所述的基于人员动静传感器控制的灯光控制电路，其特征在于，所 述第二芯片为恒流源驱动芯片NJU6052。
【文档编号】H05B37/02GK203840619SQ201420246206
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月14日 优先权日:2014年5月14日
【发明者】李澄 申请人:北京新时空照明技术有限公司