一種節能聲光控制型led照明燈的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及節能照明技術領域，尤其是涉及一種節能聲光控制型LED照明燈。
【背景技術】
[0002]智能型照明燈能夠根據需要適時地改變照明狀態，在保證舒適性的前提下盡量節省電能。具體措施是在無人時及時自動熄燈，在有可利用的自然光時，適時地減少或停止電氣照明。如走廊、電梯口、公共衛生間等處采用的聲控燈或感應燈，此類智能燈具有很大的節能效果。
[0003]傳統的照明燈正在逐漸地被新型的高效、節能、環保、長壽命的半導體照明燈具所取代，如樓道所用的LED燈，其在白天和晚上的大部分時間處于待機狀態，因此在設計中實現低功率待機是很關鍵的。由于現有的產品為減少待機功耗，使用壓電陶瓷片作為聲音傳感器，頻率響應很差，特別是對低頻聲音的觸發靈敏度過低，只有發出很大的響聲時，才能點亮燈具，因此使用很不方便。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種節能聲光控制型LED照明燈，本實用新型利用MK6A11P的微功耗特性設計了微功耗、聲光控制型高靈敏度LED照明燈。這種照明燈采用駐極體電容話筒作為聲音傳感器，具有很好的頻率響應，大大改善了對低頻的響應。同時，采用麥克風、聲音放大器與MK6A11P單片機串聯的方法，提高了檢測靈敏度，降低了待機功耗。在LED驅動電源部分采用電容降壓方式，省去了復雜的驅動電路，這種電路損耗小，具有一定的恒流驅動特性，可延長LED的使用壽命。燈具被觸發后，其照明時間在5?40 s之間可調，滿足不同照明場合的需求，也避免了傳統聲光控燈具存在的誤報現象。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是:一種節能聲光控制型LED照明燈，其特征在于:包括電源單元、聲光檢測單元、功率控制單元和LED燈驅動單元，所述聲光檢測單元包括光檢測器、麥克風、放大器和穩壓管，所述麥克風輸出端與放大器和穩壓管連接，所述放大器輸出端與穩壓管連接；所述功率控制單元包括單片機和與單片機連接的點亮時間控制模塊；所述LED燈驅動單元包括可控硅和與可控硅連接的LED燈具；所述電源單元包括依次連接的AC220V市電模塊、電容降壓模塊、整流模塊和限流電阻；所述單片機輸入端與光檢測器、放大器和穩壓管連接，所述單片機輸出端與可控硅連接，所述限流電阻與麥克風、放大器連接，所述整流模塊與LED燈具連接。
[0006]上述的一種節能聲光控制型LED照明燈，其特征在于:所述穩壓管為2.6V穩壓管。
[0007]上述的一種節能聲光控制型LED照明燈，其特征在于:所述單片機為MK6A1IP單片機。
[0008]上述的一種節能聲光控制型LED照明燈，其特征在于:所述LED燈具由60個串聯的小功率白光LED組成。
[0009]上述的一種節能聲光控制型LED照明燈，其特征在于:所述聲光檢測單元采用光敏電阻作為光線檢測器。
[0010]上述的一種節能聲光控制型LED照明燈，其特征在于:所述點亮時間控制模塊采用單片機外圍頻率振蕩電路。
[0011]本實用新型與現有技術相比具有以下優點:
[0012]1、本實用新型利用MK6A11P的微功耗特性設計了微功耗、聲光控制型高靈敏度LED照明燈。這種照明燈采用駐極體電容話筒作為聲音傳感器，具有很好的頻率響應，大大改善了對低頻的響應，靈敏度高，使用方便。
[0013]2、采用麥克風、聲音放大器與MK6A11P單片機串聯的方法，提高了檢測靈敏度，降低了待機功耗。在LED驅動電源部分采用電容降壓方式，省去了復雜的驅動電路，這種電路損耗小，具有一定的恒流驅動特性，可延長LED的使用壽命。燈具被觸發后，其照明時間在5?40 s之間可調，滿足不同照明場合的需求，也避免了傳統聲光控燈具存在的誤報現象，節能效果好，可靠性好，使用壽命長。
[0014]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的系統整體結構框圖；
[0016]圖2為本實用新型的聲光檢測單元電路原理圖；
[0017]圖3為本實用新型的LED燈驅動單元電路原理圖；
[0018]圖4為本實用新型的LED燈驅動單元中降壓電路中電容流過的電流波形圖；
[0019]圖5為本實用新型的功率控制單元電路原理圖。
【具體實施方式】
[0020]如圖1和圖2所示，一種節能聲光控制型LED照明燈，其特征在于:包括電源單元、聲光檢測單元、功率控制單元和LED燈驅動單元，所述聲光檢測單元包括光檢測器1、麥克風8、放大器9和穩壓管10，所述麥克風8輸出端與放大器9和穩壓管10連接，所述放大器9輸出端與穩壓管10連接；所述功率控制單兀包括單片機11和與單片機11連接的點亮時間控制模塊12 ;所述LED燈驅動單元包括可控硅3和與可控硅3連接的LED燈具2 ;所述電源單元包括依次連接的AC220V市電模塊4、電容降壓模塊5、整流模塊6和限流電阻7 ;所述單片機11輸入端與光檢測器1、放大器9和穩壓管10連接，所述單片機11輸出端與可控硅3連接，所述限流電阻7與麥克風8、放大器9連接，所述整流模塊6與LED燈具2連接。
[0021]本實施例中，所述穩壓管10為2.6V穩壓管。
[0022]本實施例中，所述單片機11為MK6A11P單片機。MK6A11P單片機具有較強的抗干擾能力，內含RC振蕩器、看門狗等。與其他系列單片機相比，省去了很多外圍元件，且價格低廉，適用于各種小型產品的設計。
[0023]本實施例中，所述LED燈具2由60個串聯的小功率白光LED組成。小功率白光LED的正向電壓范圍一般為2.8?4 V，工作電流15?20 mA。
[0024]本實施例中，所述聲光檢測單元采用光敏電阻作為光線檢測器。
[0025]本實施例中，所述點亮時間控制模塊12采用單片機外圍頻率振蕩電路。
[0026]圖1為整體框圖，交流220 V電源經過電容降壓后，再經整流和濾波后變成直流電來驅動LED燈具，同時經過高阻值的限流電阻，產生麥克風、放大器和單片機的供電電源。單片機接收到聲音觸發信號后，通過光檢測器檢測環境亮度，通過可控硅控制LED組件的亮滅。燈具的點亮時間可利用外部的振蕩頻率控制電阻進行改變。各個電路模塊分析如下:
[0027]在圖2中，交流220 V電源經過降壓電容C3、整流橋Dl后變成直流，經過限流電阻Rl后提供給話筒和放大器。通常駐極體話筒的額定工作電流為300?500 μ A范圍，因此Rl的選取范圍應能提供這個電流值。全波整流后的輸出電壓平均值由式(I)決定。
[0028]10=0.9Uin/RL(I)
[0029]式中RL為整流橋輸出端的負載電阻Uin=220V。由于RL兩端的電壓遠大于AB兩點的電壓，因此RL ~ Rl=430kD，代入式(I)后可得10=460 μ A。
[0030]Rl損耗的功率近似為整機的待機功耗，P=1U=0.910Uin=0.09 W。
[0031]為增大話筒的輸出信號，提高信噪比R4取51k Ω，此時AB兩點的電壓約為23V，話筒兩端的電壓為2?5V可正常進行放大。由于話筒的輸出信號較高，因此只進行一級放大即可滿足高靈敏度要求。
[0032]圖2中，電阻R3和R6對2.6 V電壓進行分壓提供0.5?I V的偏置電壓，以便提高檢測靈敏度。電流1經過白色的LED產生約為2.6 V的電壓提供給單片機。
[0033]圖3為LED驅動器電路，利用高壓瓷片電容C3進行降壓后，經過橋式整流，再經過C6濾波后驅動60個白色LED，提供約為3.6 W的功率。R8為高壓泄放電阻，R15為限流電阻可減少可控硅Q4導通時的脈沖電流，R9為LED組件的限流電阻可保護LED組件。
[0034]如圖4所示，電容降壓電路中，因為負載為60個LED串聯的組件，有3.1X60=186V的電壓降，所以實際電容中的電流并不是連續的正弦波，而是脈沖波。
[0035]圖5為MK6A11P組成的檢測及控制電路，為了減少光檢測電路對2.6 V工作電壓的影響，在檢測時首先通過PBl 口輸出40 ms的高電平，光敏電阻的響應時間通常為20?30 ms，然后通過判斷PB3的高低電平狀態，判斷完后PBl輸出為低電平。
[0036]在光檢測單元中，采用價格低、體積小、靈敏度較高的光敏傳感器R4作為光檢測器件。由R4、R17、D4、VR1共同組成環境亮度檢測電路，通過PB3檢測電壓。通過電壓采樣電路將電阻值的變化轉化成電壓信號的變化，將此電壓值與MK單片機的復位電平做比較，決定是否觸發聲控單元，進而決定照明系統的工作狀態。
[0037]在控制電路中，由VR2、ClO組成振蕩頻率控制電路，改變VR2值可改變時鐘頻率，從而改變LED點亮延時時間。
[0038]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
【主權項】
1.一種節能聲光控制型LED照明燈，其特征在于:包括電源單元、聲光檢測單元、功率控制單元和LED燈驅動單元，所述聲光檢測單元包括光檢測器(I)、麥克風(8 )、放大器(9 )和穩壓管(10)，所述麥克風(8)輸出端與放大器(9)和穩壓管(10)連接，所述放大器(9)輸出端與穩壓管(10)連接；所述功率控制單元包括單片機(11)和與單片機(11)連接的點亮時間控制模塊(12);所述LED燈驅動單元包括可控硅(3)和與可控硅(3)連接的LED燈具(2);所述電源單元包括依次連接的AC220V市電模塊(4)、電容降壓模塊(5)、整流模塊(6)和限流電阻(7);所述單片機(11)輸入端與光檢測器(1)、放大器(9)和穩壓管(10)連接，所述單片機(11)輸出端與可控硅(3)連接，所述限流電阻(7)與麥克風(8)、放大器(9)連接，所述整流模塊(6 )與LED燈具(2 )連接。
2.按照權利要求1所述的一種節能聲光控制型LED照明燈，其特征在于:所述穩壓管(10)為2.6V穩壓管ο
3.按照權利要求1所述的一種節能聲光控制型LED照明燈，其特征在于:所述單片機(11)為MK6A11P單片機。
4.按照權利要求1所述的一種節能聲光控制型LED照明燈，其特征在于:所述LED燈具(2)由60個串聯的小功率白光LED組成。
5.按照權利要求1所述的一種節能聲光控制型LED照明燈，其特征在于:所述聲光檢測單元采用光敏電阻作為光線檢測器。
6.按照權利要求1所述的一種節能聲光控制型LED照明燈，其特征在于:所述點亮時間控制模塊(12)采用單片機外圍頻率振蕩電路。
【專利摘要】本實用新型公開了一種節能聲光控制型LED照明燈，其特征在于：包括電源單元、聲光檢測單元、功率控制單元和LED燈驅動單元，聲光檢測單元包括光檢測器、麥克風、放大器和穩壓管，麥克風與放大器和穩壓管連接，放大器與穩壓管連接；功率控制單元包括單片機和點亮時間控制模塊；LED燈驅動單元包括可控硅和與可控硅連接的LED燈具；電源單元包括依次連接的AC220V市電模塊、電容降壓模塊、整流模塊和限流電阻；單片機與光檢測器、放大器、穩壓管、可控硅連接，限流電阻與麥克風、放大器連接，整流模塊與LED燈具連接。本實用新型低頻響應好，靈敏度高，使用方便，控制精確性好,節能效果好，可靠性好，使用壽命長，使用范圍廣。
【IPC分類】H05B37-02
【公開號】CN204518156
【申請號】CN201520177955
【發明人】朱建中, 趙丹
【申請人】寧夏博通卓潤節能環保科技有限公司, 朱建中, 趙丹
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年3月27日