一種節(jié)能控制方法、裝置、電路以及應(yīng)用其的led日光燈的制作方法
【專利摘要】一種節(jié)能控制的方法，包括如下步驟：啟動與自檢步驟，MCU控制單元得電完成自檢并根據(jù)所處的環(huán)境建立穩(wěn)定檢測狀態(tài)，即開啟外部傳感器，建立傳感器工作狀態(tài)，然后采集數(shù)據(jù)；休眠步驟，若不滿足執(zhí)行設(shè)備開啟條件MCU關(guān)閉外設(shè)（即傳感器）電源進入休眠狀態(tài)；喚醒步驟，經(jīng)過一段休眠MCU自動喚醒，重新開啟各種外設(shè)電源并檢測周圍環(huán)境狀態(tài)；分析步驟，采樣完成關(guān)閉外設(shè)后對采集到的數(shù)據(jù)進行分析，MCU通過分析本次數(shù)據(jù)和緩存中以前采集的數(shù)據(jù)列，來分析傳感器采集回來的數(shù)據(jù)是否滿足觸發(fā)條件；執(zhí)行步驟，若仍不滿足預(yù)設(shè)的開機條件則再次進入休眠步驟；否則MCU根據(jù)分析結(jié)果改變相應(yīng)狀態(tài)然后再次進入休眠狀態(tài)；重復(fù)步驟，進入休眠狀態(tài)后不斷重復(fù)從喚醒步驟到執(zhí)行步驟。
【專利說明】—種節(jié)能控制方法、裝置、電路以及應(yīng)用其的LED日光燈

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種節(jié)能控制方法、裝置、電路以及應(yīng)用其的LED日光燈，該系統(tǒng)對于目前的LED照明尤為有效，應(yīng)用在照明開關(guān)系統(tǒng)中對LED節(jié)能照明起到很好的作用。

【背景技術(shù)】
[0002]市場上常見的智能節(jié)能控制器一般采用紅外、微波、聲音、震動、光控等手段，如中國專利20111041835.9公開的那樣。但是除去前端傳感器，其后端的控制電路都是由模擬處理電路構(gòu)建而成如LM324運放、專用芯片BISS0001等，這些電路不僅復(fù)雜還消耗了大量電能。這些傳統(tǒng)的處理電路的靜態(tài)工作電流均在5mA以上，并且為節(jié)省成本大多數(shù)取電電路采用電阻分壓或阻容降壓電路，這些電路的效能均不高，從而導(dǎo)致整個系統(tǒng)的效率和功率因數(shù)的下降。而且更重要的是，現(xiàn)有技術(shù)中的控制系統(tǒng)的傳感器就算是周圍環(huán)境不發(fā)生變化都在工作，但是系統(tǒng)又無法判斷什么時候周圍環(huán)境會發(fā)生變化，也不能定時關(guān)閉或者開啟傳感器，只能讓傳感器永遠保持在工作狀態(tài)，這樣就浪費了大量的電源。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種全新的解決方案:為了降低電能消耗，環(huán)境狀態(tài)的檢測由原來的連續(xù)檢測改為間隔一段時間后檢測，且檢測完成后立即關(guān)閉外設(shè)電源從而達成降低功耗的目的。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案如下:
一種節(jié)能控制的方法，包括如下步驟:
啟動與自檢步驟，MCU控制單元得電完成自檢并根據(jù)所處的環(huán)境建立穩(wěn)定檢測狀態(tài)，即開啟外部傳感器，建立傳感器工作狀態(tài)，然后采集數(shù)據(jù)；
休眠步驟，若不滿足執(zhí)行設(shè)備開啟條件MCU關(guān)閉外設(shè)(即傳感器)電源進入休眠狀態(tài)；喚醒步驟，經(jīng)過一段休眠MCU自動喚醒，重新開啟各種外設(shè)電源并檢測周圍環(huán)境狀態(tài)；分析步驟，采樣完成關(guān)閉外設(shè)后對采集到的數(shù)據(jù)進行分析，MCU通過分析本次數(shù)據(jù)和緩存中以前采集的數(shù)據(jù)列，來分析傳感器采集回來的數(shù)據(jù)是否滿足觸發(fā)條件；
執(zhí)行步驟，若仍不滿足預(yù)設(shè)的開機條件則再次進入休眠步驟；否則MCU根據(jù)分析結(jié)果改變相應(yīng)狀態(tài)然后再次進入休眠狀態(tài)；
重復(fù)步驟，進入休眠狀態(tài)后不斷重復(fù)從喚醒步驟到執(zhí)行步驟。
[0005]一種節(jié)能控制裝置，包括如下模塊:
啟動與自檢模塊，用于讓MCU控制單元得電完成自檢并根據(jù)處的環(huán)境建立穩(wěn)定檢測狀態(tài)，即開啟外設(shè)，建立傳感器工作狀態(tài)，然后采集數(shù)據(jù)；
休眠模塊，用于若不滿足執(zhí)行設(shè)備開啟條件，MCU關(guān)閉外設(shè)電源進入休眠狀態(tài)；
喚醒模塊，用于經(jīng)過一段休眠MCU自動喚醒，重新開啟各種外設(shè)電源并檢測周圍環(huán)境狀態(tài)；
分析模塊，用于采樣完成關(guān)閉外設(shè)后對采集到的數(shù)據(jù)進行分析，MCU通過分析本次數(shù)據(jù)和緩存中以前采集的數(shù)據(jù)列，來分析傳感器采集回來的數(shù)據(jù)是否滿足觸發(fā)條件；
執(zhí)行模塊，用于若仍不滿足預(yù)設(shè)的開機條件則再次進入休眠步驟；否則MCU根據(jù)分析結(jié)果改變相應(yīng)狀態(tài)然后再次進入休眠狀態(tài)；
重復(fù)模塊，用于進入休眠狀態(tài)后不斷重復(fù)從喚醒步驟到執(zhí)行步驟。
[0006]一種節(jié)能控制電路，如圖1所示，其特征在于所述電路主架構(gòu)采用恒流單元，其次還包含整流橋電路單元、啟動單元、開關(guān)取電單元、儲能單元和MCU控制單元；
所述MCU控制單元和所述恒流單元、儲能單元以及市電火線連接；
所述恒流單元和所述開關(guān)取電單元、啟動單元、MCU控制單元、整流橋電路單元連接； 所述開關(guān)取電單元和所述儲能單元、啟動單元連接、恒流單元連接；
所述啟動單元和所述開關(guān)取電單元、恒流單元、市電火線以及整流橋電路單元連接； 所述儲能單元和所述開關(guān)取電單元、MCU控制單元連接。
[0007]進一步的,所述啟動單元包括恒流單元啟動電路和MCU單元啟動電路,所述恒流單元啟動電路包括有電阻RSl，所述MCU單元啟動電路包括有由電阻RS2、電容CS 1、可控硅SCR ；
進一步的，所述節(jié)能控制電路啟動時，通過所述電阻RSl向所述恒流單元提供啟動電流，所述恒流單元的啟動電壓逐漸上升至12V，同時不斷觸發(fā)所述可控硅SCR對所述儲能電路充電，最終所述恒流單元的啟動電壓穩(wěn)定在12V附近；此時所述MCU控制單元得電完成自檢并根據(jù)燈具所處的環(huán)境建立穩(wěn)定檢測狀態(tài)。
[0008]進一步的，所述MCU控制單元由各種傳感器電路、增益控制電路、MCU及MCU電源電路等組成。
[0009]進一步的，除了 MCU的供電外其余各傳感器電路均處于斷電狀態(tài)。MCU也僅在被定時器喚醒時才打開需要使用的外設(shè)，并同時打開所需傳感器的電源，并等待一段時間使傳感器數(shù)據(jù)穩(wěn)定。MCU通過相應(yīng)接口采集完數(shù)據(jù)后立即關(guān)閉傳感器電源和MCU外設(shè)電源。MCU通過分析本次數(shù)據(jù)和緩存中以前采集的數(shù)據(jù)列，來分析傳感器采集回來的數(shù)據(jù)是否滿足觸發(fā)條件，若數(shù)據(jù)無效則再次進入休眠狀態(tài)，否則MCU則根據(jù)分析結(jié)果改變相應(yīng)狀態(tài)然后再次進入休眠狀態(tài)；以后不斷重復(fù)此循環(huán)；所述傳感器可以為微波探頭、紅外探頭、光敏探頭這3者之一。
[0010]作為該控制電路的一種應(yīng)用:
一種LED日光燈，其控制電路如上文所述。
[0011]作為該節(jié)能控制的方法的應(yīng)用:
一種LED日光燈，其工作方法如上文所述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是一種節(jié)能控制的方法的軟件框架圖。
[0013]圖2是一種節(jié)能控制的方法的數(shù)據(jù)采集函數(shù)流程圖。
[0014]圖3是一種節(jié)能控制電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖4是MCU控制單元的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0016]

【具體實施方式】
[0017]參考圖1、2，一種節(jié)能控制的方法，包括如下步驟:
啟動與自檢步驟，MCU控制單元得電完成自檢并根據(jù)所處的環(huán)境建立穩(wěn)定檢測狀態(tài)，開啟外部傳感器，建立傳感器工作狀態(tài)，然后采集數(shù)據(jù)，即圖1中啟動與自檢狀態(tài)狀態(tài)；
休眠步驟，若不滿足執(zhí)行設(shè)備(如燈、門禁設(shè)備等)開啟條件，MCU關(guān)閉外設(shè)(即傳感器)電源進入休眠狀態(tài)，即圖1中待機狀態(tài)；
喚醒步驟，經(jīng)過一段休眠MCU自動喚醒，重新開啟各種外設(shè)電源并檢測周圍環(huán)境狀態(tài)；分析步驟，采樣完成關(guān)閉外設(shè)后對采集到的數(shù)據(jù)進行分析，MCU通過分析本次數(shù)據(jù)和緩存中以前采集的數(shù)據(jù)列，來分析傳感器采集回來的數(shù)據(jù)是否滿足觸發(fā)條件；
執(zhí)行步驟，若數(shù)據(jù)無效，即不符合預(yù)設(shè)的執(zhí)行設(shè)備開啟條件，則再次進入休眠步驟；否則(如檢測到相關(guān)物理量的變化且符合預(yù)設(shè)的執(zhí)行設(shè)備開啟條件)MCU根據(jù)分析結(jié)果改變相應(yīng)狀態(tài)(可以為日光燈的延時或者門禁狀態(tài)的改變等)，即圖1中運行狀態(tài)，然后再次進入休眠狀態(tài)；
重復(fù)步驟，進入休眠狀態(tài)后不斷重復(fù)從喚醒步驟到執(zhí)行步驟。
[0018]參考圖1、2，一種節(jié)能控制裝置，包括如下模塊:
啟動與自檢模塊，用于讓MCU控制單元得電完成自檢并根據(jù)處的環(huán)境建立穩(wěn)定檢測狀態(tài)，開啟外設(shè)，建立傳感器工作狀態(tài)，然后采集數(shù)據(jù)；
休眠模塊，用于若不滿足執(zhí)行設(shè)備開啟條件，MCU關(guān)閉外設(shè)電源進入休眠狀態(tài)；
喚醒模塊，用于經(jīng)過一段休眠MCU自動喚醒，重新開啟各種外設(shè)電源并檢測周圍環(huán)境狀態(tài)；
分析模塊，用于采樣完成關(guān)閉外設(shè)后對采集到的數(shù)據(jù)進行分析，MCU通過分析本次數(shù)據(jù)和緩存中以前采集的數(shù)據(jù)列，來分析傳感器采集回來的數(shù)據(jù)是否滿足觸發(fā)條件；
執(zhí)行模塊，用于若數(shù)據(jù)無效，即不符合預(yù)設(shè)的執(zhí)行設(shè)備開啟條件，則再次進入休眠步驟；否則(如檢測到相關(guān)物理量的變化且符合預(yù)設(shè)的執(zhí)行設(shè)備開啟條件)MCU根據(jù)分析結(jié)果改變相應(yīng)狀態(tài)，然后再次進入休眠狀態(tài)；
重復(fù)模塊，用于進入休眠狀態(tài)后不斷重復(fù)從喚醒步驟到執(zhí)行步驟。
[0019]參考圖3，一種節(jié)能控制電路，如圖3所示，其特征在于所述電路主架構(gòu)采用恒流單元，其次還包含整流橋電路單元、啟動單元、開關(guān)取電單元、儲能單元和MCU控制單元；所述MCU控制單元和所述恒流單元、儲能單元以及市電火線連接；所述恒流單元和所述開關(guān)取電單元、啟動單元、MCU控制單元、整流橋電路單元連接；所述開關(guān)取電單元和所述儲能單元、啟動單元連接、恒流單元連接；所述啟動單元和所述開關(guān)取電單元、恒流單元、市電火線以及整流橋電路單元連接；所述儲能單元和所述開關(guān)取電單元、MCU控制單元連接。
[0020]所述啟動單元包括恒流單元啟動電路和MCU單元啟動電路,所述恒流單元啟動電路包括有電阻RSl，所述MCU單元啟動電路包括有由電阻RS2、電容CSl、可控硅SCR ；電路啟動時通過所述電阻RSl向所述恒流單元提供啟動電流,所述恒流單元的啟動電壓逐漸上升至12V，同時不斷觸發(fā)所述可控硅SCR對所述儲能電路充電，最終所述恒流單元的啟動電壓穩(wěn)定在12V附近；此時所述MCU控制單元得電完成自檢并根據(jù)燈具所處的環(huán)境建立穩(wěn)定檢測狀態(tài)。
[0021]參考圖4，所述MCU控制單元由各種傳感器電路、增益控制電路、MCU及MCU電源電路等組成。MCU控制單元設(shè)計成多用形式，可以根據(jù)需要安裝不同的傳感探頭。所述傳感器可以為微波探頭、紅外探頭、光敏探頭這3者之一。增益控制電路可以對對探頭反饋的信號進行適當?shù)姆糯笠员鉓CU進行分析處理;MCU電源電路為MCU提供穩(wěn)定的5V電壓。各模塊電路的電源由MCU管腳控制，僅在采集信號的數(shù)微秒內(nèi)提供電能，其余時間均處于斷電狀態(tài)。MCU為整板的核心運行各種算法實施精確控制。除了 MCU的供電外其余各傳感器電路均處于斷電狀態(tài)。MCU也僅在被定時器喚醒時才打開需要使用的外設(shè)，并同時打開所需傳感器的電源，并等待一段時間使傳感器數(shù)據(jù)穩(wěn)定。MCU通過相應(yīng)接口采集完數(shù)據(jù)后立即關(guān)閉傳感器電源和MCU外設(shè)電源。MCU通過分析本次數(shù)據(jù)和緩存中以前采集的數(shù)據(jù)列，來分析傳感器采集回來的數(shù)據(jù)是否滿足觸發(fā)條件，若數(shù)據(jù)無效則再次進入休眠狀態(tài)，否則MCU則根據(jù)分析結(jié)果改變相應(yīng)狀態(tài)然后再次進入休眠狀態(tài)；以后不斷重復(fù)此循環(huán)；所述傳感器可以為微波探頭、紅外探頭、光敏探頭這3者之一。還可以將LED日光燈的控制端接在所述MCU的PWM輸出引腳上。
[0022]作為該控制電路的一種應(yīng)用:
一種LED日光燈，其控制電路如上文“一種節(jié)能控制電路”所述。所述LED日光燈的控制端接在所述MCU的PWM輸出引腳上。在公開前述技術(shù)方案的前提下，很容易理解本應(yīng)用，因此該詳細實施方式則恕不贅述。
[0023]作為該節(jié)能控制的方法的應(yīng)用:
一種LED日光燈，其工作方法如上文“一種節(jié)能控制的方法”所述。在公開前述技術(shù)方案的前提下，很容易理解本應(yīng)用，因此該詳細實施方式則恕不贅述。
【權(quán)利要求】
1.一種節(jié)能控制方法，包括如下步驟: 自啟動與自檢步驟，MCU控制單元得電完成自檢并根據(jù)所處的環(huán)境建立穩(wěn)定檢測狀態(tài)，即開啟外部傳感器，建立傳感器工作狀態(tài)，然后采集數(shù)據(jù)； 休眠步驟，若不滿足執(zhí)行設(shè)備開啟條件，MCU關(guān)閉外設(shè)電源進入休眠狀態(tài)； 喚醒步驟，經(jīng)過一段休眠MCU自動喚醒，重新開啟各種外設(shè)電源并檢測周圍環(huán)境狀態(tài)；分析步驟，采樣完成關(guān)閉外設(shè)后對采集到的數(shù)據(jù)進行分析，MCU通過分析本次數(shù)據(jù)和緩存中以前采集的數(shù)據(jù)列，來分析傳感器采集回來的數(shù)據(jù)是否滿足觸發(fā)條件； 執(zhí)行步驟，若數(shù)據(jù)無效則再次進入休眠步驟；否則MCU根據(jù)分析結(jié)果改變相應(yīng)狀態(tài)然后再次進入休眠狀態(tài)； 重復(fù)步驟，進入休眠狀態(tài)后不斷重復(fù)從喚醒步驟到執(zhí)行步驟。
2.一種節(jié)能控制裝置，包括如下模塊: 啟動與自檢模塊，用于讓MCU控制單元得電完成自檢并根據(jù)所處的環(huán)境建立穩(wěn)定檢測狀態(tài)，即開啟外設(shè)，建立傳感器工作狀態(tài)，然后采集數(shù)據(jù)； 休眠模塊，用于若不滿足執(zhí)行設(shè)備開啟條件，MCU關(guān)閉外設(shè)電源進入休眠狀態(tài)； 喚醒模塊，用于經(jīng)過一段休眠MCU自動喚醒，重新開啟各種外設(shè)電源并檢測周圍環(huán)境狀態(tài)； 分析模塊，用于采樣完成關(guān)閉外設(shè)后對采集到的數(shù)據(jù)進行分析，MCU通過分析本次數(shù)據(jù)和緩存中以前采集的數(shù)據(jù)列，來分析傳感器采集回來的數(shù)據(jù)是否滿足觸發(fā)條件； 執(zhí)行模塊，用于若數(shù)據(jù)無效則再次進入休眠步驟；否則MCU根據(jù)分析結(jié)果改變相應(yīng)狀態(tài)然后再次進入休眠狀態(tài)； 重復(fù)模塊，用于進入休眠狀態(tài)后不斷重復(fù)從喚醒步驟到執(zhí)行步驟。
3.一種節(jié)能控制電路，其特征在于: 所述電路主架構(gòu)采用恒流單元，其次還包含整流橋電路、啟動單元、開關(guān)取電單元、儲F!泛單兀和MCU控制單兀； 所述MCU控制單元和所述恒流單元、儲能單元以及市電火線連接； 所述恒流單元和所述開關(guān)取電單元、啟動單元、MCU控制單元連接； 所述開關(guān)取電單元和所述儲能單元、啟動單元連接、恒流單元連接； 所述啟動單元和所述開關(guān)取電單元、恒流單元、市電火線以及整流橋電路連接； 所述儲能單元和所述開關(guān)取電單元、MCU控制單元連接。
4.如權(quán)利要求3所述的一種節(jié)能控制電路，其特征在于:所述啟動單元包括恒流單元啟動電路和MCU單元啟動電路，所述恒流單元啟動電路包括有電阻RSl，所述MCU單元啟動電路包括有由電阻RS2、電容CS 1、可控硅SCR。
5.如權(quán)利要求4所述的一種節(jié)能控制電路，其特征在于:電路啟動時通過所述電阻RSl向所述恒流單元提供不大于200uA的啟動電流，所述恒流單元的啟動電壓逐漸上升至12V，同時不斷觸發(fā)所述可控硅SCR對所述儲能電路充電，最終所述恒流單元的啟動電壓穩(wěn)定在12V附近；此時所述MCU控制單元得電完成自檢并根據(jù)燈具所處的環(huán)境建立穩(wěn)定檢測狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求5所述的一種節(jié)能控制電路，其特征在于:所述MCU控制單元由各種傳感器電路、增益控制電路、MCU及MCU電源電路等組成。
7.如權(quán)利要求6所述的一種節(jié)能控制電路，其特征在于:除了所述MCU的供電外其余各所述傳感器電路均處于斷電狀態(tài)；所述MCU也僅在被定時器喚醒時才打開需要使用的外設(shè)，并同時打開所需所述傳感器電路的電源，并等待一段時間使傳感器數(shù)據(jù)穩(wěn)定；所述MCU通過相應(yīng)接口采集完數(shù)據(jù)后立即關(guān)閉所述傳感器電源和所述MCU外設(shè)電源；所述MCU通過分析本次數(shù)據(jù)和緩存中以前采集的數(shù)據(jù)列，來分析所述傳感器采集回來的數(shù)據(jù)是否滿足觸發(fā)條件，若數(shù)據(jù)無效則再次進入休眠狀態(tài)，否則所述MCU則根據(jù)分析結(jié)果改變相應(yīng)狀態(tài)然后再次進入休眠狀態(tài)；以后不斷重復(fù)此循環(huán)；所述傳感器可以為微波探頭、紅外探頭、光敏探頭這3者之一。
8.如權(quán)利要求7所述的一種節(jié)能控制電路，其特征在于:所述MCU的PWM輸出連接LED日光燈的控制端。
9.一種LED日光燈，其特征在于:其控制電路如權(quán)利要求3、4、5、6、7之一所述。
10.一種LED日光燈，其特征在于:其控制電路工作過程如權(quán)利要求1所述。
【文檔編號】H05B37/02GK104427678SQ201310365770
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】朱序, 楊林, 謝靖 申請人:無錫來德電子有限公司