一種節能控制方法、裝置、電路以及應用其的led日光燈的制作方法
【專利摘要】一種節能控制的方法，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所處的環境建立穩定檢測狀態，即開啟外部傳感器，建立傳感器工作狀態，然后采集數據；休眠步驟，若不滿足執行設備開啟條件MCU關閉外設（即傳感器）電源進入休眠狀態；喚醒步驟，經過一段休眠MCU自動喚醒，重新開啟各種外設電源并檢測周圍環境狀態；分析步驟，采樣完成關閉外設后對采集到的數據進行分析，MCU通過分析本次數據和緩存中以前采集的數據列，來分析傳感器采集回來的數據是否滿足觸發條件；執行步驟，若仍不滿足預設的開機條件則再次進入休眠步驟；否則MCU根據分析結果改變相應狀態然后再次進入休眠狀態；重復步驟，進入休眠狀態后不斷重復從喚醒步驟到執行步驟。
【專利說明】—種節能控制方法、裝置、電路以及應用其的LED日光燈
【技術領域】
[0001]本發明是一種節能控制方法、裝置、電路以及應用其的LED日光燈，該系統對于目前的LED照明尤為有效，應用在照明開關系統中對LED節能照明起到很好的作用。
【背景技術】
[0002]市場上常見的智能節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建而成如LM324運放、專用芯片BISS0001等，這些電路不僅復雜還消耗了大量電能。這些傳統的處理電路的靜態工作電流均在5mA以上，并且為節省成本大多數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，從而導致整個系統的效率和功率因數的下降。而且更重要的是，現有技術中的控制系統的傳感器就算是周圍環境不發生變化都在工作，但是系統又無法判斷什么時候周圍環境會發生變化，也不能定時關閉或者開啟傳感器，只能讓傳感器永遠保持在工作狀態，這樣就浪費了大量的電源。
【發明內容】
[0003]為了解決上述問題，本發明提出了一種全新的解決方案:為了降低電能消耗，環境狀態的檢測由原來的連續檢測改為間隔一段時間后檢測，且檢測完成后立即關閉外設電源從而達成降低功耗的目的。
[0004]為實現上述目的，本發明的解決方案如下:
一種節能控制的方法，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所處的環境建立穩定檢測狀態，即開啟外部傳感器，建立傳感器工作狀態，然后采集數據；
休眠步驟，若不滿足執行設備開啟條件MCU關閉外設(即傳感器)電源進入休眠狀態；喚醒步驟，經過一段休眠MCU自動喚醒，重新開啟各種外設電源并檢測周圍環境狀態；分析步驟，采樣完成關閉外設后對采集到的數據進行分析，MCU通過分析本次數據和緩存中以前采集的數據列，來分析傳感器采集回來的數據是否滿足觸發條件；
執行步驟，若仍不滿足預設的開機條件則再次進入休眠步驟；否則MCU根據分析結果改變相應狀態然后再次進入休眠狀態；
重復步驟，進入休眠狀態后不斷重復從喚醒步驟到執行步驟。
[0005]一種節能控制裝置，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處的環境建立穩定檢測狀態，即開啟外設，建立傳感器工作狀態，然后采集數據；
休眠模塊，用于若不滿足執行設備開啟條件，MCU關閉外設電源進入休眠狀態；
喚醒模塊，用于經過一段休眠MCU自動喚醒，重新開啟各種外設電源并檢測周圍環境狀態；
分析模塊，用于采樣完成關閉外設后對采集到的數據進行分析，MCU通過分析本次數據和緩存中以前采集的數據列，來分析傳感器采集回來的數據是否滿足觸發條件；
執行模塊，用于若仍不滿足預設的開機條件則再次進入休眠步驟；否則MCU根據分析結果改變相應狀態然后再次進入休眠狀態；
重復模塊，用于進入休眠狀態后不斷重復從喚醒步驟到執行步驟。
[0006]一種節能控制電路，如圖1所示，其特征在于所述電路主架構采用恒流單元，其次還包含整流橋電路單元、啟動單元、開關取電單元、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定在12V附近；此時所述MCU控制單元得電完成自檢并根據燈具所處的環境建立穩定檢測狀態。
[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。MCU也僅在被定時器喚醒時才打開需要使用的外設，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據穩定。MCU通過相應接口采集完數據后立即關閉傳感器電源和MCU外設電源。MCU通過分析本次數據和緩存中以前采集的數據列，來分析傳感器采集回來的數據是否滿足觸發條件，若數據無效則再次進入休眠狀態，否則MCU則根據分析結果改變相應狀態然后再次進入休眠狀態；以后不斷重復此循環；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用:
一種LED日光燈，其控制電路如上文所述。
[0011]作為該節能控制的方法的應用:
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是一種節能控制的方法的軟件框架圖。
[0013]圖2是一種節能控制的方法的數據采集函數流程圖。
[0014]圖3是一種節能控制電路的電路結構圖。
[0015]圖4是MCU控制單元的電路結構圖。
[0016]
【具體實施方式】
[0017]參考圖1、2，一種節能控制的方法，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所處的環境建立穩定檢測狀態，開啟外部傳感器，建立傳感器工作狀態，然后采集數據，即圖1中啟動與自檢狀態狀態；
休眠步驟，若不滿足執行設備(如燈、門禁設備等)開啟條件，MCU關閉外設(即傳感器)電源進入休眠狀態，即圖1中待機狀態；
喚醒步驟，經過一段休眠MCU自動喚醒，重新開啟各種外設電源并檢測周圍環境狀態；分析步驟，采樣完成關閉外設后對采集到的數據進行分析，MCU通過分析本次數據和緩存中以前采集的數據列，來分析傳感器采集回來的數據是否滿足觸發條件；
執行步驟，若數據無效，即不符合預設的執行設備開啟條件，則再次進入休眠步驟；否則(如檢測到相關物理量的變化且符合預設的執行設備開啟條件)MCU根據分析結果改變相應狀態(可以為日光燈的延時或者門禁狀態的改變等)，即圖1中運行狀態，然后再次進入休眠狀態；
重復步驟，進入休眠狀態后不斷重復從喚醒步驟到執行步驟。
[0018]參考圖1、2，一種節能控制裝置，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處的環境建立穩定檢測狀態，開啟外設，建立傳感器工作狀態，然后采集數據；
休眠模塊，用于若不滿足執行設備開啟條件，MCU關閉外設電源進入休眠狀態；
喚醒模塊，用于經過一段休眠MCU自動喚醒，重新開啟各種外設電源并檢測周圍環境狀態；
分析模塊，用于采樣完成關閉外設后對采集到的數據進行分析，MCU通過分析本次數據和緩存中以前采集的數據列，來分析傳感器采集回來的數據是否滿足觸發條件；
執行模塊，用于若數據無效，即不符合預設的執行設備開啟條件，則再次進入休眠步驟；否則(如檢測到相關物理量的變化且符合預設的執行設備開啟條件)MCU根據分析結果改變相應狀態，然后再次進入休眠狀態；
重復模塊，用于進入休眠狀態后不斷重復從喚醒步驟到執行步驟。
[0019]參考圖3，一種節能控制電路，如圖3所示，其特征在于所述電路主架構采用恒流單元，其次還包含整流橋電路單元、啟動單元、開關取電單元、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定在12V附近；此時所述MCU控制單元得電完成自檢并根據燈具所處的環境建立穩定檢測狀態。
[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控制單元設計成多用形式，可以根據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的放大以便MCU進行分析處理;MCU電源電路為MCU提供穩定的5V電壓。各模塊電路的電源由MCU管腳控制，僅在采集信號的數微秒內提供電能，其余時間均處于斷電狀態。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。MCU也僅在被定時器喚醒時才打開需要使用的外設，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據穩定。MCU通過相應接口采集完數據后立即關閉傳感器電源和MCU外設電源。MCU通過分析本次數據和緩存中以前采集的數據列，來分析傳感器采集回來的數據是否滿足觸發條件，若數據無效則再次進入休眠狀態，否則MCU則根據分析結果改變相應狀態然后再次進入休眠狀態；以后不斷重復此循環；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用:
一種LED日光燈，其控制電路如上文“一種節能控制電路”所述。所述LED日光燈的控制端接在所述MCU的PWM輸出引腳上。在公開前述技術方案的前提下，很容易理解本應用，因此該詳細實施方式則恕不贅述。
[0023]作為該節能控制的方法的應用:
一種LED日光燈，其工作方法如上文“一種節能控制的方法”所述。在公開前述技術方案的前提下，很容易理解本應用，因此該詳細實施方式則恕不贅述。
【權利要求】
1.一種節能控制方法，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所處的環境建立穩定檢測狀態，即開啟外部傳感器，建立傳感器工作狀態，然后采集數據； 休眠步驟，若不滿足執行設備開啟條件，MCU關閉外設電源進入休眠狀態； 喚醒步驟，經過一段休眠MCU自動喚醒，重新開啟各種外設電源并檢測周圍環境狀態；分析步驟，采樣完成關閉外設后對采集到的數據進行分析，MCU通過分析本次數據和緩存中以前采集的數據列，來分析傳感器采集回來的數據是否滿足觸發條件； 執行步驟，若數據無效則再次進入休眠步驟；否則MCU根據分析結果改變相應狀態然后再次進入休眠狀態； 重復步驟，進入休眠狀態后不斷重復從喚醒步驟到執行步驟。
2.一種節能控制裝置，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所處的環境建立穩定檢測狀態，即開啟外設，建立傳感器工作狀態，然后采集數據； 休眠模塊，用于若不滿足執行設備開啟條件，MCU關閉外設電源進入休眠狀態； 喚醒模塊，用于經過一段休眠MCU自動喚醒，重新開啟各種外設電源并檢測周圍環境狀態； 分析模塊，用于采樣完成關閉外設后對采集到的數據進行分析，MCU通過分析本次數據和緩存中以前采集的數據列，來分析傳感器采集回來的數據是否滿足觸發條件； 執行模塊，用于若數據無效則再次進入休眠步驟；否則MCU根據分析結果改變相應狀態然后再次進入休眠狀態； 重復模塊，用于進入休眠狀態后不斷重復從喚醒步驟到執行步驟。
3.一種節能控制電路，其特征在于: 所述電路主架構采用恒流單元，其次還包含整流橋電路、啟動單元、開關取電單元、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取電單元、啟動單元、MCU控制單元連接； 所述開關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取電單元、MCU控制單元連接。
4.如權利要求3所述的一種節能控制電路，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.如權利要求4所述的一種節能控制電路，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定在12V附近；此時所述MCU控制單元得電完成自檢并根據燈具所處的環境建立穩定檢測狀態。
6.如權利要求5所述的一種節能控制電路，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.如權利要求6所述的一種節能控制電路，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；所述MCU也僅在被定時器喚醒時才打開需要使用的外設，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據穩定；所述MCU通過相應接口采集完數據后立即關閉所述傳感器電源和所述MCU外設電源；所述MCU通過分析本次數據和緩存中以前采集的數據列，來分析所述傳感器采集回來的數據是否滿足觸發條件，若數據無效則再次進入休眠狀態，否則所述MCU則根據分析結果改變相應狀態然后再次進入休眠狀態；以后不斷重復此循環；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.如權利要求7所述的一種節能控制電路，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 優先權日:2013年8月21日
【發明者】朱序, 楊林, 謝靖 申請人:無錫來德電子有限公司