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智能调光灯的制作方法

  本专利针对传统调光灯色温调节不连续、光照稳定性差的问题,提出一种基于单片机与PWM驱动的智能调光灯。通过6500K与2700K双色温LED组合,实现256级色温无级转换,同时保持光通量恒定;采用铝合金壳体与喷沙氧化工艺提升耐用性与美观性。该方案通过智能控制板精准调节光源,满足展示柜等场景对光照效果的多样化需求。

  由于LED的特性和实际应用的原因,灯光色温从2700K-6500K都有,特别是在展示柜的灯光应用中显得更加重要:要配合展品的不同特性,需要不同的灯光色温,体现出展品美观和高贵的一面。但目前大多数产品的色温是不能调整或只有正白和暖白两种色温的调整,这类灯光的效果很难配合灯光设计师,做出完美的展示展品的效果。

  因此,现有技术中的缺陷是,现有的调光灯,只有对正白和暖白两种色温进行调整的调光灯,不能自由组合输出不同色温的灯光,不能满足对色温有更多需求的用户,用户体验度低。

  针对上述技术问题,本实用新型提供一种智能调光灯,在调光灯中设置智能控制板,通过控制芯片控制白光灯实现无级混色,使灯光色温能从2700K到6500K无级变化,满足不同用户对不同色温灯光的需求,提高了用户体验。

  灯具壳体、设置在所述灯具壳体内的多个白光灯、调整控制按钮、电源和智能控制板;

  所述调整控制按钮的一端通过所述灯具面壳上的通孔伸出,所述调整控制按钮的另一端与所述控制芯片连接;

  所述控制芯片通过所述PWM调光驱动电路对所述多个白光灯的灯光进行色温的无级控制;

  本实用新型提供了一种智能调光灯,技术方案为:调光灯包括灯具壳体、设置在所述灯具壳体内的多个白光灯、调整控制按钮、电源和智能控制板;所述灯具壳体由灯具面壳和灯具底板组成;所述灯具面壳、智能控制板和灯具底板由上至下固定连接;所述智能控制板上包括控制芯片、PWM调光驱动电路和多个白光灯;所述调整控制按钮的一端通过所述灯具面壳上的通孔伸出,所述调整控制按钮的另一端与所述控制芯片连接;所述控制芯片分别与所述PWM调光驱动电路和所述多个白光灯连接;所述控制芯片通过所述PWM调光驱动电路对所述多个白光灯的灯光进行色温的无级控制;所述多个白光灯通过所述灯具面壳上的通孔发光。

  本实用新型的智能调光灯,在使用调光灯时,接通电源后,用户可通过调整控制按钮调整色温,实现白光灯的无级混色控制,具体是通过控制芯片控制白光灯实现无级混色,调整白光灯的亮度占空比,使灯光色温能从2700K到6500K无级变化,满足不同用户对不同色温灯光的需求,提高了用户体验。

  进一步地,还包括,多个闪光灯,所述多个闪光灯与所述控制芯片连接,所述控制芯片通过所述PWM调光驱动电路对所述多个闪光灯进行闪光节奏的控制。

  设置多个闪光灯,通过控制芯片的控制,控制多个闪光灯的闪光节奏,配合白光灯的灯光实现更好的灯光展示效果,应用在展示柜上时,会使展示柜中的物品展示效果更好。

  将多个白光灯选择为两种色温的白光灯,6500K和2700K,在调整色温时,色温分别从6500K向2700K调整,从2700K向6500K调整,保证在改变色温的同时,保持灯光的总光通量基本不变,保证展示物品的光照强度不会因色温的变化而变化,使展示物品的光照效果更好。

  进一步地,所述控制芯片为单片机。选择单片机作为控制芯片,因为单片机的处理能力强,应用范围广,成本低。

  进一步地,所述智能控制板中还包括存储芯片。通过存储芯片存储每次调整的灯的亮度状态,即关灯前的工作状态,在下次开机时使用。

  EEPROM芯片的最大特点是掉电后数据不丢失,因此采用EEPROM芯片作为存储芯片,可使在掉电的情况下,存储的灯的上次工作状态数据不丢失。

  白光灯和闪光灯都选LED灯,LED灯质优、耐用、节能,其投射角度调节范围大,15W的亮度相当于普通40W日光灯。它还有抗高温、防潮防水、防漏电和体积小的特点。可方便应用在展示柜的调光灯设计中。

  铝合金具有很高的塑性,易于加工,可制成各种型材、板材;铝合金的抗腐蚀性能好;作为灯具壳体的制作材料,可满足不同形状灯具壳体的制作需求。

  为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

  下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案,因此只是作为示例,而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

  图1示出了本实用新型第一实施例所提供的一种智能调光灯的方形结构示意图;如图1所示,本实用新型实施例一提供了一种智能调光灯,包括:

  灯具壳体、设置在灯具壳体内的多个白光灯4、调整控制按钮6、电源和智能控制板3;

  调整控制按钮6的一端通过灯具面壳1上的通孔伸出,调整控制按钮6的另一端与控制芯片连接;

  其中,灯具面壳1、智能控制板3和灯具底板2之间通过磁铁7连接固定。在灯具面壳1、智能控制板3和灯具底板2上分别设置磁铁7,通过磁铁7固定连接,便于拆卸,进而便于智能控制板3上的灯等进行替换和维修。

  其中,控制芯片为单片机。选择单片机作为控制芯片,因为单片机的处理能力强,应用范围广,成本低。

  其中,智能控制板3中还包括存储芯片,存储芯片为EEPROM芯片。通过存储芯片存储每次调整的灯的亮度状态,即关灯前的工作状态,在下次开机时使用。EEPROM芯片的最大特点是掉电后数据不丢失,因此采用EEPROM芯片作为存储芯片,可使在掉电的情况下,存储的灯的上次工作状态数据不丢失。

  优选地,还包括,多个闪光灯5,多个闪光灯5与控制芯片连接,控制芯片通过PWM调光驱动电路对多个闪光灯5进行闪光节奏的控制。

  多个闪光灯5的设置,通过控制芯片控制这多个闪光灯5的闪光节奏,配合白光灯的灯光实现更好的灯光展示效果,应用在展示柜上时,会使展示柜中的物品展示效果更好。

  白光灯和闪光灯5为LED灯,LED灯质优、耐用、节能,其投射角度调节范围大,15W的亮度相当于普通40W日光灯。它还有抗高温、防潮防水、防漏电和体积小的特点。可方便应用在展示柜的调光灯设计中。

  其中,调整控制按钮6的个数为两个,为按键式按钮,一个用来调整白光灯的色温,一个用来调整闪光灯5的闪光节奏。

  通过调整控制按钮6进行色温调整,具体为:长按不动,灯具的色温会慢慢从2800K-6500K-2800K的循环,到了你要的色温段松开按钮就行了,色温转换时总光源功率和光通量不变。

  通过闪光节奏调整按钮进行闪光节奏调整,具体为:长按不动,中间的有色光源会慢慢由慢闪逐渐到快闪-换颜色逐渐到慢闪-关-换颜色循环,到了你要的效果松开按钮就行了。灯具具有记忆能力,每次开机会重现关机前的状态。

  本实用新型中控制芯片采用单片机,因此PWM调光驱动电路的脉冲从单片机的PWM脚输出获得,单片机的PWM脚输出低电平,当调整控制按钮6发生有效调整动作且按键时间小于0.5S,PWM脚即翻转为高电平(即最亮状态),若按键时间大于0.5S,PWM脚将开始输出方波信号,且占空比由1/255向254/255逐渐开始增加(LED灯的亮度由最低开始连续增大到最高),实现无级调光,约3S即可达到最高亮度后保持不变;此时若松开手再次长按,占空比则逐渐减小,约3S后减至最低亮度并且维持不变,如果在PWM有效输出的时候,发生有效按键动作且触摸时间小于0.5S那么PWM脚将被置为低电平(灯灭),在整个调光过程中,LED灯的亮度变化不是跃变式或分档式的,而是连续增加的,用户可以根据自己的需要自由调节到舒适的亮度,不会产生“眩光”。

  本实用新型的智能调光灯,在使用调光灯时,接通电源后,用户可通过调整控制按钮6调整色温,实现白光灯的无级混色控制,具体是通过控制芯片控制白光灯实现无级混色,调整白光灯的亮度占空比,使灯光色温能从2700K到6500K无级变化,满足不同用户对不同色温灯光的需求,提高了用户体验。

  优选地,本实用新型不带有高频电子镇流器,而是经单片机的PWM输出端和地之间连接电解电容,将方型脉冲波整流为直流,直流输入到恒流芯片里面,使得输出的电流稳定,使用过程中不产生频闪、电磁波辐射,保护使用者的眼睛和大脑,使用更舒适、更健康。

  其中,PWM调光的基本原理是保持LED正向导通电流恒定,而通过控制电流导通和关断的时间比例,改变输入脉冲信号的占空比,使LED产生亮暗变化;并利用人眼的视觉残留效应,当LED亮暗变化频率大于120Hz时,人眼就不会感觉到闪烁,而看到的是LED的平均亮度。采用PWM进行调光,使LED正向导通的电流是恒定的,LED的色度就不会想模拟调光时产生变化。

  PWM脉冲信号由单片机产生,其高低电平决定LED的通断状态。将定时器溢出终端定为1/2500秒(即400微秒),每10次脉冲作为一个周期,即频率为250Hz。这样,在每1/250秒的方波周期中,通过改变方波的输出占空比,从而实现LED灯的10级亮度调节,即LED的亮度等级由每个周期内的高电平脉冲数目决定,当高电平脉冲个数为1时,占空比为1/10,亮度最低;相反,占空比为1时,亮度最亮。本实用新型的智能调光灯,将LED的亮度等级从暗到亮分256个灰度等级,当高电平脉冲个数为1时,占空比为1/255,分成256级使每个灰度的等级变化不易察觉,光源的色温调整变得顺畅。

  具体地,通过这256个等级进行的光通量的控制,具体过程为:由暗(全关)到亮(全开)分256个灰度等级,正白的光源全开(256),暖白的光源就全关(0),正白的光源关1个等级(255),暖白的光源就开1个等级(1),如此对称互补转换,灯具的色温也就由正白光慢慢转为暖白光了,而且光通量和功率基本保持不变。

  具体地,本实施例中的调光灯的光源包括12个6500K,12个2700K的白光LED光源和1个蓝光,1个红光的LED闪光光源组成。

  将多个白光灯4选择为两种色温的白光灯,6500K和2700K,在调整色温时,色温分别从6500K向2700K调整,从2700K向6500K调整,保证在改变色温的同时,保持灯光的总光通量基本不变,保证展示物品的光照强度不会因色温的变化而变化,使展示物品的光照效果更好。

  结合图2和图3,进行色温转换和闪光控制的说明,其中IC1是单片机,为整个智能调光灯的控制中心,IC3、IC4和IC5、IC6是受PWM控制的恒流控制IC,其中,IC3和IC4分别控制2700k和6500k色温的LED光源组,IC3控制白光灯D22、D28、D17、D9、D1、D14、D27、D30、D24、D5、D4和D3;IC4控制白光灯D25、D29、D20、D12、D8、D6、D19、D31、D26、D7、D2和D10;IC5和IC6分别控制红色和蓝色的闪光LED,IC5控制闪光灯D15,IC6控制闪光灯D16;IC7是红光和蓝光的转换开关(S1和S2),通过单片机和转换开关,发出多路PWM波形,控制IC3、IC4、IC5和IC6的PWM控制端,来实现色温转换和闪光控制。

  铝合金具有很高的塑性,易于加工,可制成各种型材、板材;铝合金的抗腐蚀性能好;作为灯具壳体的制作材料,可满足不同形状灯具壳体的制作需求。

  喷沙氧化处理是采用压缩空气为动力,以形成高速喷射束将喷料(铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂)高速喷射到需要处理的工件表面,使工件表面的外表面的外表或形状发生变化,由于磨料对工件表面的冲击和切削作用,使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度,使工件表面的机械性能得到改善,因此提高了工件的抗疲劳性,增加了它和涂层之间的附着力,延长了涂膜的耐久性,也有利于涂料的流平和装饰。

  图5示出了本实用新型第二实施例所提供的一种智能调光灯的圆形结构示意图,如图5所示,本实用新型的实施例二提供了一种智能调光灯,包括:

  灯具壳体、设置在灯具壳体内的多个白光灯40、调整控制按钮60、电源和智能控制板30;

  调整控制按钮60的一端通过灯具面壳10上的通孔伸出,调整控制按钮60的另一端与控制芯片连接;

  控制芯片通过PWM调光驱动电路对多个白光灯40的灯光进行色温的无级控制;

  其中,灯具面壳10、智能控制板30和灯具底板20之间通过通过螺丝(图中未示出)和螺孔70进行固定。在灯具面壳10上设置螺丝,通过智能控制板30上的通孔与灯具底板20上的螺孔70固定。使灯具面壳10和灯具底板20形成可拆卸结构,便于进行灯的替换和维修。

  其中,控制芯片为单片机。选择单片机作为控制芯片,因为单片机的处理能力强,应用范围广,成本低。

  其中,智能控制板30中还包括存储芯片,存储芯片为EEPROM芯片。通过存储芯片存储每次调整的灯的亮度状态,即关灯前的工作状态,在下次开机时使用。EEPROM芯片的最大特点是掉电后数据不丢失,因此采用EEPROM芯片作为存储芯片,可使在掉电的情况下,存储的灯的上次工作状态数据不丢失。

  优选地,还包括,多个闪光灯50,多个闪光灯50与控制芯片连接,控制芯片通过PWM调光驱动电路对多个闪光灯50进行闪光节奏的控制。

  多个闪光灯50的设置,通过控制芯片控制这多个闪光灯50的闪光节奏,配合白光灯40的灯光实现更好的灯光展示效果,应用在展示柜上时,会使展示柜中的物品展示效果更好。

  白光灯40和闪光灯50为LED灯,LED灯质优、耐用、节能,其投射角度调节范围大,15W的亮度相当于普通40W日光灯。它还有抗高温、防潮防水、防漏电和体积小的特点。可方便应用在展示柜的调光灯设计中。

  其中,调整控制按钮60的个数为两个,为触摸式按钮,一个用来调整白光灯40的色温,一个用来调整闪光灯50的闪光节奏。

  通过调整控制按钮60进行色温调整,具体为:长按不动,灯具的色温会慢慢从2800K-6500K-2800K的循环,到了你要的色温段松开按钮就行了,色温转换时总光源功率和光通量不变。

  通过闪光节奏调整按钮进行闪光节奏调整,具体为:长按不动,中间的有色光源会慢慢由慢闪逐渐到快闪-换颜色逐渐到慢闪-关-换颜色循环,到了你要的效果松开按钮就行了。灯具具有记忆能力,每次开机会重现关机前的状态。

  本实用新型中控制芯片采用单片机,因此PWM调光驱动电路的脉冲从单片机的PWM脚输出获得,单片机的PWM脚输出低电平,当调整控制按钮60发生有效触摸动作且触摸时间小于0.5S,PWM脚即翻转为高电平(即最亮状态),若触摸时间大于0.5S,PWM脚将开始输出方波信号,且占空比由1/255向254/255逐渐开始增加(LED灯的亮度由最低开始连续增大到最高),实现无级调光,约3S即可达到最高亮度后保持不变;此时若松开手再次长按,占空比则逐渐减小,约3S后减至最低亮度并且维持不变,如果在PWM有效输出的时候,发生有效触摸动作且触摸时间小于0.5S那么PWM脚将被置为低电平(灯灭),在整个调光过程中,LED灯的亮度变化不是跃变式或分档式的,而是连续增加的,用户可以根据自己的需要自由调节到舒适的亮度,不会产生“眩光”。

  本实用新型的智能调光灯,在使用调光灯时,接通电源后,用户可通过调整控制按钮60调整色温,实现白光灯40的无级混色控制,具体是通过控制芯片控制白光灯40实现无级混色,调整白光灯40的亮度占空比,使灯光色温能从2700K到6500K无级变化,满足不同用户对不同色温灯光的需求,提高了用户体验。

  优选地,本实用新型不带有高频电子镇流器,而是经单片机的PWM输出端和地之间连接电解电容,将方型脉冲波整流为直流,直流输入到恒流芯片里面,使得输出的电流稳定,使用过程中不产生频闪、电磁波辐射,保护使用者的眼睛和大脑,使用更舒适、更健康。

  其中,PWM调光的基本原理是保持LED正向导通电流恒定,而通过控制电流导通和关断的时间比例,改变输入脉冲信号的占空比,使LED产生亮暗变化;并利用人眼的视觉残留效应,当LED亮暗变化频率大于120Hz时,人眼就不会感觉到闪烁,而看到的是LED的平均亮度。采用PWM进行调光,使LED正向导通的电流是恒定的,LED的色度就不会想模拟调光时产生变化。

  PWM脉冲信号由单片机产生,其高低电平决定LED的通断状态。将定时器溢出终端定为1/2500秒(即400微秒),每10次脉冲作为一个周期,即频率为250Hz。这样,在每1/250秒的方波周期中,通过改变方波的输出占空比,从而实现LED灯的10级亮度调节,即LED的亮度等级由每个周期内的高电平脉冲数目决定,当高电平脉冲个数为1时,占空比为1/10,亮度最低;相反,占空比为1时,亮度最亮。本实用新型的智能调光灯,将LED的亮度等级从暗到亮分256个灰度等级,当高电平脉冲个数为1时,占空比为1/255,分成256级使每个灰度的等级变化不易察觉,光源的色温调整变得顺畅。

  具体地,通过这256个等级进行的光通量的控制,具体过程为:由暗(全关)到亮(全开)分256个灰度等级,正白的光源全开(256),暖白的光源就全关(0),正白的光源关1个等级(255),暖白的光源就开1个等级(1),如此对称互补转换,灯具的色温也就由正白光慢慢转为暖白光了,而且光通量和功率基本保持不变。

  优选地,还包括,多个闪光灯50,多个闪光灯50与控制芯片连接,控制芯片通过PWM调光驱动电路对多个闪光灯50进行闪光节奏的控制。

  具体地,调整控制按钮60还设置一个调整闪光灯50的按键:长按不动,中间的有色光源会慢慢由慢闪逐渐到快闪-换颜色逐渐到慢闪-关-换颜色循环,到了你要的效果松开按钮就行了。灯具具有记忆能力,每次开机会重现关机前的状态。

  多个闪光灯50的设置,通过控制芯片控制这多个闪光灯50的闪光节奏,配合白光灯40的灯光实现更好的灯光展示效果,应用在展示柜上时,会使展示柜中的物品展示效果更好。

  具体地,本实施例中的调光灯的光源包括12个6500K,12个2700K的白光LED光源和1个蓝光,1个红光的LED闪光光源组成。

  将多个白光灯40选择为两种色温的白光灯40,6500K和2700K,在调整色温时,色温分别从6500K向2700K调整,从2700K向6500K调整,保证在改变色温的同时,保持灯光的总光通量基本不变,保证展示物品的光照强度不会因色温的变化而变化,使展示物品的光照效果更好。

  结合图2和图3,进行色温转换和闪光控制的说明,其中IC1是单片机,为整个智能调光灯的控制中心,IC3、IC4和IC5、IC6是受PWM控制的恒流控制IC,其中,IC3和IC4分别控制2700k和6500k色温的LED光源组,IC3控制白光灯D22、D28、D17、D9、D1、D14、D27、D30、D24、D5、D4和D3;IC4控制白光灯D25、D29、D20、D12、D8、D6、D19、D31、D26、D7、D2和D10;IC5和IC6分别控制红色和蓝色的闪光LED,IC5控制闪光灯D15,IC6控制闪光灯D16;IC7是红光和蓝光的转换开关(S1和S2),通过单片机和转换开关,发出多路PWM波形,控制IC3、IC4、IC5和IC6的PWM控制端,来实现色温转换和闪光控制。

  铝合金具有很高的塑性,易于加工,可制成各种型材、板材;铝合金的抗腐蚀性能好;作为灯具壳体的制作材料,可满足不同形状灯具壳体的制作需求。

  喷沙氧化处理是采用压缩空气为动力,以形成高速喷射束将喷料(铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂)高速喷射到需要处理的工件表面,使工件表面的外表面的外表或形状发生变化,由于磨料对工件表面的冲击和切削作用,使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度,使工件表面的机械性能得到改善,因此提高了工件的抗疲劳性,增加了它和涂层之间的附着力,延长了涂膜的耐久性,也有利于涂料的流平和装饰。

  本实用新型中的智能调光灯不限于上述两个实施例中提到的两个形状的调光灯,可根据实际需求进行更改,均在本实用新型的保护范围内,并且控制芯片也不限于是单片机一种。

  最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

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