本發(fā)明屬于建筑物照明技術(shù)領(lǐng)域,是一種可升降的新型智能燈座及控制方法。
背景技術(shù):
目前,燈泡壞了進(jìn)行更換時,常常要借助梯子或架子爬上去。更換燈泡本是一個簡單的過程,但是由于高度的限制,使得這一簡單的過程變得極具挑戰(zhàn),對于維修人員而言充滿了高空作業(yè)的安全隱患,而且搬動梯子或者架子費(fèi)時費(fèi)力。特別是體育館,大廳等高空場所。
目前,有的可升降燈座的控制是通過增加若干個升、降、??刂崎_關(guān)和增加相應(yīng)控制回路布線來實(shí)現(xiàn)的,這種方案增加了開關(guān)、導(dǎo)線、布線的材料,特別是開關(guān)距離燈泡距離較遠(yuǎn)時布線成本會大大增加,而且多個開關(guān)容易讓人誤操作;還有的方案是利用一個開關(guān),通過檢測燈泡好壞來決定是否進(jìn)入升降燈座模式,燈泡好時開關(guān)用于燈泡亮、滅控制,燈泡壞時進(jìn)入升降燈座模式,這種方案當(dāng)燈泡好的時候,想換一個別的瓦數(shù)的燈泡時無法把燈座降下來,而且燈泡壞了不能及時更換時,可能有小孩貪玩不停地按動開關(guān)去升、降燈座,引起安全隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種可升降燈座的控制裝置及方法。
本發(fā)明采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種可升降燈座的控制系統(tǒng),該裝置由直流電源、控制單元、檢測單元、升降機(jī)構(gòu)、可升降燈座、繼電器單元組成;所述直流電源的輸出端連接至控制單元的電源端;所述升降機(jī)構(gòu)的控制端連接至控制單元的第二輸出端;所述控制單元的第三輸出端連接至繼電器的線圈;繼電器的常開開關(guān)串聯(lián)在燈泡的供電回路中;所述開關(guān)的信號輸出端連接至控制單元第一輸入端;所述檢測單元的輸出端連接至控制單元第二輸入端;所述檢測單元檢測燈泡供電回路的電流信號;其特征在于:還包括操作識別單元,所述操作識別單元的輸出端連接至控制單元第三輸入端,所述操作識別單元根據(jù)采集到信息傳送給控制單元進(jìn)行轉(zhuǎn)換開關(guān)模式的判斷。
作為優(yōu)選,所述升降機(jī)構(gòu)為電動機(jī)構(gòu),包括電動機(jī),所述電動機(jī)上設(shè)有轉(zhuǎn)軸,所述轉(zhuǎn)軸上纏繞有卷線,所述卷線的一端與可升降的燈座連接。
所述操作識別單元(2)由開關(guān)S1、轉(zhuǎn)換按鈕K1、第一電阻R1、第二電阻R2、A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成,通過操作轉(zhuǎn)換按鈕K1來控制開關(guān)S1是處于正常開關(guān)模式還是燈座升降模式。
所述操作識別單元的具體電路如下:電源VCC與接地端GND之間依次串聯(lián)有第一電阻R1、第二電阻R2、轉(zhuǎn)換按鈕K1,所述開關(guān)S1一端接地端GND,開關(guān)S1的另一端接第一電阻R1與第二電阻R2的公共端A1,所述第一電阻R1與第二電阻R2的公共端A1接A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入端,所述A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸出端接與控制單元3相連。操作識別單元根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換器采集到的模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字量傳送給控制單元3進(jìn)行操作判斷,根據(jù)A1點(diǎn)電壓大小來決定相應(yīng)的動作。
進(jìn)一步地,電阻R1和R2的阻值相等。
通過操作按鈕K1來控制開關(guān)S1是處于正常開關(guān)模式還是燈座升降模式,按一下小按鈕K1時,開關(guān)S1進(jìn)入到燈座升降模式,再按一下小按鈕K1則開關(guān)S1退出升降模式。正常情況下開關(guān)用于燈泡的亮、滅控制,需要把燈座降下來時,只需按一下小按鈕就進(jìn)入燈座的升降模式,這時候開關(guān)就用于燈座的升降操作;再按一次小按鈕則退出燈座升降模式,開關(guān)又用于燈泡的亮、滅操作。
所述按鈕K1設(shè)在開關(guān)面板內(nèi)部。
本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明通過一個開關(guān)可實(shí)現(xiàn)對燈座的多個功能操作,利用操作識別單元,用于正常開關(guān)模式與燈座升降模式的切換,有效防止小孩誤操作,同時無需另外布線,節(jié)約成本。減少了電燈更換時的操作難度,能夠把燈座通過操作開關(guān)降下來更換燈座,不再需要搬動笨重的梯子或者架子,同時減少了人工,只需要一個人便可輕松實(shí)現(xiàn)電燈的更換。從而省去了搬動梯子或者架子的費(fèi)時費(fèi)力,特別適合于體育館,大廳等高空場所。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的控制原理框圖;
圖2是本發(fā)明的燈泡接線電路圖;
圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明中的導(dǎo)電銅片結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明中的操作識別單元的電路圖;
圖6是本發(fā)明中的照明開關(guān)S1面板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是本發(fā)明中的照明開關(guān)S1的內(nèi)部接線示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步描述。
如圖1所示:一種可升降燈座控制系統(tǒng),該系統(tǒng)由聲音提示單元1、操作識別單元2、控制單元3、直流電源4、檢測單元5、電動機(jī)構(gòu)6、燈座7、繼電器單元8組成。
直流電源4利用220V交流電經(jīng)過整流、穩(wěn)壓等環(huán)節(jié)得到+5V直流電,為整個電路提供工作所需的直流電源。
檢測單元5由電流互感器和放大電路構(gòu)成。電流互感器原邊與燈泡串聯(lián),當(dāng)有電流流過時副邊有電流輸出,經(jīng)過放大器放大后傳送給智能控制單元3進(jìn)行判斷。
電動機(jī)構(gòu)6由直流電機(jī)(或者步進(jìn)電機(jī))及轉(zhuǎn)軸構(gòu)成,燈座的導(dǎo)線纏繞在轉(zhuǎn)軸上。智能檢測單元控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)動,帶動導(dǎo)線收緊或者放松,進(jìn)而帶動燈座上升或者下降。
燈座7與兩根棉線相連。同時,棉線還當(dāng)做繩子,纏繞在電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上,帶動燈座升、降運(yùn)動。而燈座的供電則是通過燈座上的兩個金屬彈簧接觸點(diǎn),與天花板上的帶電銅片接觸來實(shí)現(xiàn)。
繼電器單元8的線圈與控制單元相連,繼電器的觸電常開觸點(diǎn)兩端與燈泡串聯(lián)。繼電器單元8由控制單元控制線圈是否通電,當(dāng)繼電器的線圈通電時,繼電器的常開觸點(diǎn)閉合,燈泡亮;當(dāng)繼電器的線圈斷電時,繼電器的常開觸點(diǎn)斷開,燈泡滅。
控制單元3由單片機(jī)及晶振、振蕩電容、復(fù)位電路等外圍電路構(gòu)成。單片機(jī)根據(jù)檢測單元傳送的信號判斷燈泡的好壞,當(dāng)信號為高電平時,判斷燈泡為好,當(dāng)信號為低電平時判斷燈泡為壞。
聲音提示單元1由蜂鳴器及其驅(qū)動電路組成,用于燈泡壞時,以及燈座7上升、下降時發(fā)出提示音。
如圖2所示:本發(fā)明的燈泡接線電路圖。L是220V交流電火線,N是220V交流電零線,K是繼電器單元8,L1是燈泡,CT是檢測單元5的電流互感器。
如圖3所示:本發(fā)明的燈座升降示意圖。由卷動棉線、電動機(jī),導(dǎo)電銅片、金屬彈簧觸頭組成。
卷動棉線,燈座與電動機(jī)轉(zhuǎn)軸之間靠卷動棉線連接,卷動棉線主要起到帶動燈座上升下降作用,同時固定燈座位置。為了確保兩邊盡可能平衡,采用了兩根棉,兩根棉線與燈座的綁接點(diǎn)與燈座的兩個金屬觸頭成一條直線,且兩個綁接點(diǎn)與靠近的金屬觸頭間的距離相等。
電動機(jī)為燈座上升、下降、停止提供動力。
金屬彈簧觸頭,下端分別與燈座內(nèi)部的兩個導(dǎo)電接頭連接。當(dāng)燈座上升到天花板時,金屬彈簧觸頭與導(dǎo)電銅片的兩個極接觸導(dǎo)通,彈簧壓縮有利于與導(dǎo)電銅片之間的緊密連接,使得兩個金屬觸頭受力均勻,與導(dǎo)電銅片良好接觸。
如圖4所示本發(fā)明的導(dǎo)電銅片結(jié)構(gòu)示意圖,安置于天花板上,作為燈座通電的觸點(diǎn)。A、B分別為火線、零線引線,分別與220V交流電源連接;C、E為覆銅板,是與燈座金屬彈簧觸頭直接接觸的觸點(diǎn),為了觸點(diǎn)間的接觸面接觸充分,表面積要比金屬彈簧觸頭要大;D為絕緣帶,起到隔離覆銅板C、E的作用,絕緣帶D的寬度要比金屬彈簧觸頭的寬度要大,以防止發(fā)生短路。
如圖5 所示本發(fā)明的操作識別單元2電路圖。操作識別單元2由開關(guān)S1、小按鈕K1、電阻R1、電阻R2、A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。小按鈕K1一端接GND,另一端接電阻R2,R2另一端接到電壓采集點(diǎn)A1,開關(guān)一端接GND,另一端接A1,電阻R1一端接A1,另一端接VCC,A/D轉(zhuǎn)換器輸入端接到A1點(diǎn),輸出端口DOUT與控制單元3相連。
開關(guān)S1用于控制燈泡亮、滅和燈座的升、降;小按鈕K1用于切換開關(guān)S1的功能,按一下小按鈕K1使得開關(guān)S1進(jìn)入到燈座升降模式,再按一下小按鈕K1則開關(guān)S1退出升降模式;電阻R1和R2的阻值相等;A/D轉(zhuǎn)換器用于采集A1點(diǎn)電壓大小,并通過輸出口DOUT傳遞給控制單元3,控制單元根據(jù)A1點(diǎn)電壓大小來決定相應(yīng)的動作。
正常情況時,開關(guān)S1斷開時,A1點(diǎn)的電壓為5V,控制單元3控制繼電器K斷電,燈泡L1滅,開關(guān)S1接通時,A1點(diǎn)的電壓為0V, 控制單元3控制繼電器K接通,燈泡L1亮。當(dāng)需要把燈座降下來時,按一下小按鈕K1,K1按下瞬間,由于R1=R2,A1點(diǎn)的電壓等于2.5V,控制單元3讓開關(guān)S1進(jìn)入到燈座升降模式,此時退出正常模式,用于控制燈座的升、降。開關(guān)S1進(jìn)入到燈座升降模式后,開關(guān)S1第一次打開時,燈座下降;開關(guān)第二次打開時,燈座上升;開關(guān)第三次打開時燈座下降,依次循環(huán),開關(guān)關(guān)閉時燈泡停止。再按一次小按鈕K1時,控制單元3讓開關(guān)S1退出燈座升降模式,重新進(jìn)入正常模式,用于燈泡的亮、滅控制。
如圖6所示是本發(fā)明的照明開關(guān)S1面板結(jié)構(gòu)示意圖,H1是在開關(guān)S1上鉆的一個牙簽大小的小孔,小按鈕K1就安裝在小孔H1正下方,操作時需要用一根牙簽粗細(xì)的小棍子插入小孔去按動按鈕,這樣可以很好避免兒童誤操作。
如圖7所示是本發(fā)明的照明開關(guān)S1內(nèi)部接線示意圖,S1是普通照明開關(guān)的觸點(diǎn),小按鈕K1和電阻R2串聯(lián)后并聯(lián)到S1的兩端,開關(guān)S1與外部只有兩根連線,一根連到GND,一根連到S/D轉(zhuǎn)換器的輸入端,無需增加額外的布線。
以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。