一種光照度采集器制造技術

本發明專利技術公開了一種光照度采集器，包括照度檢測模塊、MCU、射頻收發模塊和電源模塊，MCU與射頻收發模塊連接，照度檢測模塊包括照度檢測單元、ALU單元和數據存儲單元，照度檢測單元和數據存儲單元分別與ALU單元連接，ALU單元和MCU連接，ALU單元中設置有睡眠周期、喚醒周期和參考偏差范圍，ALU單元在睡眠周期處于休眠模式，ALU單元在喚醒周期處于工作模式，在工作模式ALU單元將MCU和照度檢測單元喚醒；優點是ALU單元為算術邏輯單元，與MCU相比，其邏輯簡單，電路結構簡單，運行功耗低非工作狀態下的MCU、射頻收發模塊、照度檢測單元和數據存儲單元功耗幾乎為零，極大的降低了功耗，提高了電源模塊的壽命。

【技術實現步驟摘要】
一種光照度采集器
本專利技術涉及一種采集器，尤其是涉及一種光照度采集器。
技術介紹
隨著智能化社會的構建，恒照度控制在智能家居等環境中具有重要的應用背景，通過部署光照度采集器在環境周圍，獲取環境的當前光照強度，并把光照強度值通過無線射頻模塊反饋至照明系統中,實現照明系統的恒照度控制。在環境偏明或偏暗的場合，照明系統把LED系統的LED燈亮度成正相關的調低或調高，以維持環境的照度(亮度)在一定的控制范圍內，實現健康節能的用戶體驗。現有的光照度采集器通常包括照度檢測模塊、MCU、射頻收發模塊和電源模塊，電源模塊用于提供照度檢測模塊、MCU和射頻收發模塊的工作電壓，MCU分別與照度檢測模塊和射頻收發模塊連接，其結構圖如圖1所示。該光照度采集器在工作時，先將照度參考范圍存儲到MCU中，照度檢測模塊實時檢測光照度，MCU周期性的向照度檢測模塊發送讀取命令，照度檢測模塊接收到讀取命令后將當前檢測到的光照度信號傳輸給MCU，MCU將該光照度信號進行轉化處理得到當前光照度值，然后將當前光照度值與照度參考范圍進行比較，生成判定信號，并將該判定信號通過射頻收發模塊發送給LED系統，LED系統根據收到的判定信號調節LED系統中LED燈的發光亮度，由此實現光照度的調節。但是，現有的光照度采集器存在以下問題：MCU需要周期性發送讀取命令給照度檢測模塊，并將接收到的光照度信號進行轉化處理得到當前光照度值，然后將當前光照度值與照度參考范圍進行比較，生成判定信號，MCU將處于持續工作狀態，而MCU的內部電路結構比較復雜，由此消耗大量的電量，功耗較大，且會導致電源模塊使用壽命的縮短。專利技術內容本專利技術所要解決的技術問題是提供一種功耗較小，可以提高電源模塊使用壽命的光照度采集器。本專利技術解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種光照度采集器，包括照度檢測模塊、MCU、射頻收發模塊和電源模塊，所述的電源模塊用于提供所述的照度檢測模塊、所述的MCU和所述的射頻收發模塊的工作電壓，所述的MCU與所述的射頻收發模塊連接，所述的照度檢測模塊包括照度檢測單元、ALU單元和數據存儲單元，所述的照度檢測單元和所述的數據存儲單元分別與所述的ALU單元連接，所述的ALU單元和所述的MCU連接，所述的ALU單元中設置有睡眠周期、喚醒周期和參考偏差范圍，所述的ALU單元在睡眠周期處于休眠模式，所述的ALU單元在喚醒周期處于工作模式，在初始狀態，所述的ALU單元將初始的光照度存儲到所述的數據存儲單元中，所述的ALU單元交替處于睡眠周期和喚醒周期，在睡眠周期內，所述的ALU單元進入休眠模式，此時所述的MCU、所述的射頻收發模塊、所述的照度檢測單元和所述的數據存儲單元均處于非工作狀態，在喚醒周期內，所述的ALU單元進入工作模式，向所述的照度檢測單元發出采集光照度命令，所述的照度檢測單元先進入工作模式采集當前的光照度，并將該光照度反饋給所述的ALU單元，然后再次進入非工作模式，所述的ALU單元將接收到的光照度存儲到所述的數據存儲單元中，并將該光照度與前一次存儲到所述的數據存儲單元中的光照度進行比較，如果兩者之差超出參考偏差范圍，則所述的ALU單元生成偏差信號發送給所述的MCU將所述的MCU喚醒使其進入工作模式，所述的MCU將接收到的偏差信號通過所述的無線射頻模塊發送給LED系統，如果兩者之差落入參考偏差范圍內，所述的ALU單元不會喚醒所述的MCU。所述的MCU包括型號為STM32F103的第一芯片、第一晶振、第二晶振、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第七電容和第八電容；所述的第一芯片的第3腳、所述的第一電容的一端和所述的第一晶振的一端連接，所述的第一芯片的第4腳、所述的第二電容的一端和所述的第一晶振的另一端連接，所述的第一電容的另一端和所述的第二電容的另一端均接地，所述的第一芯片的第5腳、所述的第三電容的一端和所述的第二晶振的一端連接，所述的第一芯片的第6腳、所述的第八電容的一端和所述的第二晶振的另一端連接，所述的第三電容的另一端和所述的第八電容的另一端均接地，所述的第四電容的一端、所述的第五電容的一端、所述的第六電容的一端和所述的第七電容的一端連接，所述的第四電容的另一端、所述的第五電容的另一端、所述的第六電容的另一端和所述的第七電容的另一端均接地，所述的第一芯片的第8腳和第23腳均接地，所述的第一芯片的第12腳、第13腳、第19腳、第25腳、第26腳和第27腳均與所述的射頻收發模塊連接；所述的第一芯片的第20腳、第21腳、第24腳、第48腳以及所述的第四電容的一端、所述的第五電容的一端、所述的第六電容的一端和所述的第七電容的一端的連接端分別與所述的電源模塊連接。該MCU中設置有第二晶振，當第一芯片切換到第二晶振時會自動降低主頻，由此第一芯片的功耗會大大降低，第四電容、第五電容、第六電容和第七電容構成穩壓電路，保證了MCU供電系統的穩定，從而減少電流在電路中的消耗，進一步降低光度采集器的功耗。所述的射頻收發模塊包括型號為ZM5168P0的第二芯片、磁珠、第九電容和第十電容，所述的第二芯片的第12腳和所述的第一芯片的第13腳連接，所述的第二芯片的第13腳和所述的第一芯片的第12腳連接，所述的第二芯片的第15腳和所述的第一芯片的第26腳連接，所述的第二芯片的第19腳和所述的第一芯片的第25腳連接，所述的第二芯片的第22腳和所述的第一芯片的第27腳連接，所述的第二芯片的第25腳和所述的第一芯片的第19腳連接，所述的第二芯片的第17腳、所述的第九電容的一端和所述的磁珠的一端連接，所述的第九電容的另一端和所述的第十電容的一端連接，所述的第十電容的另一端和所述的磁珠的另一端連接且其連接端與所述的電源模塊連接，所述的第二芯片的第18腳接地。該射頻收發模塊中，第二芯片采用型號為ZM5168P0的集成芯片，該集成芯片在低功耗時功耗僅0.5uA，在發送模式也僅16mA，在無數據發送時MCU通過第15腳發送信號讓其進入低功耗模式，需要發送數據時第19腳發送數據喚醒使其進入工作狀態，并且采用該集成芯片的第12腳和第13腳作為通信引腳，此通信模式位串行通信模式，可以節省傳輸線、數據傳送效率高，在保證數據流的速度需求的同時也保證了低功耗，并且，該射頻收發模塊電路簡單，減少不必要的電量消耗，從而進一步降低光度采集器的功耗。所述的電源模塊包括型號為TP4057的第三芯片、型號為SP6205的第四芯片、電池、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第十一電容、第十二電容、第十三電容、第十四電容、第十五電容、第十六電容和第十七電容；所述的第三芯片的第1腳和所述的第一電阻的一端連接且其連接端和所述的第一芯片的第20腳連接，所述的第三芯片的第5腳和所述的第二電阻的一端連接且其連接端和所述的第一芯片的第21腳連接，所述的第三芯片的第4腳、所述的第一電阻的另一端、所述的第二電阻的另一端、所述的第十二電容的一端和所述的第十三電容的一端連接，所述的第十二電容的另一端和所述的第十三電容的另一端均接地，所述的第三芯片的第2腳接地，所述的第三芯片的第3腳、所述的第十四電容的一端、所述的第十五電容的一端、所述的電池的正端、所述的第十一電容的一端和所述的第四芯片的第1腳連接，所述的第十一電容的另一端本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種光照度采集器，包括照度檢測模塊、MCU、射頻收發模塊和電源模塊，所述的電源模塊用于提供所述的照度檢測模塊、所述的MCU和所述的射頻收發模塊的工作電壓，所述的MCU與所述的射頻收發模塊連接，其特征在于所述的照度檢測模塊包括照度檢測單元、ALU單元和數據存儲單元，所述的照度檢測單元和所述的數據存儲單元分別與所述的ALU單元連接，所述的ALU單元和所述的MCU連接，所述的ALU單元中設置有睡眠周期、喚醒周期和參考偏差范圍，所述的ALU單元在睡眠周期處于休眠模式，所述的ALU單元在喚醒周期處于工作模式，在初始狀態，所述的ALU單元將初始的光照度存儲到所述的數據存儲單元中，所述的ALU單元交替處于睡眠周期和喚醒周期，在睡眠周期內，所述的ALU單元進入休眠模式，此時所述的MCU、所述的射頻收發模塊、所述的照度檢測單元和所述的數據存儲單元均處于非工作狀態，在喚醒周期內，所述的ALU單元進入工作模式，向所述的照度檢測單元發出采集光照度命令，所述的照度檢測單元先進入工作模式采集當前的光照度，并將該光照度反饋給所述的ALU單元，然后再次進入非工作模式，所述的ALU單元將接收到的光照度存儲到所述的數據存儲單元中，并將該光照度與前一次存儲到所述的數據存儲單元中的光照度進行比較，如果兩者之差超出參考偏差范圍，則所述的ALU單元生成偏差信號發送給所述的MCU將所述的MCU喚醒使其進入工作模式，所述的MCU將接收到的偏差信號通過所述的無線射頻模塊發送給LED系統，如果兩者之差落入參考偏差范圍內，所述的ALU單元不會喚醒所述的MCU。...

【技術特征摘要】
1.一種光照度采集器，包括照度檢測模塊、MCU、射頻收發模塊和電源模塊，所述的電源模塊用于提供所述的照度檢測模塊、所述的MCU和所述的射頻收發模塊的工作電壓，所述的MCU與所述的射頻收發模塊連接，其特征在于所述的照度檢測模塊包括照度檢測單元、ALU單元和數據存儲單元，所述的照度檢測單元和所述的數據存儲單元分別與所述的ALU單元連接，所述的ALU單元和所述的MCU連接，所述的ALU單元中設置有睡眠周期、喚醒周期和參考偏差范圍，所述的ALU單元在睡眠周期處于休眠模式，所述的ALU單元在喚醒周期處于工作模式，在初始狀態，所述的ALU單元將初始的光照度存儲到所述的數據存儲單元中，所述的ALU單元交替處于睡眠周期和喚醒周期，在睡眠周期內，所述的ALU單元進入休眠模式，此時所述的MCU、所述的射頻收發模塊、所述的照度檢測單元和所述的數據存儲單元均處于非工作狀態，在喚醒周期內，所述的ALU單元進入工作模式，向所述的照度檢測單元發出采集光照度命令，所述的照度檢測單元先進入工作模式采集當前的光照度，并將該光照度反饋給所述的ALU單元，然后再次進入非工作模式，所述的ALU單元將接收到的光照度存儲到所述的數據存儲單元中，并將該光照度與前一次存儲到所述的數據存儲單元中的光照度進行比較，如果兩者之差超出參考偏差范圍，則所述的ALU單元生成偏差信號發送給所述的MCU將所述的MCU喚醒使其進入工作模式，所述的MCU將接收到的偏差信號通過所述的無線射頻模塊發送給LED系統，如果兩者之差落入參考偏差范圍內，所述的ALU單元不會喚醒所述的MCU。2.根據權利要求1所述的一種照度采集器，其特征在于所述的MCU電路包括型號為STM32F103的第一芯片、第一晶振、第二晶振、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第七電容和第八電容；所述的第一芯片的第3腳、所述的第一電容的一端和所述的第一晶振的一端連接，所述的第一芯片的第4腳、所述的第二電容的一端和所述的第一晶振的另一端連接，所述的第一電容的另一端和所述的第二電容的另一端均接地，所述的第一芯片的第5腳、所述的第三電容的一端和所述的第二晶振的一端連接，所述的第一芯片的第6腳、所述的第八電容的一端和所述的第二晶振的另一端連接，所述的第三電容的另一端和所述的第八電容的另一端均接地，所述的第四電容的一端、所述的第五電容的一端、所述的第六電容的一端和所述的第七電容的一端連接，所述的第四電容的另一端、所述的第五電容的另一端、所述的第六電容的另一端和所述的第七電容的另一端均接地，所述的第一芯片的第8腳和第23腳均接地，所述的第一芯片的第12腳、第13腳、第19腳、第25腳、第26腳和第27腳均與所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳應莊，涂超凡，周河，陳曼潞，
申請(專利權)人：寧波犀谷智能科技有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江,33