基于磁悬浮智能控制灯具电路设计研究
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
逐 步 改 变 我 们 的 日常 生 活 方 式 。 本 文 就 从 实 际生 活 需 求 出 发 ， 采
用 了磁悬浮技术 、 无线供 电技术 ， 结合蓝 牙无线控 制， 设计一款集
科 技 与 艺术 相 结 合 的智 能 灯 具 。
１ 系统 电路 总体方案设计
基 于 磁 悬 浮 智 能 控 制 灯 具 集 磁 悬 浮 技 术 与 无 线 供 电 技 术 于
ａ ｎ ｄ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ，ｆ ｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ ｓ ｕ ｍ ｍ ａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｓ ｕ ｐ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ：ｓ ｍ ａ ｒ ｔ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ：ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ：ｍ ａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ Ｃ ｓ ｕ ｓ ｐ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ： Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈｉ ｎ ｇ ｓ
Ａｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ １ １ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ １ ａ ｍ ｐ ｂ ａｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｍ ａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ Ｃ Ｓ Ｕ ｓ ｐ ｅ ｎ ｓｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎｔ ｃ ｏ ｌ ｉ Ｓ ａ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎｔ ｉ ｆ ｉ Ｃ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｌ ａ ｍ ｐ ｆ ｏ ｒ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｉ ｎ ｇ ｓ ．Ｔ ｈｉ Ｓ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ １ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ １ ｉ ｇ ｈ ｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｍ ｅ ａ ｎｉ ｎ ｇ ，ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｍ ａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ Ｃ Ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｏ ｆ ｗｉ ｒ ｅ １ ｅ ｓ ｓ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ｉ ｎ ｔ ｅ １ １ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｌ ａ ｍ ｐ ｈ ａ ｒ ｄ ｗ ａ ｒ ｅ ｓ ｃ ｈ ｅ ｍ ｅ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ
ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｓ ｕ ｓ ｐ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ
Ｃ ｈ ｅ ｎ Ｗ ｅ ｎ ｃ ｈ ｅ ｎ， Ｍｉ ａ ｏBiblioteka Baidu Ｗ ｅ ｎ ｎ ａ ｎ ， Ｌｉ ｎ Ｔｉ ｎ ｇ ｂｉ ｎ ， Ｃ ｅ ｎ ｇ Ｙ ｕ ｓ ｅ ｎ
（ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ ， ５ １ ０ ８ ０ ０）
一
体 的家 用 照 明 、 装饰的工艺灯 。 该 智 能灯 的磁 悬浮 技 术利 用“ 同
性相斥 ， 异性相吸 ” 的工作 原理 ， 将悬浮灯罩 的托盘悬空漂浮在 空 中并 自转 ： 无线 供 电技术 利用 电磁耦合 方式 向接 收线 圈发射能
量， 收 线 圈 接 收 到 能 量 后 讲 电源 进 行 整 流 、 滤波 、 稳 压 等 方 式 转 变 为稳定 的 ５ Ｖ直 流 电 ， 供 给 灯 罩 电路 工 作 。 无 线 控 制 采 用 了手 机 为 终端 ， 通过蓝牙进行控制智能灯的各种功能及 Ｒ Ｇ Ｂ发 光 二 极 管 颜
２ ｏ ｌ ７ 。 ２ ３
设计与研发
基于磁悬浮智能控制灯具 电路设计研究
陈文琛，缪 文南，林庭彬， 曾钰森
（ 华 南理工 大学广 州学院 ， 广 东广 州，５ １ ０ ８ ０ ０ ）
摘要 ： 基于磁悬浮控 制的智能灯是一款 集科技性和实用 性的物联 网智 能灯 具。 本 文从 智能灯研 究意 义出发， 研 究了基于磁悬 浮无线供电智能灯的硬件总方案设计及 电路图， 并对 电路 图工作原理进行 了讲解 ， 分析了该智能灯 的稳 定性 、 实用性 和功耗等 指标， 最后就全文进行总结 。 关键 字 ： 智 能灯 ； 无线供 电 ； 磁悬浮 ； 物联 网
ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐｌ ｅ ｗ ｅ ｒ ｅ ｅ ｘ ｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ， ａ ｎ ａｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｂｉ １ ｉ ｔ ｙ ， ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ １ ｉ ｇ ｈ ｔ ｕ ｔ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ
组成晶振 电路。 小， 寿命短等缺点 。 但在现代 的生活 中， 传统单一功能灯具 已经满 的独石电容， 足 不了人们 的生 活要求 。 智能灯具 ， 作为智 能家具 的一个 分支逐
步成 为主流 ， 智 能 灯 不 仅 发 挥 照 明功 能 ， 还 能 发 挥 物 联 网 控 制 的
优势 。 如增加音乐播放 、 亮度调节 ， 灯颜色变化、 人 机交互等功能，
０引言
其单 片 机 最 小 系统 电路 原 理 图 如 图 ２所 示 ， 该 电路 由晶振 电路 、 复
晶振 采 用 １ １ ． ０ ５ ９ ２ Ｍ ｈ ｚ的 晶振 ， 电容 采 用 ３ ０ ｐ ｆ 传 统 的照 明灯具仅 提供 照 明， 功 能单一 ， 能耗大 ， 照 明 范 围 位 电 路两 部 分 组 成 。
Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ０ ｎ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｑｎ ｏ Ｏ ｆ ｔ ｉ ｎ ｔ ｅ ｑ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｃ Ｃ ｏ ０ ｎ ｔ ｒ ｏ ａ Ｉ Ｉ １ ａ ｍ ｒ ） ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ０ ｎ
用 了磁悬浮技术 、 无线供 电技术 ， 结合蓝 牙无线控 制， 设计一款集
科 技 与 艺术 相 结 合 的智 能 灯 具 。
１ 系统 电路 总体方案设计
基 于 磁 悬 浮 智 能 控 制 灯 具 集 磁 悬 浮 技 术 与 无 线 供 电 技 术 于
ａ ｎ ｄ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ，ｆ ｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ ｓ ｕ ｍ ｍ ａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｓ ｕ ｐ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ：ｓ ｍ ａ ｒ ｔ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ：ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ：ｍ ａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ Ｃ ｓ ｕ ｓ ｐ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ： Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈｉ ｎ ｇ ｓ
Ａｂｓ ｔ ｒ ａｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ １ １ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ １ ａ ｍ ｐ ｂ ａｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｍ ａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ Ｃ Ｓ Ｕ ｓ ｐ ｅ ｎ ｓｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎｔ ｃ ｏ ｌ ｉ Ｓ ａ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎｔ ｉ ｆ ｉ Ｃ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｌ ａ ｍ ｐ ｆ ｏ ｒ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｉ ｎ ｇ ｓ ．Ｔ ｈｉ Ｓ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ １ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ １ ｉ ｇ ｈ ｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｍ ｅ ａ ｎｉ ｎ ｇ ，ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｍ ａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ Ｃ Ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｏ ｆ ｗｉ ｒ ｅ １ ｅ ｓ ｓ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ｉ ｎ ｔ ｅ １ １ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｌ ａ ｍ ｐ ｈ ａ ｒ ｄ ｗ ａ ｒ ｅ ｓ ｃ ｈ ｅ ｍ ｅ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ
ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｓ ｕ ｓ ｐ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ
Ｃ ｈ ｅ ｎ Ｗ ｅ ｎ ｃ ｈ ｅ ｎ， Ｍｉ ａ ｏBiblioteka Baidu Ｗ ｅ ｎ ｎ ａ ｎ ， Ｌｉ ｎ Ｔｉ ｎ ｇ ｂｉ ｎ ， Ｃ ｅ ｎ ｇ Ｙ ｕ ｓ ｅ ｎ
（ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ ， ５ １ ０ ８ ０ ０）
一
体 的家 用 照 明 、 装饰的工艺灯 。 该 智 能灯 的磁 悬浮 技 术利 用“ 同
性相斥 ， 异性相吸 ” 的工作 原理 ， 将悬浮灯罩 的托盘悬空漂浮在 空 中并 自转 ： 无线 供 电技术 利用 电磁耦合 方式 向接 收线 圈发射能
量， 收 线 圈 接 收 到 能 量 后 讲 电源 进 行 整 流 、 滤波 、 稳 压 等 方 式 转 变 为稳定 的 ５ Ｖ直 流 电 ， 供 给 灯 罩 电路 工 作 。 无 线 控 制 采 用 了手 机 为 终端 ， 通过蓝牙进行控制智能灯的各种功能及 Ｒ Ｇ Ｂ发 光 二 极 管 颜
２ ｏ ｌ ７ 。 ２ ３
设计与研发
基于磁悬浮智能控制灯具 电路设计研究
陈文琛，缪 文南，林庭彬， 曾钰森
（ 华 南理工 大学广 州学院 ， 广 东广 州，５ １ ０ ８ ０ ０ ）
摘要 ： 基于磁悬浮控 制的智能灯是一款 集科技性和实用 性的物联 网智 能灯 具。 本 文从 智能灯研 究意 义出发， 研 究了基于磁悬 浮无线供电智能灯的硬件总方案设计及 电路图， 并对 电路 图工作原理进行 了讲解 ， 分析了该智能灯 的稳 定性 、 实用性 和功耗等 指标， 最后就全文进行总结 。 关键 字 ： 智 能灯 ； 无线供 电 ； 磁悬浮 ； 物联 网
ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐｌ ｅ ｗ ｅ ｒ ｅ ｅ ｘ ｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ， ａ ｎ ａｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｂｉ １ ｉ ｔ ｙ ， ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ １ ｉ ｇ ｈ ｔ ｕ ｔ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ
组成晶振 电路。 小， 寿命短等缺点 。 但在现代 的生活 中， 传统单一功能灯具 已经满 的独石电容， 足 不了人们 的生 活要求 。 智能灯具 ， 作为智 能家具 的一个 分支逐
步成 为主流 ， 智 能 灯 不 仅 发 挥 照 明功 能 ， 还 能 发 挥 物 联 网 控 制 的
优势 。 如增加音乐播放 、 亮度调节 ， 灯颜色变化、 人 机交互等功能，
０引言
其单 片 机 最 小 系统 电路 原 理 图 如 图 ２所 示 ， 该 电路 由晶振 电路 、 复
晶振 采 用 １ １ ． ０ ５ ９ ２ Ｍ ｈ ｚ的 晶振 ， 电容 采 用 ３ ０ ｐ ｆ 传 统 的照 明灯具仅 提供 照 明， 功 能单一 ， 能耗大 ， 照 明 范 围 位 电 路两 部 分 组 成 。
Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ０ ｎ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｑｎ ｏ Ｏ ｆ ｔ ｉ ｎ ｔ ｅ ｑ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｃ Ｃ ｏ ０ ｎ ｔ ｒ ｏ ａ Ｉ Ｉ １ ａ ｍ ｒ ） ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ０ ｎ