物聯網 LED 燈管的工作原理主要包括以下幾個關鍵部分:
LED 發光模塊工作原理
電致發光效應:LED 發光模塊主要依據半導體材料的電致發光效應來產生照明光線。LED 的核心部分是由 P 型半導體和 N 型半導體組成的晶片,在 P 型半導體和 N 型半導體之間有一個過渡層,即 PN 結。當在 LED 兩端加上正向電壓時,PN 結的勢壘下降,P 區和 N 區的多數載流子向對方擴散,由于電子遷移率比空穴遷移率大得多,大量電子向 P 區擴散,構成對 P 區少數載流子的注入,這些電子與價帶上的空穴復合,復合時得到的能量以光能的形式釋放出去,從而產生光線.
亮度調節原理:通過控制流經 LED 的電流大小,可以調節其亮度。一般來說,電流增大,LED 的發光亮度也會近似增大。此外,環境溫度也會對 LED 的發光亮度產生一定影響,環境溫度高時,復合效率下降,發光強度減小.
傳感器模塊工作原理
光敏傳感器:基于光電效應原理工作。其內部的光敏元件會根據環境光的強度產生不同的電信號。當環境光較強時,光敏傳感器輸出的電信號較大;環境光較弱時,輸出的電信號較小。燈管的控制模塊通過讀取該電信號,判斷環境光的亮度,進而自動調節 LED燈管 的亮度.
人體紅外傳感器:利用熱釋電效應來檢測人體的存在。人體會發出特定波長的紅外線,當有人進入傳感器的探測范圍時,傳感器內部的熱釋電元件會感應到紅外線的變化,產生相應的電信號。該信號被傳輸到控制模塊,用于控制 LED 燈管的開關或亮度調節.
雷達傳感器:通過發射和接收雷達波來感知周圍物體的運動。當有物體在其探測范圍內移動時,反射回來的雷達波會發生頻率變化,即 Doppler 效應,傳感器檢測到這種頻率變化并轉化為電信號,控制模塊根據該信號判斷是否有人或物體靠近,從而控制燈管的工作狀態.
控制模塊工作原理
控制模塊通常由微控制器組成,具有數據處理和邏輯判斷能力。它接收來自傳感器的信號,并根據預設的規則和算法對 LED 燈管進行控制。例如,當光敏傳感器檢測到環境光較暗,同時人體紅外傳感器或雷達傳感器檢測到有人活動時,控制模塊經過分析后,向 LED 驅動電路發送指令,增加 LED 的驅動電流,使燈管變亮;反之,當環境光較亮或無人活動時,控制模塊減少 LED 的驅動電流或關閉燈管,以實現自動調光和自動開關燈功能.
通信模塊工作原理
Wi-Fi 通信:燈管中的 Wi-Fi 模塊將控制模塊的數據轉換為符合 Wi-Fi 協議的信號,通過無線接入點連接到家庭或企業網絡,進而接入互聯網。用戶可以通過手機 APP 或其他智能設備,在互聯網上發送控制指令,經過網絡傳輸到達 Wi-Fi 模塊,再由控制模塊執行相應的操作,如遠程調光、定時開關等。同時,燈管的狀態信息也可以通過 Wi-Fi 模塊反饋給用戶設備.
藍牙通信:利用短距離的藍牙技術,用戶的手機或其他藍牙設備可以直接與 LED 燈管進行配對連接。在藍牙通信范圍內,用戶通過 APP 發送控制指令,藍牙模塊接收并將指令傳輸給控制模塊,實現對燈管的控制。藍牙通信適用于短距離、小范圍的控制場景,具有低功耗、連接方便的特點.
Zigbee 通信:Zigbee 是一種低功耗、低速率的無線通信技術,適合于物聯網設備之間的短距離通信。多個 Zigbee 設備可以組成一個自組網,物聯網 LED 燈管作為網絡中的節點,通過 Zigbee 模塊與其他設備進行通信。協調器節點負責與外部網絡進行連接,實現遠程控制和數據傳輸。
