CN101169226A - 网络化管理的照明控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种网络化管理的照明控制系统。本发明提供的网络化管理照明控制系统，由N个控制器经以太网与PC机连接构成，N为大于2的自然数。其中控制器组成包括：中心处理器、亮度传感器、红外人体探测器、场景控制器、继电器模块、调光模块、以太网接口电路及系统时钟等。本发明通过Micorochip公司05年推出的新型以太网控制芯片ENC28J60将照明控制系统接入以太网，并开发出配套的PC上位机软件平台，对控制器进行实时信息采集和监控，实现照明控制系统的网络化管理，有利于提高楼宇照明管理的可靠性和智能化。

Description

网络化管理的照明控制系统
【技术领域】：本发明涉及一种照明控制系统，尤其是一种具有以太网接口的照明控制系统的网络化管理。
【背景技术】：随着照明设备和照明技术的发展，照明设备的智能化管理成为当今照明控制发展的潮流，而目前国内在教室、办公楼、宾馆等公共场所的照明大多数仍采用传统控制方式，即以手动控制为主，只能实现简单的开关控制。这种控制方式控制点集中，功能单一，自动化程度低且系统扩展困难。
此外，还有一些建筑物采用楼宇自控(BA)系统集中控制方式，采用专用的总线，如CAN总线、HDL-BUS、CEBUS、LonWorks等。这些系统共同的缺点是采用专用总线，布线复杂、价格昂贵，系统通用性差。不适合在教室、办公楼等对成本敏感的场合使用。
【发明内容】：本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种具有以太网接口的网络化管理的照明控制系统。
本发明通过Micorochip公司05年推出的新型以太网控制芯片ENC28J60将照明控制系统接入以太网，并开发出配套的PC上位机软件平台，对控制器进行实时信息采集和监控，实现照明控制系统的网络化。
本发明提供的网络化管理的照明控制系统，由N个控制器经以太网与PC机连接构成，N为大于2的自然数；其中单个控制器的组成包括：
中心处理器：用于接受亮度传感器和红外人体探测器采集到的光照强度、室内人数和位置信息，根据这些信息按照预定算法、控制调光模块和继电器模块，实现自动调光和开关照明设备；
亮度传感器：与中心处理器连接，用于采集光照强度信息并将该信息传送到中心处理器；
红外人体探测器：与中心处理器连接，用于采集室内人数和位置信息并将该信息传送到中心处理器；
场景控制器：与中心处理器连接，通过控制面板实现不同区域的场景切换；
继电器模块：与中心处理器连接，接受中心处理器发出的控制信号，并对照明设备的开关进行控制；
调光模块：与中心处理器连接，接受中心处理器发出的控制信号，并对照明设备进行自动调光；
以太网接口电路：与中心处理器双向连接，用于将各单个控制器接入以太网并与远端PC机连接；
系统时钟：与中心处理器连接，用于向系统提供各种定时操作。
所述的单个控制器的组成还包括：手动开关，与中心处理器连接，用来实现照明设备的手动控制，避免了人体直接接触交流220V电压的传统开关；显示单元，与中心处理器连接，用于显示时间、亮度、人数分布、场景等信息。
本发明的优点和积极效果：
本发明为照明控制设备提供了一种接入以太网简便、低成本、高效易用的解决方案，有利于提高楼宇照明管理的可靠性和智能化。
【附图说明】：
图1是网络化管理的照明控制系统原理框图；
图2是网络化管理的照明控制系统中的单个控制器的原理框图；
图3是控制器以太网接口电路的原理图。
【具体实施方式】：
实施例1：
如图1所示，本发明提供的网络化管理的照明控制系统，由N个控制器、以太网及PC机软件平台构成，N为大于2的自然数。
每个控制器包括中心处理器、亮度传感器、红外人体探测器、系统时钟、场景控制器、手动开关、显示单元、继电器模块、调光模块和以太网接口，见图2。
图2是单个控制器原理框图，亮度传感器和红外人体探测器采集到的光照强度、室内人数和位置等信息送到中心处理器，中心处理器根据这些信息按照预定算法控制调光模块和继电器模块，实现自动调光和开关照明设备；场景控制其和手动开关用来实现不同区域的场景切换和手动控制；系统时钟起到各种定时操作。
图3是以太网接口电路原理图，由以太网控制器ENC28J60和两个脉冲变压器以及一些无源元件构成。ENC28J60是Microchip公司05年推出全球首枚28引脚独立以太网控制器，可为嵌入式应用提供低引脚数、低成本且高效易用的远程通讯解决方案，符合IEEE 802.3协议，内置10Mbps以太网物理层器件(PHY)及媒介接入控制器(MAC)，可按业界标准的以太网协议可靠地收发信息包数据。此外，ENC28J60以太网控制器采用标准的SPITM串行接口，只需4条连线即可与主控单片机连接。是非常理想的嵌入式应用以太网解决方案。该电路的连接关系为：第一电容(C1)、第二电容(C2)和晶振(Y1)构成ENC28J60(U1)外接震荡电路，晶振(Y1)两端分别接ENC28J60(U1)的OSC1和OSC2端，第一电容(C1)一端接ENC28J60(U1)的OSC2端，另一端接地，第二电容(C2)一端接ENC28J60(U1)的OSC1端，另一端接地；第一发光二极管(DS1)和第五电阻(R5)串联，接在+3.3V电源和ENC28J60(U1)的LEDA端，第二发光二极管(DS2)和第六电阻(R6)串联，接在+3.3V电源和ENC28J60(U1)的LEDB端，构成LED指示电路；第六电容(C6)连在ENC28J60(U1)的VCAP和地之间；第七电阻(R7)连在ENC28J60(U1)的RBIAS和地之间；ENC28J60(U1)的TPOUT+和TPOUT-端接在脉冲变压器(T1)的原线圈两端，T1原线圈的中心抽头通过两个50Ω的电阻(第一电阻R1、第二电阻R2)与线圈两端相连，第三电容(C3)接在T1中心抽头和地之间，第一电感(L1)T1接在T1中心抽头和+3.3V电源之间，副线圈两端分别接水晶接头(RJ45)的1、2端，T1副线圈的中心抽头通过一个2kV的电容(C5)接地；ENC28J60(U1)的TPIN+和TPIN-端接脉冲变压器(T2)的原线圈两端，第三电阻(R3)和第四电阻(R4)串联，接在脉冲变压器(T2)的原线圈两端，第四电容(C4)一端接R3和R4的公共端，另一端接地，脉冲变压器(T2)的副线圈两端分别接水晶接头(RJ45)的3、6端；ENC28J60(U1)的INT、WOL、SO、SI、SCL、CS、RESET端为ENC28J60和中心处理器的接口。

Claims (3)

1.一种网络化管理的照明控制系统，由N个控制器经以太网与PC机连接构成，N为大于2的自然数；其中单个控制器组成包括：
中心处理器：用于接受亮度传感器和红外人体探测器采集到的光照强度、室内人数和位置信息，根据这些信息按照预定算法、控制调光模块和继电器模块，实现自动调光和开关照明设备；
亮度传感器：与中心处理器连接，用于采集光照强度信息并将该信息传送到中心处理器；
红外人体探测器：与中心处理器连接，用于采集室内人数和位置信息并将该信息传送到中心处理器；
场景控制器：与中心处理器连接，通过控制面板实现不同区域的场景切换；
继电器模块：与中心处理器连接，接受中心处理器发出的控制信号，并对照明设备的开关进行控制；
调光模块：与中心处理器连接，接受中心处理器发出的控制信号，并对照明设备进行自动调光；
以太网接口电路：与中心处理器双向连接，用于将各单个控制器接入以太网并与远端PC机连接；
系统时钟：与中心处理器连接，用于向系统提供各种定时操作。
2.根据权利要求1所述的网络化管理的照明控制系统，其特征在于所述的单个控制器的组成还包括：手动开关，与中心处理器连接，用来实现照明设备的手动控制，避免了人体直接接触交流220V电压的传统开关；显示单元，与中心处理器连接，用于显示时间、亮度、人数分布、场景信息。
3.根据权利要求1所述的网络化管理的照明控制系统，其特征在于所述的以太网接口电路由以太网控制器ENC28J60和两个脉冲变压器以及一些无源元件构成，并通过标准的SPITM串行接口与中心处理器连接；该电路的连接关系为：第一电容(C1)、第二电容(C2)和晶振(Y1)构成ENC28J60(U1)外接震荡电路，晶振(Y1)两端分别接ENC28J60(U1)的OSC1和OSC2端，第一电容(C1)一端接ENC28J60(U1)的OSC2端，另一端接地，第二电容(C2)一端接ENC28J60(U1)的OSC1端，另一端接地；第一发光二极管(DS1)和第五电阻(R5)串联，接在+3.3V电源和ENC28J60(U1)的LEDA端，第二发光二极管(DS2)和第六电阻(R6)串联，接在+3.3V电源和ENC28J60(U1)的LEDB端，构成LED指示电路；第六电容(C6)连在ENC28J60(U1)的VCAP和地之间；第七电阻(R7)连在ENC28J60(U1)的RBIAS和地之间；ENC28J60(U1)的TPOUT+和TPOUT-端接在脉冲变压器(T1)的原线圈两端，第一电阻(R1)和第二电阻(R2)串接后并联在T1原边线圈两端，其公共端连接T1原边线圈的中心抽头，第三电容(C3)接在T1中心抽头和地之间，第一电感(L1)接在T1中心抽头和+3.3V电源之间，副线圈两端分别接水晶接头(RJ45)的1、2端，T1副线圈的中心抽头通过第五电容(C5)接地；ENC28J60(U1)的TPIN+和TPIN-端接脉冲变压器(T2)的原线圈两端，第三电阻(R3)和第四电阻(R4)串联，接在脉冲变压器(T2)的原线圈两端，第四电容(C4)一端接R3和R4的公共端，另一端接地，脉冲变压器(T2)的副线圈两端分别接水晶接头(RJ45)的3、6端；ENC28J60(U1)的INT、WOL、SO、SI、SCL、CS、RESET端为ENC28J60和中心处理器的接口。
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