CN102740565A

CN102740565A - 照明系统回路控制器

Info

Publication number: CN102740565A
Application number: CN2012102243668A
Authority: CN
Inventors: 李钢
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-06-30
Filing date: 2012-06-30
Publication date: 2012-10-17

Abstract

本发明公开了一种照明系统回路控制器，它包括壳体以及设置在壳体内的CPU控制单元、数字量输出单元、数据存储器单元、实时时钟单元、通信单元、电源管理单元和单极开关，数字量输出单元、数据存储器单元、实时时钟单元、通信单元和电源管理单元分别与CPU控制单元连接，所述通信单元分别与外部液晶显示屏和上位机连接；单极开关设置在照明电路回路中。本发明主要用于实现对照明回路智能开关管理，可通过操作面板或上位机通讯等实现照明的开关控制，不仅能够通过多种多样控制方式来控制照明，应用灵活，而且还能对每路回路的状态上传，实现回路的监控功能，适用于各种应用场合。

Description

照明系统回路控制器

技术领域

本发明涉及一种电气控制装置，具体地说是一种照明系统回路控制器，适用于多回路照明控制现场。

背景技术

随着照明系统应用场合的不断变化，应用情况也逐步复杂和丰富多彩，在楼道照明控制、广场及公共场所照明、大型建筑物、城市标志性建筑物、公共活动场所和桥梁照明控制等应用场合，仅靠简单的点控制已不能完成所需要的控制，因此对区域性的照明提出了控制要求。

现在的区域性照明控制，往往都是通过人工手动控制单极开关来实现回路的控制，再通过多路单极控制来实现区域照明控制，这样不仅提高了操作难度，增加了人工维护费用，而且容易控制错误。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种照明系统回路控制器，其不仅具有多种照明控制方式，而且操作简便、应用灵活，适用于各种应用场合。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用下述技术方案：一种照明系统回路控制器，其特征是，包括壳体以及设置在壳体内的

CPU控制单元，所述CPU控制单元采用32位ARM主控芯片STM32F103；

数字量输出单元，所述数字量输出单元与CPU控制单元连接，包括达林顿管阵列芯片ULN2803，用于驱动继电器进行控制照明电路回路；

数据存储器单元，所述数据存储器单元与CPU控制单元连接，主用以实时保存数据；

实时时钟单元，所述实时时钟单元与CPU控制单元连接，包括实时时钟芯片DS3231，用以进行精确计时；

通信单元，所述通信单元包括RS232通信接口和RS485通信接口，所述RS232通信接口分别与CPU控制单元和外部液晶显示屏连接，所述RS485通信接口分别与CPU控制单元和上位机连接；

电源管理单元，所述电源管理单元与CPU控制单元连接，所述电源管理单元将220V交流电源转换为5V、12V、24V直流电源，用以为系统提供工作电源。

进一步地，还包括单极开关，所述单极开关设置在照明电路回路中，用以对照明电路回路进行电气保护。

本发明的有益效果是，采用上述结构后，本发明不仅能够通过多种多样控制方式来控制照明，应用灵活，而且还能对每路回路的状态上传，实现回路的监控功能，适用于各种应用场合。

附图说明

图1为本发明的原理框图；

图2为本发明所述数字量输出单元的电原理图；

图3为本发明所述实时时钟单元的电原理图；

图4为本发明所述数据存储器单元的电原理图；

图5为本发明所述RS232通信单元的电原理图；

图6为本发明所述RS485通信单元的电原理图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明的一种照明系统回路控制器，包括壳体以及设置在壳体内的CPU控制单元、数字量输出单元、数据存储器单元、实时时钟单元、通信单元、电源管理单元和单极开关；所述CPU控制单元采用32位ARM主控芯片STM32F103；所述数字量输出单元与CPU控制单元连接，包括达林顿管阵列芯片ULN2803，用于驱动继电器进行控制照明电路回路；所述数据存储器单元与CPU控制单元连接，主用以实时保存数据；所述实时时钟单元与CPU控制单元连接，包括实时时钟芯片DS3231，用以进行精确计时；所述通信单元包括RS232通信接口和RS485通信接口，所述RS232通信接口分别与CPU控制单元和外部液晶显示屏连接，所述RS485通信接口分别与CPU控制单元和上位机连接；所述电源管理单元与CPU控制单元连接，所述电源管理单元由高抗电强度隔离变压器、整流桥、滤波模块和稳压模块组成，将220V交流电源转换为5V、12V、24V直流电源，用以为系统提供工作电源，高抗电强度电源隔离器可以将输入和输出电源相隔离，滤波模块对电源稳波进行过滤，屏蔽了电网噪声；所述单极开关设置在照明电路回路中，用以对照明电路回路进行电气保护。

图1为本发明的原理框图。如图1所示，本发明所述的照明系统回路控制器包括电子控制部分和电气保护部分，所述电子控制部分由CPU控制单元、数字量输出单元、数据存储器单元、实时时钟单元、通信单元和电源管理单元组成；所述电气保护部分主要由单极开关组成，每路照明控制回路串接一路单极开关，安装于壳体内，用于电气保护。所述CPU控制单元采用32位ARM主控芯片STM32F103，运算速度快，性价比高，并提供丰富的常用外设接口。

图2为本发明所述数字量输出单元的电原理图。如图2所示，所述数字量输出单元提供了多个通用的I/O口，方便对多路照明灯进行控制。控制器通过驱动继电器来对多路照明灯进行控制。为了增强系统的抗干扰性，输入输出都采用光电隔离和电源隔离，提高了系统的可靠性。中央控制单元的I/O口输出，通过三极管Q401驱动光耦，通过光耦合器将信号输入到ULN2803(U421)芯片，ULN2803芯片为达林顿输出，驱动能力强，ULN2803(U421)芯片输出驱动12V继电器。光耦两侧的电源为隔离电源，提高系统的抗干扰能力。

图3为本发明所述实时时钟单元的电原理图。如图3所示，所述实时时钟单元采用高精度、低功耗的实时时钟芯片DS3231，用来确定当前时间值。该芯片内置晶体振荡器，提高了长期精确度；该芯片的外部电池输入引脚连接锂电池E1，断开主电源后仍可保持精确的计时。

图4为本发明所述数据存储器单元的电原理图。如图4所示，所述数据存储单元主要由一片EEPROM组成，主要用来存储控制系统的历史数据和存储开关灯控制方案、场景控制方案、状态数据及处理报警信息等。当控制器在运行时产生运行参数或错误信息时，控制器通过总线把这些信息存储到存储器中便于查询和管理。

所述通信单元由电源模块、光电隔离、电平转换和通信协议芯片等构成，采用了独立电源供电提高通信质量，减小了误码率；采用光电隔离，可以有效的避免外界干扰影响CPU的工作，提高本系统的稳定性。通信单元包括RS232通信接口和RS485通信接口，支持Modbus从机协议，RS232通信接口用于连接外部液晶显示屏，用于参数的设定和面板的控制；RS485通信接口，用于连接上位机，进行回路参数的监控和设定。

图5为本发明所述RS232通信单元的电原理图。如图5所示，所述RS232通信电路部分主要由一片ADM3251芯片组成，是一款集成了5V输出隔离电源的隔离收发器，接口带有极高的静电放电保护，提高了这个系统的可靠性。

图6为本发明所述RS485通信单元的电原理图。如图6所示，所述RS485通信电路部分主要由一片ADM2483芯片组成，该芯片是基于磁隔离技术的隔离型RS-485收发芯片，内部集成了三通道的数字隔离器，节点数可允许多达256个，最高传输速率可达500Kbps。D804、D805组成485接口防浪涌保护电路，提高电路的可靠性。

本发明可独立使用，也可联网使用，可取代现有的照明控制器、时钟控制器、光控制器、无线传输模块使用，因而特别适合于楼道照明控制、广场及公共场所照明、大型建筑物、城市标志性建筑物、公共活动场所和桥梁照明控制等应用等场合。

该照明系统回路控制器可设定为常规模式、场景模式、定时模式和远程模式四种控制模式。

常规模式下，用户可根据液晶显示面板，对每路回路进行控制。

场景模式可分为会议场景，景观场景，庭院场景和车库场景。会议场景下，控制器主要应用于大型会议室照明控制，可以根据参会人员的位置分布情况，对不同的回路进行设定为开启或关闭，实现回路控制；景观场景下，控制器主要应用于景观照明控制，可根据景观布局或景观图形，对不同的回路进行设定为开启或关闭，实现回路控制；庭院场景下，控制器主要应用于庭院照明控制，可根据季节不同对不同的照明回路设定为开启或关闭，实现回路控制；车库场景下，控制器主要应用于车库照明控制，根据车流高峰时段和低峰时段，对照明回路开启或关闭，实现回路控制。

定时模式下，可对每路照明分别设定开启和关闭时间段，在开启时间段照明回路开启，关闭时间段回路关闭。

远程模式下，用户可以通过远端的上位机远程监视每个回路的状态，并根据要求进行远程控制。

Claims

1.一种照明系统回路控制器，其特征是，包括壳体以及设置在壳体内的

CPU控制单元，所述CPU控制单元采用32位ARM主控芯片STM32F103；

2.根据权利要求1所述的一种照明系统回路控制器，其特征是，还包括单极开关，所述单极开关设置在照明电路回路中，用以对照明电路回路进行电气保护。