CN103167698A - 智能场景控制开关 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种智能场景控制开关，可直接接四路传统照明布线中的灯光回路，有利于对现有的传统照明布线中的照明负载进行控制；可通过DALI接口模块外接DALI控制器，从而可通过DALI控制器来进行场景选择或调光控制；或者还可通过红外遥控器进行控制，红外遥控器对着红外接收模块输出控制信号，进行场景选择控制；或者通过单点调光按键和场景控制按键来进行脱机按键控制，红外遥控控制模式和DALI信号控制模式之间通过拨动开关进行选择切换，多种控制方式方便用户操作。
Description
技术领域
本发明涉及照明控制开关领域，特别涉及可通过DALI或红外控制的智能场景控制开关。
背景技术
原先采用一路开关按键控制一个照明回路的传统电气照明开关，其相对的复杂控制能力差，一个开关按键只能对单个的照明回路进行控制。而基于微处理、网络通讯和自动化技术的智能照明控制系统，具有操作方便、功能完备、优异的系统可维护形和可扩展性，安全节能等优点，随着电气控制技术的日益进步以及控制需求的逐步增强，使智能照明控制系统逐步占据了照明领域的主流市场。
目前，在智能照明控制系统领域有多种国际标准和协议，应用较为广泛的有DALI协议，是一种基于主从式远程控制技术，基于DALI协议的系统控制命令经DALI控制器或PC机输出来进行照明控制，此种控制方式不能应用到开关面板中，只能在一个总的控制器上进行控制，而且需对整个控制系统进行安装，不够便利。而且，智能照明控制系统是一个网络开关，需弱电布线，不能直接接在强电布线中，没有独立的控制功能，也没有红外遥控功能。
应对智能照明控制开关作进一步开发。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种以DALI为通信协议，可以直接接多路照明负载，可调光、可无线遥控的智能场景控制开关。
本发明提出一种智能场景控制开关，可接DALI控制器，包括用于接收DALI信号或红外信号，并能对接收的信号进行解码的信号处理模块、用于对照明负载进行调光的调光模块以及用于对调光模块进行控制的主控单元，所述信号处理模块通过I2C总线与所述主控单元连接，所述信号处理模块将解码后的信号通过所述I2C总线传输给所述主控单元；
所述信号处理模块包括用于对接收的信号进行解码的控制模块、用于接收DALI信号的DALI接口模块、用于接收红外信号的红外接收模块以及拨动开关，所述控制模块包括若干I/O接口，所述DALI接口模块、所述红外接收模块以及所述拨动开关分别通过所述I/O接口与所述控制模块连接，所述拨动开关用于在DALI信号控制模式与红外信号控制模式之间进行切换；
所述主控单元包括用于接收并执行所述信号处理模块输出的信号的主控芯片、控制按键模块及显示模块，所述主控芯片包括内存有若干个照明场景代码的闪存程序存储器、PWM输出模块、控制按键接口、显示模块接口，所述PWM输出模块包括若干个PWM输出端口，所述控制按键模块通过所述控制按键接口与所述主控芯片连接，所述显示模块通过所述显示模块接口与所述主控芯片连接，所述控制按键模块包括若干个具有单个灯光回路开/关控制及亮度调节功能的单点调光按键和具有场景切换及场景参数设置功能的场景控制按键；
所述调光模块为基于PWM的可控硅调光模块，包括过零检测电路、移相电路以及可控硅，所述过零检测电路与所述主控芯片连接，所述可控硅用于与连接有照明负载的灯光回路连接，所述PWM输出端口个数与灯光回路的个数对应，每一所述PWM输出端口与所述可控硅连接，所述移相电路连接在所述PWM输出端口与所述可控硅之间，所述主控芯片通过所述过零检测电路采集半波的过零点，同时驱动所述PWM输出模块进行同步的移相脉冲触发可控硅，进行调光。
优选地，所述控制模块包括数据存储器，所述数据存储器为EEPROM（电可擦除只读存储器），可通过红外编码器对DALI地址进行重新编写，。
优选地，所述拨动开关包括上拉电阻，所述拨动开关通过高低电平的不同在所述数据存储器、所述DALI接口模块以及所述红外接收模块之间进行切换连接。
优选地，所述单点调光按键和所述场景控制按键均为轻触按键。
优选地，所述显示模块为数码管。
优选地，还包括符合工业标准尺寸的86型外壳，所述信号处理模块、所述主控单元和所述调光模块安装在所述86型外壳中，所述单点调光按键、所述场景控制按键、所述拨动开关和所述显示模块均嵌设在所述86型外壳的表面。
本发明采用DALI为通信协议，包括用于接收DALI信号或红外信号，并能对接收的信号进行解码的信号处理模块、用于对照明负载进行调光的调光模块以及用于对调光模块进行控制的主控单元，信号处理模块通过I2C总线与主控单元连接，信号处理模块将解码后的信号通过I2C总线传输给主控单元，信号处理模块包括用于对接收的信号进行解码的控制模块、用于接收DALI信号的DALI接口模块、用于接收红外信号的红外接收模块以及拨动开关，可通过DALI接口模块外接DALI控制器，通过DALI控制器来输出控制信号，进行场景选择或调光控制；或者还可通过红外遥控器进行控制，红外遥控器对着红外接收模块输出控制信号，控制模块通过红外接收模块接收该控制信号，并对该控制信号进行解码，随后输出给主控单元，控制主控单元进行场景选择；或者通过单点调光按键和场景控制按键来进行开关按键控制，红外遥控控制模式和DALI信号控制模式之间通过拨动开关进行选择切换，多种控制方式方便用户操作。
本智能场景控制开关可直接接四路传统照明布线中的灯光回路，有利于对现有的传统照明布线中的照明负载进行控制。
本智能场景控制开关具有场景记忆功能，一个开关可以记忆5种场景，第五场景为全关场景，多个场景供用户设置，功能强大。
附图说明
图1为本发明的实施例的结构框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，提出本发明的智能场景控制开关的一实施例，本智能场景控制开关以DALI为通信协议，可以直接接4路照明负载，包括用于接收DALI信号或红外信号，并能对接收的信号进行解码的信号处理模块、用于对照明负载进行调光的调光模块以及用于对调光模块进行控制的主控单元。DALI协议是用于照明系统控制的开放式异步串行数字通信协议，DALI系统采用主从式结构，信号处理模块输出控制信号给主控单元，信号处理模块与主控单元之间通过I2C总线连接，信号处理模块负责接收DALI信号或红外信号，将接收的信号进行解码，并将解码后的信号通过I2C总线输出给主控单元。主控单元可接收并执行信号处理模块发出的信号，信号处理模块可与DALI控制器连接，从而通过DALI控制器进行联机控制；还可通过设置的控制按键进行开关按键控制。
信号处理模块包括用于对接收的信号进行解码的控制模块MCU2、用于接收DALI信号的DALI接口模块、用于接收红外信号的红外接收模块以及拨动开关3。控制模块MCU2为PIC16F1823单片机，具有闪存程序存储器和数据存储器，数据存储器为EEPROM（电可擦除只读存储器），可对DALI地址进行重新编写；还具有12个I/O接口，DALI接口模块、红外接收模块以及拨动开关3分别通过I/O接口与控制模块MCU2连接。控制模块MCU2可通过DALI接口模块外接DALI控制器，从而通过DALI控制器来输出控制信号，由控制模块MCU2接收该控制信号，并对控制信号进行解码，随后输出给主控单元，对主控单元进行控制；或者还可通过红外遥控器进行控制，红外遥控器对着红外接收模块输出控制信号，控制模块MCU2通过红外接收模块接收该控制信号，并对该控制信号进行解码，随后输出给主控单元，控制主控单元进行场景选择。另外，在信号处理模块连接DALI控制器进行控制时，DALI控制器可外接PC机，如电脑、IPAD等，从而通过PC机来输出控制信号，进行灯光控制、场景选择控制或调光控制。
拨动开关3可通过一上拉电阻来实现，用于在DALI信号控制模式与红外信号控制模式之间进行切换，比如将拨动开关3拨动至“A”时，表示本开关处于DALI信号控制模式，控制模块MCU2只对DALI信号进行解码和输出；将拨动开关3拨动至“B”时，表示本开关处于红外信号控制模式，控制模块MCU2只对红外信号进行解码和输出。拨动开关3还可开启EEPROM，开启EEPROM后，可通过红外编码器进行DALI地址编写。本实施例中的拨动开关3设有3挡，分别用数字1、2、3表示档位，将拨动开关3拨动至“1”档时，开启DILI地址编写功能，可通过DALI手持地址编写器对着红外接收模块，进行DALI编写；将拨动开关3拨动至“2”档时，开启DALI信号控制功能；将拨动开关3拨动至“3”档时，开启红外遥控功能。
主控单元包括用于接收并执行信号处理模块输出的信号的主控芯片MCU1、控制按键模块1及显示模块2。主控芯片MCU1为PIC16F1933单片机，包括内存有若干个照明场景代码的闪存程序存储器、PWM输出模块、控制按键接口和显示模块接口，控制按键模块1通过控制按键接口与主控芯片MCU1连接，显示模块2通过显示模块接口与主控芯片MCU1连接。显示模块2为数码管，用于显示本智能场景控制开关当前的工作状态。PWM输出模块包括若干个PWM输出端口。
调光模块为基于PWM的可控硅调光模块，包括过零检测电路4、移相电路5以及可控硅6，过零检测电路4与主控芯片MCU1连接，可控硅6用于与连接有照明负载的灯光回路连接， PWM输出端口个数与灯光回路的个数对应，本实施例中的PWM输出端口设有四个，每一PWM输出端口与可控硅6连接，可控硅6与4路连接有照明负载的灯光回路连接。移相电路5连接在PWM输出端口与可控硅6之间，主控芯片MCU1通过过零检测电路4采集半波的过零点，同时驱动PWM输出模块进行同步的移相脉冲触发可控硅6，从而进行调光，且能实现连续无闪烁调光。
控制按键模块1包括若干个具有单个灯光回路开/关控制及亮度调节功能的单点调光按键和具有场景切换及场景参数设置功能的场景控制按键。单点调光按键和场景控制按键均为触摸按键，单点调光按键与灯光回路的个数对应，本实施例中的单点调光按键设有4个，每个单点调光按键与每路灯光回路一一对应，短按单点调光按键时，用于点亮或关断对应的灯光回路上的照明负载；长按单点调光按键时，用于调亮或调暗对应的灯光回路上的照明负载的亮度。主控芯片MCU1内设定有五个场景代码，其中前四个场景由不同亮度比例的四个照明负载组成，最后第五个场景为关闭所有照明负载。场景控制按键短按时，用于在5个场景之间顺序切换，数码管上显示场景的排号，如1、2、3、4、5，表示当前所处的场景；在选定场景后，可通过长按不同的单点调光按键来调节场景中不同的照明负载的亮度比例，并在亮度调节好后，通过长按场景控制按键，把场景中调整后的四路灯光的亮度设置为当前场景的新参数。设定场景新参数时，先短按场景控制按键，选定场景；然后长按不同的单点调光按键，调节当前场景中不同的照明负载的亮度比例，第一次长按单点调光按键时，数码管上显示的数字为从小到大，对应的照明负载亮度为调亮，第二次长按单点调光按键时，数码管上显示的数字为从大到小，对应的照明负载亮度为调暗；选定的场景中的照明负载的亮度调整好后，再长按场景控制按键，此时数码管闪烁三次，表示已完成本次场景新参数的设置和记忆。
本智能场景控制开关可直接接四路传统照明布线中的灯光回路，有利于对现有的传统照明布线中的照明负载进行控制。本智能场景控制开关可通过DALI接口模块外接DALI控制器，从而通过DALI控制器来输出控制信号，进行场景选择或调光控制；或者还可通过红外遥控器进行控制，红外遥控器对着红外接收模块输出控制信号，控制模块MCU2通过红外接收模块接收该控制信号，并对该控制信号进行解码，随后输出给主控单元，控制主控单元进行场景选择；或者通过单点调光按键和场景控制按键来进行开关按键控制，红外遥控控制模式和DALI信号控制模式之间通过拨动开关3进行选择切换，多种控制方式方便用户操作。
本智能场景控制开关具有场景记忆功能，一个开关可以记忆5种场景，第五场景为全关场景。
本智能场景控制开关包括符合工业标准尺寸的86型外壳，信号处理模块、主控单元和调光模块安装在86型外壳中，使本智能场景控制开关成为86型的智能场景控制开关。单点调光按键、场景控制按键、拨动开关3和显示模块2均嵌设在外壳的表面，拨动开关3暗藏在外壳的下端侧壁，使外壳的外观更加简洁。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种智能场景控制开关，其特征在于，可接DALI控制器，包括用于接收DALI信号或红外信号，并能对接收的信号进行解码的信号处理模块、用于对照明负载进行调光的调光模块以及用于对调光模块进行控制的主控单元，所述信号处理模块通过I2C总线与所述主控单元连接，所述信号处理模块将解码后的信号通过所述I2C总线传输给所述主控单元；
所述信号处理模块包括用于对接收的信号进行解码的控制模块、用于接收DALI信号的DALI接口模块、用于接收红外信号的红外接收模块以及拨动开关，所述控制模块包括若干I/O接口，所述DALI接口模块、所述红外接收模块以及所述拨动开关分别通过所述I/O接口与所述控制模块连接，所述拨动开关用于在DALI信号控制模式与红外信号控制模式之间进行切换；
所述主控单元包括用于接收并执行所述信号处理模块输出的信号的主控芯片、控制按键模块及显示模块，所述主控芯片包括内存有若干个照明场景代码的闪存程序存储器、PWM输出模块、控制按键接口、显示模块接口，所述PWM输出模块包括若干个PWM输出端口，所述控制按键模块通过所述控制按键接口与所述主控芯片连接，所述显示模块通过所述显示模块接口与所述主控芯片连接，所述控制按键模块包括若干个具有单个灯光回路开/关控制及亮度调节功能的单点调光按键和具有场景切换及场景参数设置功能的场景控制按键；
所述调光模块为基于PWM的可控硅调光模块，包括过零检测电路、移相电路以及可控硅，所述过零检测电路与所述主控芯片连接，所述可控硅用于与连接有照明负载的灯光回路连接，所述PWM输出端口个数与灯光回路的个数对应，每一所述PWM输出端口与所述可控硅连接，所述移相电路连接在所述PWM输出端口与所述可控硅之间，所述主控芯片通过所述过零检测电路采集半波的过零点，同时驱动所述PWM输出模块进行同步的移相脉冲触发可控硅，进行调光。
2.根据权利要求1所述的智能场景控制开关，其特征在于，所述控制模块包括数据存储器，所述数据存储器为EEPROM，可通过红外编码器对DALI地址进行重新编写。
3.根据权利要求2所述的智能场景控制开关，其特征在于，所述拨动开关包括上拉电阻，所述拨动开关通过高低电平的不同在所述数据存储器、所述DALI接口模块以及所述红外接收模块之间进行切换连接。
4.根据权利要求1所述的智能场景控制开关，其特征在于，所述单点调光按键和所述场景控制按键均为轻触按键。
5.根据权利要求1所述的智能场景控制开关，其特征在于，所述显示模块为数码管。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的智能场景控制开关，其特征在于，还包括符合工业标准尺寸的86型外壳，所述信号处理模块、所述主控单元和所述调光模块安装在所述86型外壳中，所述单点调光按键、所述场景控制按键、所述拨动开关和所述显示模块均嵌设在所述86型外壳的表面。
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