CN103476188B - 多功能智能调光控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多功能智能调光控制器,包括单片机工作电路、电源电路、交流电压采集电路、交流电流采集电路、LED驱动器电压采集电路、LED驱动器电流采集电路、调光输出电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路,单片机工作电路分别与交流电压采集电路、交流电流采集电路、LED驱动器电压采集电路、LED驱动器电流采集电路、调光输出电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路相连接。本发明的优点在于:通过采集输入LED驱动器交流电的电压和电流,能够得到LED驱动器的功率因数;通过采集LED驱动器输出的电压和电流,能够判断LED驱动器及LED的工作状态是否正常;该智能调光控制器具备PWM及0~10V模拟电压两种调光输出方式,且有DALI和RS485两种通信接口。
Description
技术领域
本发明涉及智能照明设备,尤其涉及一种多功能智能调光控制器。
背景技术
节能环保已成为世界面临研究的新课题,引发世界照明革命的LED照明应运而生。2010年,欧美各国陆续出台逐渐淘汰白炽灯的规定,我国将在2016年禁止使用白炽灯,LED将成为照明的主要灯具。通过用LED光源替换传统光源,可以实现一次节能;而智能照明的引入,可以在一次节能的基础上,实现LED的二次节能及照明管理方式的转变。
智能照明的核心理念包括感知化、互联化、物联化和智能化。要体现智能照明的优势,必须具备反应灵敏、功能丰富、安全可靠的照明终端。一个LED智能照明系统里的照明终端由LED光源、LED驱动器和调光控制器构成。调光控制器通过输出PWM信号或0~10V模拟信号来控制LED驱动器,LED驱动器根据调光信号输出不同等级的电流到LED光源,从而使LED产生不同的亮度。
一个功能完善的LED智能照明系统除了能对各LED进行调光,还应能够对各LED驱动器的功率因数进行检测,从而计算总功耗,进而为整个照明系统提供节能策略。同时,照明系统还应能够自动检测LED驱动器及LED光源的工作状态,当工作异常时能够对故障位置进行精确定位,从而大幅度减少人力检修和维护成本。这些数据采集和监测的功能最后都将由调光控制器来执行,因而对调光控制器提出了更高的要求。
DALI(DigitalAddressableLightingInterface)协议,全称为数字可寻址照明接口协议,是照明领域内一种国际通用的开放标准。DALI协议具有高效节能、结构灵活、易于维护、功能强大等特点,而基于DALI协议的调光系统具有很好的可扩展性。因而DALI协议在欧美地区广泛流行,越来越多的灯具厂家也开始生产能与DALI协议兼容的各种灯具。
RS485是一种硬件标准,具有传输距离远、速度快的优点。对于一些长则几公里的路灯,需要进行远距离通信,因此在RS485的硬件基础上,结合一些其他的灯控协议进行灯控,已经越来越流行。
发明内容
本发明的所要解决的技术问题在于利用智能调光控制器能够实现对LED驱动器功率因数的采集,对LED驱动器及LED工作状态的实时监测,能够兼容数字调光和0~10V模拟调光的LED驱动器,同时具有DALI和RS485两种常用的灯控通信接口。
本发明采用以下技术方案解决上述技术问题的:一种多功能智能调光控制器,包括单片机工作电路、电源电路、交流电压采集电路、交流电流采集电路、LED驱动器电压采集电路、LED驱动器电流采集电路、调光输出电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路,单片机工作电路分别与交流电压采集电路、交流电流采集电路、LED驱动器电压采集电路、LED驱动器电流采集电路、调光输出电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路相连接,电源电路分别与单片机工作电路、交流电压采集电路、交流电流采集电路、LED驱动器电流采集电路、调光输出电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路相连接,交流电压采集电路串联在单向交流电的火线上,交流电流采集电路并联在单向交流电的火线和零线之间。
具体的,所述的单片机工作电路包括单片机(U1),电容C1~C4,电阻R1,晶振(Y1),编程接口(P1),单片机(U1)的3脚与电容C1的正极和C2的一端相连,单片机(U1)的4脚通过C1的负极和C2的另一端接地,晶振(Y1)的两端分别与电容C3的一端和C4的一端相连,C3的另一端和C4的另一端相连后接地,晶振(Y1)和C3的公共端与R1的一端相连后接到单片机(U1)的5脚,晶振(Y1)和C4的公共端与R1的另一端相连后接到单片机(U1)的6脚,单片机(U1)的1脚和2脚分别与接口(P1)的4脚和1脚相连,单片机(U1)的3脚和编程接口(P1)的6脚分别与电源电路相连接;单片机(U1)的14脚与交流电压采集电路相连接;单片机(U1)的9脚与交流电流采集电路相连接;单片机(U1)的15脚与LED驱动器电压采集电路相连接;单片机(U1)的10脚与LED驱动器电流采集电路相连接;单片机(U1)的16脚和7脚分别与调光输出电路相连接;单片机(U1)的13脚和8脚与DALI通信接口电路相连接;单片机(U1)的8脚、11脚、12脚与RS485通信接口电路相连接。
具体的,所述的电源电路包括整流桥(B1)、二极管D1、D2、电容C5~C12、电阻R2~R7、第一电源芯片(U2)、第二电源芯片(U4)、光耦(U3)、电感L1、L2、变压器T1;
第一电源芯片(U2)的1脚接电容C6的正极,电容C6的负极与电容C5的负极、第一电源芯片(U2)的2脚和整流桥(B1)的2脚相连接,整流桥(B1)的4脚通过电阻R2接交流电流采集电路,整流桥(B1)的3脚与单相交流电的零线和交流电压采集电路相连接,整流桥(B1)的1脚与电容C5的正极、电阻R3的一端、电容C7的一端及变压器T1初级的一端相连,电阻R3的另一端和电容C7的另一端相连后与二极管D1的阴极相连,二极管D1的阳极与第一电源芯片(U2)的5脚和变压器T1初级的另一端相连,变压器T1次级的一端与二极管D2的阳极相连,二极管D2的阴极与电感L1的一端和电阻R4的一端相连,电感L1的另一端与电容C9的正极相连,电容C9的负极接变压器T1次级的另一端,电阻R4的另一端接光耦(U3)的1脚,光耦(U3)的4脚与电容C8的一端及第一电源芯片(U2)的4脚相连,C8的另一端与光耦(U3)的3脚、第一电源芯片(U2)的2脚相连,并通过电容C10接地,光耦(U3)的2脚通过电阻R5与电感L1和电容C9的公共端相连,电感L1和电容C9的公共端输出15V直流电压,并与调光输出电路相连接,光耦(U3)的2脚通过电阻R6接地;
第二电源芯片(U4)的10脚、11脚、13脚相连后接到电感L1和电容C9的公共端,第二电源芯片(U4)的9脚通过电容C11接地,第二电源芯片(U4)的5脚和16脚相连后接地,第二电源芯片(U4)的1脚接电感L2的一端,电感L2的另一端通过电阻R7接第二电源芯片(U4)的4脚,电感L2和电阻R7的公共端输出5V直流电源,该公共端与第二电源芯片(U4)的14脚相连,并与单片机工作电路、交流电流采集电路、LED驱动器电流采集电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路相连接,同时通过电容C12接地,第二电源芯片(U4)的6~8脚相连接后接地。
具体的,所述的交流电压采集电路包括电阻R8~R10、电容C13、隔离变压器T2,隔离变压器T2初级的一端通过电阻R8接交流电流采集电路,隔离变压器T2初级的另一端接单相交流电的零线,隔离变压器T2初级的两端与电阻R9并联,隔离变压器T2次级的一端与单片机工作电路相连,并通过电容C13接地,隔离变压器T2次级的另一端通过电阻R10接地。
具体的,所述的交流电流采集电路包括电容C14、电流采集芯片U5,电流采集芯片U5的1脚和2脚相连后接单相交流电的火线,电流采集芯片U5的3脚和4脚相连后与电源电路、交流电压采集电路相连接,电流采集芯片U5的5脚接地,电流采集芯片U5的6脚通过电容C14接地,电流采集芯片U5的7脚与单片机工作电路相连接,电流采集芯片U5的8脚与电源电路相连接。
具体的,所述的LED驱动器电压采集电路包括电阻R11、R12、电容C15、二极管D3、LED驱动器电压入口P2,LED驱动器电压入口的1脚接二极管D3的阴极和电阻R11的一端,并通过电容C15接地,电阻R11的另一端通过电阻R12接地,电阻R11和R12的公共端与单片机工作电路相连接,LED驱动器电压入口P2的2脚与二极管D3的阳极相连接后接地。
具体的,所述的LED驱动器电流采集电路包括电容C16和电流采集芯片(U6),LED驱动器电流从电流采集芯片(U6)的1脚和2脚输入,并从电流采集芯片(U6)的3脚和4脚输出,其中电流采集芯片(U6)的1脚和2脚相连,电流采集芯片(U6)的3脚和4脚相连,电流采集芯片(U6)的5脚接地,电流采集芯片(U6)的6脚通过电容C16接地,电流采集芯片(U6)的7脚与单片机工作电路相连接,电流采集芯片(U6)的8脚与电源电路相连接。
具体的,所述调光输出电路包括电阻R13~R17、电容C17、C18、放大器(U7),及光耦(U8),放大器(U7)的3脚通过电阻R13与单片机工作电路相连,并通过电容C17接地,放大器(U7)的2脚通过电阻R15接地,并通过电阻R14与放大器(U7)的1脚相连,放大器(U7)的4脚接地,放大器(U7)的1脚通过电容C18接地,并输出0~10V模拟调光信号,放大器(U7)的8脚与电源电路相连接,光耦(U8)的1脚和4脚与电源电路相连接,光耦(U8)的2脚与单片机工作电路相连接,光耦(U8)的3脚通过电阻R16输出PWM调光信号,电阻R16的PWM信号输出端通过电阻R17接地。
具体的,所述的DALI通信接口电路包括整流桥B2、光耦U9、U10、电阻R18~R23、电容C19、三极管Q1、二极管D4、D5,整流桥B2的1脚和2脚分别与DALI信号输入口P3的1脚和2脚相连,整流桥B2的3脚接三极管Q1的集电极、二极管D4的阴极和二极管D5的阳极,二极管D4的阳极接光耦U10的1脚,光耦U10的2脚通过电阻R22与三极管Q1的发射极和电阻R21的一端相连,电阻R21的另一端与整流桥B2的4脚相连,光耦U10的3脚与单片机工作电路相连,并通过电阻R23接地,光耦U10的4脚与电源电路相连,二极管D5的阴极与光耦U9的4脚和电容C19的正极相连,电容C19的负极接整流桥B2的4脚,光耦U9的1脚与电源电路相连接,光耦U9的2脚通过电阻R18与单片机工作电路相连接,光耦U9的3脚通过电阻R19与三极管Q1的基极相连,三极管Q1的基极通过电阻R20与整流桥B2的4脚相连。
具体的,所述的RS485通信接口电路包括RS485芯片U11、或非门U12、总线保护芯片V1、电阻R24~R27、电容C20~C22、RS485总线接口P4,RS485芯片U11的1脚和4脚分别与单片机工作电路相连,RS485芯片U11的2脚和3脚相连后接至或非门U12的1脚,或非门U12的3脚与单片机工作电路相连接,或非门U12的2脚接电容C22的正极和电阻R27的一端,电容C22的负极接地,电阻R27的另一端与或非门U12的14脚相连后,与电源电路相连接,或非门U12的7脚接地,RS485芯片U11的8脚与电源电路和电阻R24的一端相连,电阻R24的另一端通过电阻R25与电阻R26的一端相连,电阻R26的另一端与RS485芯片U11的5脚相连后接地,RS485芯片U11的6脚与电阻R25、R26的公共端相连后与RS485总线接口P4的2脚相连,RS485总线接口P4的2脚通过电容C21接地,RS485芯片U11的7脚与电阻R25、R24的公共端相连后与RS485总线接口P4的1脚相连,RS485总线接口P4的1脚通过电容C20接地,RS485总线保护芯片V1的1脚和2脚分别与RS485总线接口P4的1脚和2脚相连,RS485总线接口P4的3脚和RS485总线保护芯片V1的3脚相连后接地。
本发明的优点在于:
1、实时检测LED驱动器的输入电压和输入电流。
2、实时检测LED驱动器的功率因数。
3、实时检测LED驱动器的工作电压和工作电流。
4、实时检测LED驱动器和LED的工作状态是否正常。
5、兼容数字调光和0~10V模拟调光输入的LED驱动器。
6、具有DALI和RS485两种通信接口。
附图说明
图1是本发明的总体结构框图。
图2是本发明的单片机工作电路图。
图3是本发明的电源电路图。
图4是本发明的交流电压采集电路图。
图5是本发明的交流电流采集电路图。
图6是本发明的LED驱动器电压采集电路图。
图7是本发明的LED驱动器电流采集电路图。
图8是本发明的调光输出电路图。
图9是本发明的DALI通信接口电路图。
图10是本发明的RS485通信接口电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细的描述。
图1是本发明总体结构框图。包括单片机工作电路、电源电路、交流电压采集电路、交流电流采集电路、LED驱动器电压采集电路、LED驱动器电流采集电路、调光输出电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路,单片机工作电路分别与交流电压采集电路、交流电流采集电路、LED驱动器电压采集电路、LED驱动器电流采集电路、调光输出电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路相连接,电源电路分别与单片机工作电路、交流电压采集电路、交流电流采集电路、LED驱动器电流采集电路、调光输出电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路相连接,交流电压采集电路串联在单向交流电的火线上,交流电流采集电路并联在单向交流电的火线和零线之间。
图2是本发明的单片机工作电路图。U1为16脚的单片机,在一个示例中,U1是MC9S08SG8。U1的3脚与电容C1的正极和C2的一端相连,U1的4脚通过C1的负极和C2的另一端接地。晶振Y1的两端分别与电容C3的一端和C4的一端相连,C3的另一端和C4的另一端相连后接地,Y1和C3的公共端与R1的一端相连后接到U1的5脚,Y1和C4的公共端与R1的另一端相连后接到U1的6脚。U1的1脚和2脚分别与接口P1的4脚和1脚相连。U1的14脚与交流电压采集电路相连接;U1的9脚与交流电流采集电路相连接;U1的10脚与LED驱动器电流采集电路相连接;U1的15脚与LED驱动器电压采集电路相连接;U1的16脚和7脚分别与调光输出电路相连接;U1的13脚与DALI通信接口电路相连接;U1的8脚、11脚、12脚分别与RS485通信接口电路相连接;U1的3脚和接口P1的6脚连接电源电路。
图3是本发明的电源电路图。U2为电源转换芯片,在一个示例中,U2是NCP1012。U2的1脚接电容C6的正极,C6的负极与电容C5的负极、U2的2脚和整流桥B1的2脚相连接,在一个示例中,B1为RS207。B1的4脚通过电阻R2接交流电流采集电路,B1的3脚与单相交流电的零线和交流电压采集电路相连接。B1的1脚与C5的正极、R3的一端、C7的一端及变压器T1初级的一端相连,R3的另一端和C7的另一端相连后与二极管D1的阴极相连,D1的阳极与U2的5脚和T1初级的另一端相连。T1次级的一端与二极管D2的阳极相连,D2的阴极与电感L1的一端和R4的一端相连,L1的另一端与电容C9的正极相连,C9的负极接T1次级的另一端。R4的另一端接光耦U3的1脚,在一个示例中,U3为TLP521-1,U3的4脚与电容C8的一端及U2的4脚相连,C8的另一端与U3的3脚、U2的2脚相连,并通过电容C10接地。U3的2脚通过电阻R5与L1和C9的公共端相连,L1和C9的公共端输出15V直流电压,并与调光输出电路相连接,U3的2脚通过电阻R6接地。
图3所示,U4为电源芯片,在一个示例中,U4为TPS62153,U4的10脚、11脚、13脚相连后接到L1和C9的公共端;U4的9脚通过电容C11接地,U4的5脚和16脚相连后接地,U4的1脚接电感L2的一端,电感L2的另一端通过电阻R7接U4的4脚,L2和R7的公共端输出5V直流电源,该公共端与U4的14脚相连,并与单片机工作电路、交流电流采集电路、LED驱动器电流采集电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路相连接,同时通过电容C12接地,U4的6~8脚相连接后接地。具体的,L2和R7的公共端与单片机工作电路的U1的3脚和接口P1的6脚相连。
图4是本发明的交流电压采集电路图,图9是本发明的交流电流采集电路图,图10是本发明的LED驱动器电压采集电路图,图7是本发明的LED驱动器电流采集电路图,图8是本发明的调光输出电路图。
图4中,交流电压采集电路中变压器T2初级的一端通过电阻R8接交流电流采集电路,T2初级的另一端接单相交流电的零线,T2初级的两端与电阻R9并联。T2次级的一端与单片机工作电路相连,并通过电容C13接地,T2次级的另一端通过电阻R10接地。
图9中,交流电流采集电路的U5为电流采集芯片,在一个示例中,U5为ACS713,U5的1脚和2脚相连后接单相交流电的火线,U5的3脚和4脚相连后与电源电路、交流电压采集电路相连接。U5的5脚接地,U5的6脚通过电容C14接地,U5的7脚与单片机工作电路相连接,U5的8脚与电源电路相连接。
图10中,LED驱动器电压采集电路中,P2为LED驱动电压输入口,其1脚接二极管D3的阴极和电阻R11的一端,并通过电容C15接地;R11的另一端通过电阻R12接地,R11和R12的公共端与单片机工作电路相连接。P2的2脚与D3的阳极相连接后接地。
图7所示,LED驱动器电流采集电路中,U6为电流采集芯片,在一个示例中,U6为ACS712,LED驱动器电流从U6的1脚和2脚输入,并从U6的3脚和4脚输出,其中U6的1脚和2脚相连,U6的3脚和4脚相连。U6的5脚接地,U6的6脚通过电容C16接地,U6的7脚与单片机工作电路相连接,U6的8脚与电源电路相连接。
图8所示,调光输出电路中,U7为放大器,在一个示例中,U7为LM358,U7的3脚通过电阻R13与单片机工作电路相连,并通过电容C17接地,U7的2脚通过电阻R15接地,并通过电阻R14与U7的1脚相连,U7的4脚接地,U7的1脚通过电容C18接地,并输出0~10V模拟调光信号。U7的8脚与电源电路相连接。U8为光耦,在一个示例中,U8为TLP521-1,U8的1脚和4脚与电源电路相连接,U8的2脚与单片机工作电路相连接,U8的3脚通过电阻R16输出PWM调光信号,R16的PWM信号输出端通过电阻R17接地。
图9为DALI通信接口电路图。B2为整流桥,在一个示例中,B2为MB2S,其1脚和2脚分别与DALI信号输入口P3的1脚和2脚相连。B2的3脚接三极管Q1的集电极、二极管D4的阴极和二极管D5的阳极。D4的阳极接光耦U10的1脚,在一个示例中,U10为TLP521-1,U10的2脚通过电阻R22与Q1的发射极和电阻R21的一端相连,R21的另一端与B2的4脚相连。U10的3脚与单片机工作电路相连,并通过电阻R23接地。U10的4脚与电源电路相连。D5的阴极与光耦U9的4脚和电容C19的正极相连,在一个示例中,U9为TLP521-1。C19的负极接B2的4脚。U9的1脚与电源电路相连接,U9的2脚通过电阻R18与单片机工作电路相连接。U9的3脚通过电阻R19与Q1的基极相连,Q1的基极通过电阻R20与B2的4脚相连。
图10为RS485通信接口电路图。U11为RS485芯片,在一个示例中,U11为SP485R,其1脚和4脚分别与单片机工作电路相连。U11的2脚和3脚相连后接至或非门U12的1脚,在一个示例中,U12为74HC02,U12的3脚与单片机工作电路相连接。U12的2脚接电容C22的正极和电阻R27的一端,C22的负极接地。R27的另一端与U12的14脚相连后,与电源电路相连接,U12的7脚接地。U11的8脚与电源电路和电阻R24的一端相连。R24的另一端通过电阻R25与电阻R26的一端相连。R26的另一端与U11的5脚相连后接地。U11的6脚与R25、R26的公共端相连后与RS485总线接口P4的2脚相连,P4的2脚通过电容C21接地。U11的7脚与R25、R24的公共端相连后与RS485总线接口P4的1脚相连,P4的1脚通过电容C20接地。RS485总线保护芯片V1的1脚和2脚分别与P4的1脚和2脚相连,在一个示例中,V1为NUP2105L。P4的3脚和V1的3脚相连后接地。
本发明的工作过程如下:
当该智能控制器工作时,单向交流电火线电流流过电流采集芯片U5,U5将电流大小转化为0~5V的电压值后输入单片机U1,U1计算得到电流值;交流电电压经电阻R8、R9分压后再经变压器T2隔离后输入到单片机U1,U1计算得到电压值。根据U1计算得到的电流值和电压值即可计算出整个照明终端(智能控制器、LED驱动器、LED)的功率及功率因数。
电源电路首先将单相交流电转换为15V直流电,该15V直流电可供调光输出电路使用。15V直流电经电源芯片U4作用后,可进一步得到5V直流电,该5V直流电供单片机工作电路、交流电流采集电路、LED驱动器电流采集电路、调光输出电路、DALI通信接口电路使用。
LED驱动器的电压经电阻R11和电阻R12分压后,输入单片机U1,U1计算得到LED驱动器的电压值。驱动器电流流过电流采集芯片U6,U6将电流值转化为0~5V电压后输入单片机U1,U1计算得到LED驱动器的电流值。根据U1计算得到的LED驱动器电压值,即可判断LED驱动器工作是否正常;根据U1计算得到的LED驱动器电流值,即可判断LED工作是否正常。
DALI通信接口电路将压差0~25V的DALI信号转换为0~5V的TTL信号供单片机U1接收;同时将U1发出的0~5V的TTL信号转换为符合要求的DALI信号。光耦U9和U10分别在U1接收和发送信号时,将0~5VTTL信号与DALI信号隔离。B2的作用是根据DALI协议的要求,消除DALI信号在接线时的极性。U1通过解析收到的DALI信号,可得到调光指令,并根据该调光指令输出不同脉宽的PWM信号,该PWM信号经R13和C17的阻容网络后转化为0~5V的直流电,并经放大器U7放大为0~10V的模拟信号,供0~10V模拟调光的LED驱动器使用。对于PWM调光的LED驱动器,U1输出的PWM信号经光耦U8隔离放大后,通过R16和R17的限压网络后输出。调光输出电路输出的调光信号输入到LED驱动器的调光输入端后,即可实现LED的亮度调节。
RS485通信接口电路中U11将RS485电平信号转换为0~5V的TTL信号供单片机U1接收;同时将U1发出的0~5V的TTL信号转换为符合要求的RS485电平信号。V1的作用在于保护RS485总线,防止因浪涌电压而损坏通信芯片。U12、C22、R27具有上电抑制作用,防止在通电瞬间对总线的通信造成干扰。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已,并不用以限制本发明创造,凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种多功能智能调光控制器,包括单片机工作电路、调光输出电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路,其特征在于:还包括电源电路、交流电压采集电路、交流电流采集电路、LED驱动器电压采集电路、LED驱动器电流采集电路、单片机工作电路分别与交流电压采集电路、交流电流采集电路、LED驱动器电压采集电路、LED驱动器电流采集电路、调光输出电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路相连接,电源电路分别与单片机工作电路、交流电压采集电路、交流电流采集电路、LED驱动器电流采集电路、调光输出电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路相连接,交流电流采集电路串联在单向交流电的火线上,交流电压采集电路并联在单向交流电的火线和零线之间;
所述的单片机工作电路包括单片机(U1),电容C1~C4,电阻R1,晶振(Y1),编程接口(P1),单片机(U1)的VDD脚与电容C1的正极和C2的一端相连,单片机(U1)的VSS脚通过C1的负极和C2的另一端接地,晶振(Y1)的两端分别与电容C3的一端和C4的一端相连,C3的另一端和C4的另一端相连后接地,晶振(Y1)和C3的公共端与R1的一端相连后接到单片机(U1)的PTB7/SCL/EXTAL脚,晶振(Y1)和C4的公共端与R1的另一端相连后接到单片机(U1)的PTB6/SDA/XTAL脚,单片机(U1)的RESET脚和BKGD/MS脚分别与接口(P1)的4脚和1脚相连,单片机(U1)的VDD脚和编程接口(P1)的6脚分别与电源电路相连接;单片机(U1)的PTA2/SDA/ADP2脚与交流电压采集电路相连接;单片机(U1)的PTB3/MOSI/ADP7脚与交流电流采集电路相连接;单片机(U1)的PTA1/TPM2/ADP1脚与LED驱动器电压采集电路相连接;单片机(U1)的PTB2/SPSCK/ADP6脚与LED驱动器电流采集电路相连接;单片机(U1)的PTA0/TPM1/TCLK脚和PTB5/TMP1/SS脚分别与调光输出电路相连接;单片机(U1)的PTA3/SCL/ADP3脚和PTB4/TMP2/MISO脚与DALI通信接口电路相连接;单片机(U1)的PTB4/TMP2/MISO脚、PTB1/TXD/ADP5脚、PTB0/RXD/ADP4脚与RS485通信接口电路相连接。
2.根据权利要求1所述的多功能智能调光控制器,其特征在于:所述的电源电路包括整流桥(B1)、二极管D1、D2、电容C5~C12、电阻R2~R7、第一电源芯片(U2)、第二电源芯片(U4)、光耦(U3)、电感L1、L2、变压器T1;
第一电源芯片(U2)的VCC脚接电容C6的正极,电容C6的负极与电容C5的负极、第一电源芯片(U2)的GND脚和整流桥(B1)的2脚相连接,整流桥(B1)的4脚通过电阻R2接交流电流采集电路,整流桥(B1)的3脚与单相交流电的零线和交流电压采集电路相连接,整流桥(B1)的1脚与电容C5的正极、电阻R3的一端、电容C7的一端及变压器T1初级的一端相连,电阻R3的另一端和电容C7的另一端相连后与二极管D1的阴极相连,二极管D1的阳极与第一电源芯片(U2)的HV脚和变压器T1初级的另一端相连,变压器T1次级的一端与二极管D2的阳极相连,二极管D2的阴极与电感L1的一端和电阻R4的一端相连,电感L1的另一端与电容C9的正极相连,电容C9的负极接变压器T1次级的另一端,电阻R4的另一端接光耦(U3)的正极,光耦(U3)的集电极与电容C8的一端及第一电源芯片(U2)的FB脚相连,C8的另一端与光耦(U3)的发射极、第一电源芯片(U2)的GND脚相连,并通过电容C10接地,光耦(U3)的负极脚通过电阻R5与电感L1和电容C9的公共端相连,电感L1和电容C9的公共端输出15V直流电压,并与调光输出电路相连接,光耦(U3)的负极脚通过电阻R6接地;
第二电源芯片(U4)的AVIN脚、PVIN脚、EN脚相连后接到电感L1和电容C9的公共端,第二电源芯片(U4)的SS/TR脚通过电容C11接地,第二电源芯片(U4)的FB脚和PGND脚相连后接地,第二电源芯片(U4)的SW脚接电感L2的一端,电感L2的另一端通过电阻R7接第二电源芯片(U4)的PG脚,电感L2和电阻R7的公共端输出5V直流电源,该公共端与第二电源芯片(U4)的VOS脚相连,并与单片机工作电路、交流电流采集电路、LED驱动器电流采集电路、DALI通信接口电路、RS485通信接口电路相连接,同时通过电容C12接地,第二电源芯片(U4)的AGND脚、FSW脚、DEF脚相连接后接地。
3.根据权利要求1所述的多功能智能调光控制器,其特征在于:所述的交流电压采集电路包括电阻R8~R10、电容C13、隔离变压器T2,隔离变压器T2初级的一端通过电阻R8接交流电流采集电路,隔离变压器T2初级的另一端接单相交流电的零线,隔离变压器T2初级的两端与电阻R9并联,隔离变压器T2次级的一端与单片机工作电路相连,并通过电容C13接地,隔离变压器T2次级的另一端通过电阻R10接地。
4.根据权利要求1所述的多功能智能调光控制器,其特征在于:所述的交流电流采集电路包括电容C14、电流采集芯片U5,电流采集芯片U5的两个IP+脚相连后接单相交流电的火线,电流采集芯片U5的两个IP-脚相连后与电源电路、交流电压采集电路相连接,电流采集芯片U5的GND脚接地,电流采集芯片U5的FILTER脚通过电容C14接地,电流采集芯片U5的VOUT脚与单片机工作电路相连接,电流采集芯片U5的VCC脚与电源电路相连接。
5.根据权利要求1所述的多功能智能调光控制器,其特征在于:所述的LED驱动器电压采集电路包括电阻R11、R12、电容C15、二极管D3、LED驱动器电压入口P2,LED驱动器电压入口的1脚接二极管D3的阴极和电阻R11的一端,并通过电容C15接地,电阻R11的另一端通过电阻R12接地,电阻R11和R12的公共端与单片机工作电路相连接,LED驱动器电压入口P2的2脚与二极管D3的阳极相连接后接地。
6.根据权利要求1所述的多功能智能调光控制器,其特征在于:所述的LED驱动器电流采集电路包括电容C16和电流采集芯片(U6),LED驱动器电流从电流采集芯片(U6)的两个IP+脚输入,并从电流采集芯片(U6)的两个IP-脚输出,其中电流采集芯片(U6)的两个IP+脚相连,电流采集芯片(U6)的两个IP-脚相连,电流采集芯片(U6)的GND脚接地,电流采集芯片(U6)的FILTER脚通过电容C16接地,电流采集芯片(U6)的VOUT脚与单片机工作电路相连接,电流采集芯片(U6)的VCC脚与电源电路相连接。
7.根据权利要求1所述的多功能智能调光控制器,其特征在于:所述调光输出电路包括电阻R13~R17、电容C17、C18、放大器(U7),及光耦(U8),放大器(U7)的同相输入端通过电阻R13与单片机工作电路相连,并通过电容C17接地,放大器(U7)的反相输入端通过电阻R15接地,并通过电阻R14与放大器(U7)的输出端相连,放大器(U7)的接地端接地,放大器(U7)的输出端脚通过电容C18接地,并输出0~10V模拟调光信号,放大器(U7)的电源端与电源电路相连接,光耦(U8)的正极和集电极脚与电源电路相连接,光耦(U8)的负极与单片机工作电路相连接,光耦(U8)的发射极通过电阻R16输出PWM调光信号,电阻R16的PWM信号输出端通过电阻R17接地。
8.根据权利要求1所述的多功能智能调光控制器,其特征在于:所述的DALI通信接口电路包括整流桥B2、光耦U9、U10、电阻R18~R23、电容C19、三极管Q1、二极管D4、D5,整流桥B2的1脚和2脚分别与DALI信号输入口P3的1脚和2脚相连,整流桥B2的3脚接三极管Q1的集电极、二极管D4的阴极和二极管D5的阳极,二极管D4的阳极接光耦U10的正极,光耦U10的负极通过电阻R22与三极管Q1的发射极和电阻R21的一端相连,电阻R21的另一端与整流桥B2的4脚相连,光耦U10的发射极与单片机工作电路相连,并通过电阻R23接地,光耦U10的集电极与电源电路相连,二极管D5的阴极与光耦U9的集电极和电容C19的正极相连,电容C19的负极接整流桥B2的4脚,光耦U9的正极与电源电路相连接,光耦U9的负极通过电阻R18与单片机工作电路相连接,光耦U9的发射极通过电阻R19与三极管Q1的基极相连,三极管Q1的基极通过电阻R20与整流桥B2的4脚相连。
9.根据权利要求1所述的多功能智能调光控制器,其特征在于:所述的RS485通信接口电路包括RS485芯片U11、或非门U12、总线保护芯片V1、电阻R24~R27、电容C20~C22、RS485总线接口P4,RS485芯片U11的RO脚和DI脚分别与单片机工作电路相连,RS485芯片U11的脚和DE脚相连后接至或非门U12的输出端,或非门U12的第一输入端与单片机工作电路相连接,或非门U12的第二输入端接电容C22的正极和电阻R27的一端,电容C22的负极接地,电阻R27的另一端与或非门U12的电源端相连后,与电源电路相连接,或非门U12的接地端接地,RS485芯片U11的VCC脚与电源电路和电阻R24的一端相连,电阻R24的另一端通过电阻R25与电阻R26的一端相连,电阻R26的另一端与RS485芯片U11的GND脚相连后接地,RS485芯片U11的A脚与电阻R25、R26的公共端相连后与RS485总线接口P4的2脚相连,RS485总线接口P4的2脚通过电容C21接地,RS485芯片U11的B脚与电阻R25、R24的公共端相连后与RS485总线接口P4的1脚相连,RS485总线接口P4的1脚通过电容C20接地,RS485总线保护芯片V1的1脚和2脚分别与RS485总线接口P4的1脚和2脚相连,RS485总线接口P4的3脚和RS485总线保护芯片V1的3脚相连后接地,V1型号为NUP2105L。
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