CN103634984B - 一种智能室内无线全彩led灯系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种智能室内无线全彩LED灯系统，包括：智能手持终端；智能网关，其包括一第一Zigbee模块，所述智能网关接收所述智能手持终端的第一指令，对其进行处理后通过所述第一Zigbee模块发出；若干LED无线电源控制单元，其包括驱动模块、LED灯组、断电存储单元及一第二Zigbee模块，所述单片机控制所述第二Zigbee模块接收所述第一Zigbee模块发出的第一指令并根据该指令控制所述电源模块驱动所述LED灯组，所述断电存储单元对该第一指令进行断电存储，且所述单片机在断电恢复后从所述断电存储单元读取存储的第一指令并执行相应的操作。本发明的优点是：解决了现有技术的掉电失忆，桥接连接器必须有线连接的问题，有效改善颜色还原性差的问题，同时结合多种感应传感器提供安防监控功能等实用功能。

Description

一种智能室内无线全彩LED灯系统
技术领域
本发明涉及一种LED灯，更确切地说一方便调节颜色的智能室内无线全彩LED灯系统。
背景技术
从2013年1月1日起，美国开始停止生产或进口75W白炽灯，而传统的60W和40W也将于2014年逐步淘汰。同时，2013年1月1日起，欧盟全面停止销售白炽灯，这也意味着以LED照明为代表的绿色能源方案成为现实。欧盟委员会2007年在布鲁塞尔通过规定，要求其成员国在2009年至2012年逐步淘汰供家庭、工业部门和公共场所使用的白炽灯和其他高耗能照明设备，在2012年年底前彻底淘汰白炽灯。
欧盟委员会指出，之所以用4年时间逐步淘汰白炽灯等高耗能照明设备，是为了让制造商能够逐步调整其产品结构，以满足消费者在照明设备能耗、功能、美观、卫生等方面的需求。消费者在更换灯泡时，可选择同样的大小或规模较小的球泡灯，以确保与原来的规格相匹配。同时，LED照明作为一种可控调光的方案，能更好的将调光和色彩结合起来，除了单一的照明功能，还可以赋予更多的功能。
飞利浦公司2012年发布的HUElights，是可以通过Android和iOS技术来全自动控制LED球泡灯。这款E27的球泡灯，光通量约600流明，等同于传统50w的白炽灯，可以与大多数现有的灯座相匹配，同时，还能提供暖色光。使用者可以利用Android和iOS程序控制最多50盏灯，并且通过触屏随意调节亮度和颜色。然而，这款发明也并非见善尽美。1）当你使用常见的墙壁开关打开或者关闭这款灯泡时，系统都会被重置而忽略掉原有已经设定的程序，并且还原成白光。这也给使用者带来极大的不便，也是最为明显的缺陷。2）取景器中所选择的颜色在实际LED显示过程中还原性比较差。3)桥接连接器需接以太网，限制了客户的使用范围。4）除了照明和调光功能外，缺乏实用功能。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能室内无线全彩LED灯系统，其可以解决现有技术中断电后设置不能保存，且LED显示过程中的还原性比较差的缺点。
本发明采用以下技术方案：
一种智能室内无线全彩LED灯系统，包括：
智能手持终端；
智能网关，其包括一第一Zigbee模块，所述智能网关接收所述智能手持终端的第一指令，对其进行处理后通过所述第一Zigbee模块发出；
若干LED无线电源控制单元，其包括驱动模块、LED灯组、断电存储单元及一第二Zigbee模块，所述单片机控制所述第二Zigbee模块接收所述第一Zigbee模块发出的第一指令并根据该第一指令控制所述电源模块驱动所述LED灯组，所述断电存储单元对该第一指令进行断电存储，且所述单片机在断电恢复后可从所述断电存储单元读取存储的第一指令并执行相应的操作。
所述驱动模块包括一电源模块及一单片机。
所述断电存储单元为一外置EEPROM或闪存。
所述LED灯组包括一PCB板及固定于所述PCB板上的若干LED灯，所述LED灯由红、蓝、绿及白色LED灯珠封装组成。
所述LED灯无线电源控制模块还包括降压型LED驱动模块及一多功能运动和单景或360度全景图像感应模块，所述降压型LED驱动模块接受所述单片机输出的信号并驱动LED灯组；所述单片机控制所述多功能运动和单景或360度全景图像感应模块进行运动和图像检测，所述单片机接收所述多功能运动和单景或360度全景图像感应模块检测到的运动状态和图像并对其进行处理后通过所述第二Zigbee模块发送至所述智能手持终端。
所述LED灯无线电源控制模块还包括一全向声控感应模块，所述单片机接收所述全向声控感应模块检测到的全方向声音信号并对其进行处理后通过所述第二Zigbee模块发送至所述智能手持终端。
所述多功能运动和单景或360度全景图像感应模块设于所述PCB板中心位置且垂直设置。
所述智能网关模块包括一第二单片机、一以太网控制器及WI-FI收发模块，所述第二单片机控制所述以太网控制器及WI-FI收发模块通过一路由器与所述智能手持终端进行数据交互。
所述智能网关模块包括一蓝牙模块，所述第二单片机控制所述蓝牙模块与所述智能手持终端进行交互。
还包括一遥控器，其包括控制面板、遥控器Zigbee传输模块、第三单片机处理器及电源，所述第三单片机接收所述控制面板的第二指令，并根据该第二指令驱动所述遥控器Zigbee传输模块发出指令至所述第二Zigbee模块以驱动所述LED灯组。
本发明的优点是：解决了现有技术的掉电失忆，桥接连接器必须有线连接的问题，有效改善颜色还原性差的问题，同时结合多种感应传感器提供安防监控功能等实用功能。
附图说明
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中的智能网关的结构示意图。
图3是图1中LED灯无线电源控制单元。
图4是本发明的遥控器的结构示意图。
图5是本发明的智能网关第二单片机的原理结构示意图。
图6是本发明的智能网关音频解码部分设计技术原理图。
图7是本发明的LED驱动模组单片机的电路图。
图8是本发明的LED灯组的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步阐述本发明的具体实施方式：
如图1至图8所示，一种智能室内无线全彩LED灯系统，包括智能手持终端1，云服务系统2，路由器3，LED灯无线电源控制单元4，智能网关单元5和遥控器6。
智能手持终端1主要是用户透过运营商网络或WI-FI发送命令，并可手动或自动与云服务系统2做数据的交互和备份。云服务系统2主要是对所有用户终端的使用信息做交互，处理和备份。路由器3为普通家用无线路由器。LED灯无线电源控制单元4与同类型单元和智能网关组网，接收智能手持终端或遥控器的指令，调节LED的色温和颜色。智能网关5作为中转单元，前端以太网/WI-FI控制单元连接家用路由器与外网通信，后端Zigbee单元与LED灯无线电源控制单元组网并传送指令。遥控器6作为另外一种近距操作终端，可以直接发送指令给LED灯无线电源控制单元。
如图2所示，其为本发明的智能网关的结构示意图。智能网关包括一第一Zigbee模块9、一第二单片机8、一以太网控制器10、WI-FI收发模块13及一蓝牙模块19，所述第二单片机控制所述以太网控制器及WI-FI收发模块通过一路由器与所述智能手持终端进行数据交互，所述第二单片机控制所述蓝牙模块与带蓝牙的智能手持终端和进行交互。所述智能网关接收所述智能手持终端的第一指令，对其进行处理后通过所述第一Zigbee模块发出。单片机8主要负责处理外网和Zigbee模块传之间通过UART进行指令以及状态交互，然后透过UART传递到Zigbee模块。以太网控制器10和WI-FI模块13专门用来与路由器做数据交互，以太网名控制器通过其设有一RJ-45网口15连接一网线12，并通过该网线与云网络进行数据交互。蓝牙模块19负责与附近的带蓝牙的智能手持终端和设备交互音频信号。Zigbee模块9负责与LED灯无线电源控制单元组网，并将第二单片机传递来的指令发送到所有组网终端，并反馈所有终端的信息给MCU。Led指示灯16、17、20分别显示当前电源状态、内网络连接状态、外网连接状态。该智能网关通过一电源适配器18进行供电，该电源适配器连接一开关15，且该电源适配器通过一LDO供电系统14为智能网关供电。第二单片机8还连接一存储器7，第二单片机可将数据存储于存储器上，也可从该存储器上提取数据。
如图3所示，其为本发明的LED灯无线电源控制单元的结构示意图。如图所示，LED无线电源控制单元包括电源模块21、单片机30、LED灯组32、33、34；断电存储单元25、一第二Zigbee模块29、降压型LED驱动模块24、一第二Zigbee模块、一多功能运动和单景或360度全景图像感应模块27及一全向声控感应模块28，电源模块及单片机组成驱动模块。电源模块21将市电接入得到24V和6V直流电给整个系统提供电源。所述单片机控制所述Zigbee负责与相邻模块组网并数据交互，其接收模块接收所述第一Zigbee模块发出的第一指令并根据该第一指令控制所述电源模块驱动所述LED灯组，所述断电存储单元对该第一指令进行断电存储，且所述单片机在断电恢复后从所述断电存储单元读取存储的第一指令并执行相应的操作，所述断电存储单元为一外置EEPROM或闪存。若控制单元有异常，单片机也会透过Zigbee传输模块将信号传递到智能控制终端，通知使用者。LED灯组包括一PCB板及固定于所述PCB板上的若干LED灯，所述LED灯由红、蓝、绿及白色LED灯珠封装组成，本发明中固定于同一PCB板上的LED灯设有12个,可依据不同功率调整LED个数，LED按圆心对称原则排布，PCB板为圆形，且12个LED内外两层沿圆心对称排列D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D1、D1、D2、
，如图8所示。
所述降压型LED驱动模块接受所述单片机输出的脉冲信号并根据该脉冲信号驱动LED灯组；所述单片机控制所述多功能运动和单景或360度全景图像感应模块进行运动和图像检测，所述单片机接收所述多功能运动和单景或360度全景图像感应模块检测到的运动状态和图像并对其进行处理后通过所述第二Zigbee模块发送至所述智能手持终端。所述多功能运动和单景或360度全景图像感应模块设于所述PCB板中心位置且垂直设置。单片机30检测读取多功能运动和图像检测传感器模块、全向声控感应模块的信息并做处理，多功能运动和单景或360度全景图像检测传感器模块27可以实现对运动物体和场景多视角或360度全视角检测，单片机控制其使能，抓取的运动和图像信息由单片机处理后，透过ZIGBEE模块传送到智能手持终端。全向声控感应模块28可以实现全方向侦测声音信号，有单片机控制其使能，检测到声音后会送出信号到单片机做相应的功能处理。单片机将控制的信息状态实时写入EEPROM存储单元25，并在断电并恢复供电后从EEPROM读取状态信息，执行相应的操作。
如图4所示，其为本发明的遥控器的结构示意图，其包括控制面板35、遥控器Zigbee传输模块37、第三单片机处理器36及电源38，通过电池供电，所述第三单片机接收所述控制面板的第二指令，并根据该第二指令驱动所述遥控器Zigbee传输模块发出指令至所述第二Zigbee模块，将用户的操作通过Zigbee模块发送出去并接收状态反馈，并通过led指示灯39、40指示。
本发明具有以下优点：
1）针对现有技术的断电失忆问题，通过在电源驱动板增加断电存储单元，可以是外置EEPROM或内置闪存，实时将最近的一次控制指令存储到该存储单元，用户可以通过软件设置重新打开墙面开关后灯泡显示最后一次配置的状态还是默认灯光颜色。
2）在桥接连接器中使用WI-FI模块，该WI-FI模块作为从模块，与室内路由器主WI-FI模块连接，完成桥接功能。达到在主WI-FI模块所覆盖区域内可以随意放置桥接连接器。
3）针对现有技术的色彩还原性较差的问题，因其LED灯珠PCB所采用的是5颗红色灯，4颗蓝色灯和2颗草绿色的排布方式，本发明在新的设计方案中，所采用的是12颗红，绿，蓝，白4合1的LED灯珠排布，以提升色彩的饱和度,LED灯珠有12颗或依据不同功率调整LED个数,。
4）与LED灯珠PCB中心位置垂直90度的PCB上设置了多功能运动和单景或360度全景图像感应器，透过处理器做人形识别算法，在安全模式下做人形虚化识别，在非安全模式下做高清图像处理。
5）电源模块上连接全方向声控感应器，做全向的声音侦测。声控感应器由用户控制终端透过无线路径控制使能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能室内无线全彩LED灯系统，其特征在于，包括：
智能手持终端；
智能网关，其包括一第一Zigbee模块，所述智能网关接收所述智能手持终端的第一指令，对其进行处理后通过所述第一Zigbee模块发出；
若干LED无线电源控制单元，其包括驱动模块、LED灯组、断电存储单元及一第二Zigbee模块，单片机控制所述第二Zigbee模块接收所述第一Zigbee模块发出的第一指令并根据该第一指令控制所述电源模块驱动所述LED灯组，所述断电存储单元对该第一指令进行断电存储，且所述单片机在断电恢复后可从所述断电存储单元读取存储的第一指令并执行相应的操作；
所述LED灯组包括一PCB板及固定于所述PCB板上的若干LED灯，所述LED灯由红、蓝、绿及白色LED灯珠封装组成；
所述LED灯无线电源控制模块还包括降压型LED驱动模块及一多功能运动和单景或360度全景图像感应模块，所述降压型LED驱动模块接受所述单片机输出的信号并驱动LED灯组；所述单片机控制所述多功能运动和单景或360度全景图像感应模块进行运动和图像检测，所述单片机接收所述多功能运动和单景或360度全景图像感应模块检测到的运动状态和图像并对其进行处理后通过所述第二Zigbee模块发送至所述智能手持终端；
所述多功能运动和单景或360度全景图像感应模块设于所述PCB板中心位置且垂直设置。
2.根据权利要求1所述的智能室内无线全彩LED灯系统，其特征在于，所述驱动模块包括一电源模块及一单片机。
3.根据权利要求2所述的智能室内无线全彩LED灯系统，其特征在于，所述断电存储单元为一外置EEPROM或闪存。
4.根据权利要求2所述的智能室内无线全彩LED灯系统，其特征在于，所述LED灯无线电源控制模块还包括一全向声控感应模块，所述单片机接收所述全向声控感应模块检测到的全方向声音信号并对其进行处理后通过所述第二Zigbee模块发送至所述智能手持终端。
5.根据权利要求1所述的智能室内无线全彩LED灯系统，其特征在于，所述智能网关模块包括一第二单片机、一以太网控制器及WI-FI收发模块，所述第二单片机控制所述以太网控制器及WI-FI收发模块通过一路由器与所述智能手持终端进行数据交互。
6.根据权利要求1所述的智能室内无线全彩LED灯系统，其特征在于，所述智能网关模块包括一蓝牙模块，第二单片机控制所述蓝牙模块与所述智能手持终端进行交互。
7.根据权利求1至6中任意一项所述的智能室内无线全彩LED灯系统，其特征在于，还包括一遥控器，其包括控制面板、遥控器Zigbee传输模块、第三单片机处理器及电源，所述第三单片机接收所述控制面板的第二指令，并根据该第二指令驱动所述遥控器Zigbee传输模块发出指令至所述第二Zigbee模块以驱动所述LED灯组。
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