CN103687251A - 基于EnOcean的智能照明控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于EnOcean的智能照明控制系统及其控制方法。其技术方案是：系统中心控制单元(1)的一端与远程管理终端(6)通过互联网连接，另一端与EnOcean子网控制单元(2)通过USB线连接；或系统中心控制单元(1)的另一端与EnOcean子网控制单元(2)通过USB线连接。系统中心控制单元(1)与EnOcean子网控制单元(2)的通信遵循ESP3串行通信协议；EnOcean子网控制单元(2)与第一EnOcean终端设备单元(4)以无线射频通信的方式连接，EnOcean子网控制单元(2)与EnOcean信号中继单元(3)以无线射频通信的方式连接；EnOcean信号中继单元(3)与第二EnOcean终端设备单元(5)以无线射频通信的方式相连。本发明具有智能程度高、节能、便捷和低成本的特点。

Description

基于EnOcean的智能照明控制系统及其控制方法

技术领域

本发明属于智能照明技术领域。尤其涉及一种基于EnOcean的智能照明控制系统及其控制方法。

背景技术

一直以来，照明控制都是人们生活中一项最基本也是最广泛的应用，对其智能化研究具有重要意义。一方面，照明智能化能提高楼宇自动化水平，提高管理效率，能给人们带来良好的光照体验，提高人们的生活水平；另一方面，采用无线化照明控制技术，能够减少线路铺设，可节约大量的能源和资源。因此，对能源资源问题日益突出的今天来说，智能照明具有重要意义。

传统的照明控制方法是，在被控制的照明设备的电力回路中串入一个机械开关，通过开关的通断来直接实现负载回路的供电或断电。这种方法完全依靠于人的手动操作，虽操作简便，但有效管理范围狭小，无智能性可言；同时，还不可避免地带来大量额外电缆的铺设，投资成本高，改造和维护难；此外，由于无法调节照明设备亮度，带来了许多电能的浪费，也降低了人们生活的舒适度。

近年来，出现了一些新的照明控制方法。一种是以计算机或PLC等智能控制器作为控制中心，通过特定的通信总线，发送基于某种协议的控制信号到节点控制器，由节点控制器完成对各个照明设备的控制；另一种是，基于电力载波技术，通过电力载波信号检测控制器来对设备进行控制；第三种是基于无线通信方式，如GPRS、WiFi和最近兴起的zigbee技术等，在系统控制中心和照明节点控制器都安装对应的无线通信模块，通过无线通信来实现对照明设备的控制。这些新技术，在照明控制的智能性方面较传统方法有所进步，但大部分都需要额外的通信线或专用通信装置，增加了成本和施工难度。

发明内容

本发明旨在克服现有技术不足，目的是提供一种节能、便捷和多功能的基于EnOcean的智能照明控制系统及其控制方法。

为了实现上述的目的，本发明采用的技术方案是：所述智能照明控制系统包括系统中心控制单元、EnOcean子网控制单元、EnOcean信号中继单元、第一EnOcean终端设备单元和第二EnOcean终端设备单元。

系统中心控制单元与EnOcean子网控制单元通过USB线连接，系统中心控制单元与EnOcean子网控制单元的通信遵循ESP3串行通信协议；EnOcean子网控制单元与第一EnOcean终端设备单元以无线射频通信的方式连接，EnOcean子网控制单元与EnOcean信号中继单元以无线射频通信的方式连接；EnOcean信号中继单元与第二EnOcean终端设备单元以无线射频通信的方式相连。

或系统中心控制单元的一端与远程管理终端通过互联网连接，系统中心控制单元的另一端与EnOcean子网控制单元通过USB线连接，系统中心控制单元与EnOcean子网控制单元的通信遵循ESP3串行通信协议；EnOcean子网控制单元与第一EnOcean终端设备单元以无线射频通信的方式连接，EnOcean子网控制单元与EnOcean信号中继单元以无线射频通信的方式连接；EnOcean信号中继单元与第二EnOcean终端设备单元以无线射频通信的方式相连。

EnOcean信号中继单元为1~20个、第一EnOcean终端设备单元和第二EnOcean终端设备单元为1~200个。

系统中心控制单元装有智能照明中心管理软件，EnOcean子网控制单元装有EnOcean子网管理软件，EnOcean信号中继单元装有信号中继服务软件，第一EnOcean终端设备单元和第二EnOcean终端设备单元均装有EnOcean终端设备管理软件，远程管理终端单元装有远程管理服务软件。

所述系统中心控制单元为计算机或为嵌入式服务器，系统中心控制单元设有网口和USB通信接口。

所述EnOcean子网控制单元由第一SOC芯片模块、第一电源模块、UART接口转USB接口模块、第一天线模块、第一复位模块和第一时钟模块组成。

第一SOC芯片模块的电压输入端Vcc_Soc和地线端GND与第一电源模块的电压输出端Vcc和地线端GND对应连接，第一SOC芯片模块的串行数据接收端RX和串行数据发送端TX与UART接口转USB接口模块的串行数据发送端TX和串行数据接收端RX对应连接，第一SOC芯片模块的射频信号正极性端RF_P、射频功率增益电压端RX/TX和射频信号负极性端RF_N分别与第一天线模块的射频信号正极性端RF_P、射频功率增益电压端RX/TX和射频信号负极性端RF_N对应连接，第一SOC芯片模块的复位输入端Reset与第一复位模块的复位输出端Reset端连接，第一SOC芯片模块的时钟输入端CLK与第一时钟模块的时钟输出端CLK连接。

UART接口转USB接口模块通过USB接口与系统中心控制单元连接，第一天线模块通过无线射频通信方式分别与EnOcean信号中继单元和第一EnOcean终端设备单元连接。

系统中心控制单元通过USB接口向EnOcean子网控制单元供电。

所述EnOcean信号中继单元由第二SOC芯片模块、第二电源模块、第二天线模块、第二复位模块和第二时钟模块组成。

第二SOC芯片模块的电压输入端Vcc_Soc和地线端GND与第二电源模块的电压输出端Vcc和地线端GND对应连接，第二SOC芯片模块的射频信号正极性端RF_P、射频功率增益电压端RX/TX和射频信号负极性端RF_N与第二天线模块的射频信号正极性端RF_P、射频功率增益电压端RX/TX和射频信号负极性端RF_N对应连接，第二SOC芯片模块的复位输入端Reset与第二复位模块的复位输出端Reset连接，第二SOC芯片模块的时钟输入端CLK与第二时钟模块的时钟输出端CLK连接。

第二天线模块通过无线射频通信方式分别与EnOcean子网控制单元和第二EnOcean终端设备单元连接。

所述第一EnOcean终端设备单元由第三电源模块、第三SOC芯片模块、第三复位模块、第三时钟模块、第三天线模块、按键模块、PWM调光模块和光强检测模块组成。

第三电源模块的电压输出端Vcc_1、Vcc_2和Vcc_3与第三SOC芯片模块的电压输入端Vcc_Soc、光强检测模块的电压输入端Vcc_2和PWM调光模块的电压输入端Vcc_3对应连接，第三电源模块的地线端GND分别与第三SOC芯片模块的地线端GND、光强检测模块的地线端GND和PWM调光模块的地线端GND连接。第三SOC芯片模块的复位输入端Reset与第三复位模块的复位输出端Reset连接，第三SOC芯片模块的时钟输入端CLK与第三时钟模块的时钟输出端CLK连接，第三SOC芯片模块的射频信号正极性端RF_P、射频功率增益电压端RX/TX和射频信号负极性端RF_N与第三天线模块的射频信号正极性端RF_P、射频功率增益电压端RX/TX和射频信号负极性端RF_N对应连接，第三SOC芯片模块的模数转换通道输入端AD_7与按键模块的输出端K_Out连接，第三SOC芯片模块的PWM信号输出端PWM_Out与PWM调光模块的信号输入端PWM_In连接。第三SOC芯片模块的模数转换通道输入端AD_0与光强检测模块的信号输出端S_Out连接。

第三天线模块通过无线射频通信方式与EnOcean子网控制单元连接。

所述第二EnOcean终端设备单元与第一EnOcean终端设备单元结构相同；第二EnOcean终端设备单元中的第三天线模块通过无线射频通信方式与EnOcean信号中继单元连接。

所述远程管理终端单元为智能手机或为平板电脑。

所述智能照明中心管理软件的主流程如下：

S-101.系统初始化；

S-102.读取外部操作信号；

S-103.判断控制模式，若为“手动控制”模式，则执行S-104；若为“自动控制”模式，则执行S-110；

S-104.判断网口端有无消息，若有消息，则执行S-105；若无消息，则执行S-106；

S-105.转发消息到EnOcean子网控制单元；

S-106.判断有无外部操作信号输入，若有操作信号输入，则执行S-107；若无操作信号输入，则执行S-104；

S-107.设置亮度控制值；

S-108.发送“光强设定”消息到EnOcean子网控制单元，所述“光强设定”消息包含数据包目的地址信息和光强设定值；

S-109.读取反馈消息，在图形窗口中显示反馈消息；

S-110.设置期望光强值，保存期望光强值；

S-111.发送“光强查询”消息到EnOcean子网控制单元，所述“光强查询”消息包含数据包目的地址信息；

S-112.读取反馈消息，获取光强值信息；

S-113.计算所需控制输出值；

S-114.发送“光强设定”消息到EnOcean子网控制单元；

S-115.设定控制定时器初值；

S-116.等待控制定时器中断；控制定时器中断后执行S-111。

所述EnOcean子网管理软件的主流程如下：

S-201.系统初始化，建立EnOcean网络；

S-202.与系统中心控制单元建立连接；

S-203.读取USB接口端消息；

S-204.处理消息；

S-205.将处理后的消息从第一天线模块发出；

S-206.读取第一天线模块收到的应答消息；

S-207.转发应答消息到系统中心控制单元；执行S-203。

所述信号中继服务软件的主流程如下：

S-301.系统初始化，加入EnOcean子网络；

S-302.读取第二天线模块消息；

S-303.判断第二天线模块消息是否需要转发，若需要转发，则执行S-304；若不需要转发，则执行S-302；

S-304.转发第二天线模块消息；执行S-302。

所述EnOcean终端设备管理软件的主流程如下：

S-401.系统初始化，加入EnOcean子网络；

S-402.读取第三天线模块消息；

S-403.判断消息类型，若为“光强设定”消息，则执行S-404；若为“光强查询”消息，则执行S-405；

S-404.执行“光强设定”动作；执行S-402；

S-405.执行“光强检测”动作；

S-406.将检测结果从第三天线模块发出；执行S-402。

所述远程管理服务软件的主流程如下：

S-501.系统初始化；

S-502.与系统中心控制单元建立连接；

S-503.读取外部操作信号；

S-504.发送命令到系统中心控制单元；

S-505.读取系统中心控制单元的应答消息；

S-506.显示执行结果。

本发明的使用方法为两种，具体步骤如下：

（1）使用系统中心控制单元进行操作

步骤1.1启动系统中心控制单元、EnOcean子网控制单元、EnOcean信号中继单元、第一EnOcean终端设备单元和第二EnOcean终端设备单元；

步骤1.2 启动智能照明中心管理软件；

步骤1.3 设置控制模式，若为“手动控制”模式，则执行步骤1.4；若为“自动控制”模式，则执行步骤1.6；

步骤1.4 选择对应的设备图标，进行亮度控制值设置；

步骤1.5 选择“确定”按钮；

步骤1.6 选择对应的设备图标，设置“期望亮度值”；

步骤1.7 选择“确定”按钮。

（2）使用远程管理终端单元进行操作

步骤2.1 启动系统中心控制单元、EnOcean子网控制单元、EnOcean信号中继单元、第一EnOcean终端设备单元、第二EnOcean终端设备单元和远程管理终端单元；

步骤2.2 启动远程管理服务软件；

步骤2.3 选择“登陆”按钮，连接到系统中心控制单元；

步骤2.4 选择对应设备图标；

步骤2.5 选择对应操作命令按钮，若选择“光强查询”按钮，则执行步骤2.6；若选择“光强设定”按钮，则执行步骤2.7；

步骤2.6 选择“确定”按钮；

步骤2.7 输入亮度控制值；

步骤2.8 选择“确定”按钮。

由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：

本发明基于EnOcean无线通信技术，采用无线通信的方式对智能照明系统进行控制，该智能照明控制系统组网简单、可扩展性能好、无需大量电线的铺设、节约能源和节约资源。本发明中的系统中心控制单元作为智能控制中心，可移动的远程管理终端单元作为辅助控制器，并结合光强检测模块，提高了本发明的智能化程度和灵活性，使用方便，管理效率高；本发明中的EnOcean终端设备单元和EnOcean信号中继单元采用片上系统(SOC)作为主控制器，不仅硬件复杂度低、体积小、能耗低和使用成本低，且安装和维护方便。

因此，本发明具有智能程度高、节能、便捷和低成本的特点，适用于家庭、办公场所、楼道和工厂。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是本发明的另一种结构示意图；

图3是图1中EnOcean子网控制单元2的结构示意图；

图4是图1中EnOcean信号中继单元3的结构示意图；

图5是图1中第一EnOcean终端设备单元4的结构示意图；

图6是本发明的智能照明中心管理软件的主流程图；

图7是本发明的EnOcean子网管理软件的主流程图；

图8是本发明的信号中继服务软件的主流程图；

图9是本发明的EnOcean终端设备管理软件的主流程图；

图10是本发明的远程管理服务软件的主流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制：

实施例1

一种基于EnOcean的智能照明控制系统及其控制方法。如图1所示，所述智能照明控制系统包括系统中心控制单元1、EnOcean子网控制单元2、EnOcean信号中继单元3、第一EnOcean终端设备单元4和第二EnOcean终端设备单元5。

本实施例中：系统中心控制单元1与EnOcean子网控制单元2通过USB线连接，系统中心控制单元1与EnOcean子网控制单元2的通信遵循ESP3串行通信协议；EnOcean子网控制单元2与第一EnOcean终端设备单元4以无线射频通信的方式连接，EnOcean子网控制单元2与EnOcean信号中继单元3以无线射频通信的方式连接；EnOcean信号中继单元3与第二EnOcean终端设备单元5以无线射频通信的方式相连。

EnOcean信号中继单元3为1~20个、第一EnOcean终端设备单元4和第二EnOcean终端设备单元5为1~200个。

本实施例中：系统中心控制单元1装有智能照明中心管理软件，EnOcean子网控制单元2装有EnOcean子网管理软件，EnOcean信号中继单元3装有信号中继服务软件，第一EnOcean终端设备单元4和第二EnOcean终端设备单元5均装有EnOcean终端设备管理软件。

本实施例所述系统中心控制单元1为计算机，系统中心控制单元1设有网口和USB通信接口。

本实施例所述EnOcean子网控制单元2如图3所示，由第一SOC芯片模块21、第一电源模块22、UART接口转USB接口模块23、第一天线模块24、第一复位模块25和第一时钟模块26组成。

第一SOC芯片模块21的电压输入端Vcc_Soc和地线端GND与第一电源模块22的电压输出端Vcc和地线端GND对应连接，第一SOC芯片模块21的串行数据接收端RX和串行数据发送端TX与UART接口转USB接口模块23的串行数据发送端TX和串行数据接收端RX对应连接，第一SOC芯片模块21的射频信号正极性端RF_P、射频功率增益电压端RX/TX和射频信号负极性端RF_N分别与第一天线模块24的射频信号正极性端RF_P、射频功率增益电压端RX/TX和射频信号负极性端RF_N对应连接，第一SOC芯片模块21的复位输入端Reset与第一复位模块25的复位输出端Reset端连接，第一SOC芯片模块21的时钟输入端CLK与第一时钟模块26的时钟输出端CLK连接。

UART接口转USB接口模块23通过USB接口与系统中心控制单元1连接，第一天线模块24通过无线射频通信方式分别与EnOcean信号中继单元3和第一EnOcean终端设备单元4连接。

系统中心控制单元1通过USB接口向EnOcean子网控制单元2供电。

本实施例所述EnOcean信号中继单元3如图4所示，由第二SOC芯片模块31、第二电源模块32、第二天线模块33、第二复位模块34和第二时钟模块35组成。

第二SOC芯片模块31的电压输入端Vcc_Soc和地线端GND与第二电源模块32的电压输出端Vcc和地线端GND对应连接，第二SOC芯片模块31的射频信号正极性端RF_P、射频功率增益电压端RX/TX和射频信号负极性端RF_N与第二天线模块33的射频信号正极性端RF_P、射频功率增益电压端RX/TX和射频信号负极性端RF_N对应连接，第二SOC芯片模块31的复位输入端Reset与第二复位模块34的复位输出端Reset连接，第二SOC芯片模块31的时钟输入端CLK与第二时钟模块35的时钟输出端CLK连接。

第二天线模块33通过无线射频通信方式分别与EnOcean子网控制单元2和第二EnOcean终端设备单元5连接。

本实施例所述第一EnOcean终端设备单元4如图5所示，由第三电源模块41、第三SOC芯片模块42、第三复位模块43、第三时钟模块44、第三天线模块45、按键模块46、PWM调光模块47和光强检测模块48组成。

第三电源模块41的电压输出端Vcc_1、Vcc_2和Vcc_3与第三SOC芯片模块42的电压输入端Vcc_Soc、光强检测模块48的电压输入端Vcc_2和PWM调光模块47的电压输入端Vcc_3对应连接，第三电源模块41的地线端GND分别与第三SOC芯片模块42的地线端GND、光强检测模块48的地线端GND和PWM调光模块47的地线端GND连接。第三SOC芯片模块42的复位输入端Reset与第三复位模块43的复位输出端Reset连接，第三SOC芯片模块42的时钟输入端CLK与第三时钟模块44的时钟输出端CLK连接，第三SOC芯片模块42的射频信号正极性端RF_P、射频功率增益电压端RX/TX和射频信号负极性端RF_N与第三天线模块45的射频信号正极性端RF_P、射频功率增益电压端RX/TX和射频信号负极性端RF_N对应连接，第三SOC芯片模块42的模数转换通道输入端AD_7与按键模块46的输出端K_Out连接，第三SOC芯片模块42的PWM信号输出端PWM_Out与PWM调光模块47的信号输入端PWM_In连接。第三SOC芯片模块42的模数转换通道输入端AD_0与光强检测模块48的信号输出端S_Out连接。

第三天线模块45通过无线射频通信方式与EnOcean子网控制单元2连接。

本实施例所述第二EnOcean终端设备单元5与第一EnOcean终端设备单元4结构相同；第二EnOcean终端设备单元5中的第三天线模块45通过无线射频通信方式与EnOcean信号中继单元3连接。

本实施例所述智能照明中心管理软件的主流程如图6所示：

S-101：系统初始化；

S-102：读取外部操作信号；

S-103：判断控制模式，若为“手动控制”模式，则执行S-104；若为“自动控制”模式，则执行S-110；

S-104：判断网口端有无消息，若有消息，则执行S-105；若无消息，则执行S-106；

S-105：转发消息到EnOcean子网控制单元2；

S-106：判断有无外部操作信号输入，若有操作信号输入，则执行S-107；若无操作信号输入，则执行S-104

S-107：设置亮度控制值；

S-108：发送“光强设定”消息到EnOcean子网控制单元2，所述“光强设定”消息包含数据包目的地址信息和光强设定值；

S-109：读取反馈消息，在图形窗口中显示反馈消息；

S-110：设置期望光强值，保存期望光强值；

S-111：发送“光强查询”消息到EnOcean子网控制单元2，所述“光强查询”消息包含数据包目的地址信息；

S-112：读取反馈消息，获取光强值信息；

S-113：计算所需控制输出值；

S-114：发送“光强设定”消息到EnOcean子网控制单元2；

S-115：设定控制定时器初值；

S-116：等待控制定时器中断；控制定时器中断后执行S-111。

本实施例所述EnOcean子网管理软件的主流程如图7所示：

S-201：系统初始化，建立EnOcean网络；

S-202：与系统中心控制单元1建立连接；

S-203：读取USB接口端消息；

S-204：处理消息；

S-205：将处理后的消息从第一天线模块24发出；

S-206：读取第一天线模块24收到的应答消息；

S-207：转发应答消息到系统中心控制单元1；执行S-203。

本实施例所述信号中继服务软件的主流程如图8所示：

S-301：系统初始化，加入EnOcean子网络；

S-302：读取第二天线模块33消息；

S-303：判断第二天线模块33消息是否需要转发，若需要转发，则执行S-304；若不需要转发，则执行S-302；

S-304：转发第二天线模块33消息；执行S-302。

本实施例所述EnOcean终端设备管理软件的主流程如图9所示：

S-401：系统初始化，加入EnOcean子网络；

S-402：读取第三天线模块45消息；

S-403：判断消息类型，若为“光强设定”消息，则执行S-404；若为“光强查询”消息，则执行S-405；

S-404：执行“光强设定”动作；执行S-402；

S-405：执行“光强检测”动作；

S-406：将检测结果从第三天线模块45发出；执行S-402。

本实施例的使用方法的具体步骤如下：

步骤1.启动系统中心控制单元1、EnOcean子网控制单元2、EnOcean信号中继单元3、第一EnOcean终端设备单元4和第二EnOcean终端设备单元5；

步骤2.启动智能照明中心管理软件；

步骤3.设置控制模式，若为“手动控制”模式，则执行步骤4；若为“自动控制”模式，则执行步骤6；

步骤4.选择对应的设备图标，进行亮度控制值设置；

步骤5.选择“确定”按钮；

步骤6.选择对应的设备图标，设置“期望亮度值”；

步骤7.选择“确定”按钮。

实施例2

一种基于EnOcean的智能照明控制系统及其控制方法。如图2所示，所述智能照明控制系统包括系统中心控制单元1、EnOcean子网控制单元2、EnOcean信号中继单元3、第一EnOcean终端设备单元4、第二EnOcean终端设备单元5和远程管理终端6。

本实施例中：系统中心控制单元1的一端与远程管理终端6通过互联网连接，系统中心控制单元1的另一端与EnOcean子网控制单元2通过USB线连接，系统中心控制单元1与EnOcean子网控制单元2的通信遵循ESP3串行通信协议；EnOcean子网控制单元2与第一EnOcean终端设备单元4以无线射频通信的方式连接，EnOcean子网控制单元2与EnOcean信号中继单元3以无线射频通信的方式连接；EnOcean信号中继单元3与第二EnOcean终端设备单元5以无线射频通信的方式相连。

EnOcean信号中继单元3为1~20个、第一EnOcean终端设备单元4和第二EnOcean终端设备单元5为1~200个。

本实施例中：系统中心控制单元1装有智能照明中心管理软件，EnOcean子网控制单元2装有EnOcean子网管理软件，EnOcean信号中继单元3装有信号中继服务软件，第一EnOcean终端设备单元4和第二EnOcean终端设备单元5均装有EnOcean终端设备管理软件远程管理终端单元6装有远程管理服务软件。

本实施例所述系统中心控制单元1为嵌入式服务器，系统中心控制单元1设有网口和USB通信接口。

本实施例中：

所述EnOcean子网控制单元2与实施例1相同；

所述EnOcean信号中继单元3与实施例1相同；

所述第一EnOcean终端设备单元4与实施例1相同；

所述第二EnOcean终端设备单元5与实施例1相同；

所述智能照明中心管理软件的主流程与实施例1相同；

所述EnOcean子网管理软件的主流程与实施例1相同；

所述信号中继服务软件的主流程与实施例1相同；

所述EnOcean终端设备管理软件的主流程与实施例1相同；

所述远程管理终端单元6为智能手机或为平板电脑。

所述远程管理服务软件的主流程如下：

S-501.系统初始化；

S-502.与系统中心控制单元建立连接；

S-503.读取外部操作信号；

S-504.发送命令到系统中心控制单元；

S-505.读取系统中心控制单元的应答消息；

S-506.显示执行结果。

本实施例的使用方法的具体步骤如下：

步骤1.启动系统中心控制单元1、EnOcean子网控制单元2、EnOcean信号中继单元3、第一EnOcean终端设备单元4、第二EnOcean终端设备单元5和远程管理终端单元6；

步骤2.启动远程管理服务软件；

步骤3.选择“登陆”按钮，连接到系统中心控制单元1；

步骤4.选择对应设备图标；

步骤5.选择对应操作命令按钮，若选择“光强查询”按钮，则执行步骤2.6；若选择“光强设定”按钮，则执行步骤2.7；

步骤6.选择“确定”按钮；

步骤7.输入亮度控制值；

步骤8.选择“确定”按钮。

本具体实施方式与现有技术相比具有如下积极效果：

本具体实施方式基于EnOcean无线通信技术，采用无线通信的方式对智能照明系统进行控制，该智能照明控制系统组网简单、可扩展性能好、无需大量电线的铺设、节约能源和节约资源。本具体实施方式中的系统中心控制单元1作为智能控制中心，可移动的远程管理终端单元5作为辅助控制器，并结合光强检测模块48，提高了本具体实施方式的智能化程度和灵活性，使用方便，管理效率高；本具体实施方式中的EnOcean终端设备单元4和EnOcean信号中继单元3采用片上系统SOC作为主控制器，不仅硬件复杂度低、体积小、能耗低和使用成本低，且安装和维护方便。

因此，本具体实施方式具有智能程度高、节能、便捷和低成本的特点，适用于家庭、办公场所、楼道和工厂。

Claims (12)

1.一种基于EnOcean的智能照明控制系统，其特征在于所述智能照明控制系统包括系统中心控制单元(1)、EnOcean子网控制单元(2)、EnOcean信号中继单元(3)、第一EnOcean终端设备单元(4)和第二EnOcean终端设备单元(5)；

系统中心控制单元(1)与EnOcean子网控制单元(2)通过USB线连接，系统中心控制单元(1)与EnOcean子网控制单元(2)的通信遵循ESP3串行通信协议；EnOcean子网控制单元(2)与第一EnOcean终端设备单元(4)以无线射频通信的方式连接，EnOcean子网控制单元(2)与EnOcean信号中继单元(3)以无线射频通信的方式连接；EnOcean信号中继单元(3)与第二EnOcean终端设备单元(5)以无线射频通信的方式相连；

或系统中心控制单元(1)的一端与远程管理终端(6)通过互联网连接，系统中心控制单元(1)的另一端与EnOcean子网控制单元(2)通过USB线连接，系统中心控制单元(1)与EnOcean子网控制单元(2)的通信遵循ESP3串行通信协议；EnOcean子网控制单元(2)与第一EnOcean终端设备单元(4)以无线射频通信的方式连接，EnOcean子网控制单元(2)与EnOcean信号中继单元(3)以无线射频通信的方式连接；EnOcean信号中继单元(3)与第二EnOcean终端设备单元(5)以无线射频通信的方式相连；

EnOcean信号中继单元(3)为1~20个、第一EnOcean终端设备单元(4)和第二EnOcean终端设备单元(5)为1~200个；

系统中心控制单元(1)装有智能照明中心管理软件，EnOcean子网控制单元(2)装有EnOcean子网管理软件，EnOcean信号中继单元(3)装有信号中继服务软件，第一EnOcean终端设备单元(4)和第二EnOcean终端设备单元(5)均装有EnOcean终端设备管理软件，远程管理终端单元(6)装有远程管理服务软件。

2.如权利要求1所述的基于EnOcean的智能照明控制系统，其特征在于所述系统中心控制单元(1)为计算机或为嵌入式服务器，系统中心控制单元(1)设有网口和USB通信接口。

3.如权利要求1所述的基于EnOcean的智能照明控制系统，其特征在于所述EnOcean子网控制单元(2)由第一SOC芯片模块(21)、第一电源模块(22)、UART接口转USB接口模块(23)、第一天线模块(24)、第一复位模块(25)和第一时钟模块(26)组成；

第一SOC芯片模块(21)的电压输入端Vcc_Soc和地线端GND与第一电源模块(22)的电压输出端Vcc和地线端GND对应连接，第一SOC芯片模块(21)的串行数据接收端RX和串行数据发送端TX与UART接口转USB接口模块(23)的串行数据发送端TX和串行数据接收端RX对应连接，第一SOC芯片模块(21)的射频信号正极性端RF_P、射频功率增益电压端RX/TX和射频信号负极性端RF_N分别与第一天线模块(24)的射频信号正极性端RF_P、射频功率增益电压端RX/TX和射频信号负极性端RF_N对应连接，第一SOC芯片模块(21)的复位输入端Reset与第一复位模块(25)的复位输出端Reset端连接，第一SOC芯片模块(21)的时钟输入端CLK与第一时钟模块(26)的时钟输出端CLK连接；

UART接口转USB接口模块(23)通过USB接口与系统中心控制单元(1)连接，第一天线模块(24)通过无线射频通信方式分别与EnOcean信号中继单元(3)和第一EnOcean终端设备单元(4)连接；

系统中心控制单元(1)通过USB接口向EnOcean子网控制单元(2)供电。

4.如权利要求1所述的基于EnOcean的智能照明控制系统，其特征在于所述EnOcean信号中继单元(3)由第二SOC芯片模块(31)、第二电源模块(32)、第二天线模块(33)、第二复位模块(34)和第二时钟模块(35)组成；

第二SOC芯片模块(31)的电压输入端Vcc_Soc和地线端GND与第二电源模块(32)的电压输出端Vcc和地线端GND对应连接，第二SOC芯片模块(31)的射频信号正极性端RF_P、射频功率增益电压端RX/TX和射频信号负极性端RF_N与第二天线模块(33)的射频信号正极性端RF_P、射频功率增益电压端RX/TX和射频信号负极性端RF_N对应连接，第二SOC芯片模块(31)的复位输入端Reset与第二复位模块(34)的复位输出端Reset连接，第二SOC芯片模块(31)的时钟输入端CLK与第二时钟模块(35)的时钟输出端CLK连接；

第二天线模块(33)通过无线射频通信方式分别与EnOcean子网控制单元(2)和第二EnOcean终端设备单元(5)连接。

5.如权利要求1所述的基于EnOcean的智能照明控制系统，其特征在于所述第一EnOcean终端设备单元(4)由第三电源模块(41)、第三SOC芯片模块(42)、第三复位模块(43)、第三时钟模块(44)、第三天线模块(45)、按键模块(46)、PWM调光模块(47)和光强检测模块(48)组成；

第三电源模块(41)的电压输出端Vcc_1、Vcc_2和Vcc_3与第三SOC芯片模块(42)的电压输入端Vcc_Soc、光强检测模块(48)的电压输入端Vcc_2和PWM调光模块(47)的电压输入端Vcc_3对应连接，第三电源模块(41)的地线端GND分别与第三SOC芯片模块(42)的地线端GND、光强检测模块(48)的地线端GND和PWM调光模块(47)的地线端GND连接；第三SOC

芯片模块(42)的复位输入端Reset与第三复位模块(43)的复位输出端Reset连接，第三SOC芯片模块(42)的时钟输入端CLK与第三时钟模块(44)的时钟输出端CLK连接，第三SOC芯片模块(42)的射频信号正极性端RF_P、射频功率增益电压端RX/TX和射频信号负极性端RF_N与第三天线模块(45)的射频信号正极性端RF_P、射频功率增益电压端RX/TX和射频信号负极性端RF_N对应连接，第三SOC芯片模块(42)的模数转换通道输入端AD_7与按键模块(46)的输出端K_Out连接，第三SOC芯片模块(42)的PWM信号输出端PWM_Out与PWM调光模块(47)的信号输入端PWM_In连接；第三SOC芯片模块(42)的模数转换通道输入端AD_0与光强检测模块(48)的信号输出端S_Out连接；

第三天线模块(45)通过无线射频通信方式与EnOcean子网控制单元(2)连接；

所述第二EnOcean终端设备单元(5)与第一EnOcean终端设备单元(4)结构相同；第二EnOcean终端设备单元(5)中的第三天线模块(45)通过无线射频通信方式与EnOcean信号中继单元(3)连接。

6.如权利要求1所述的基于EnOcean的智能照明控制系统，其特征在于所述远程管理终端单元(6)为智能手机或为平板电脑。

7.如权利要求1所述的基于EnOcean的智能照明控制系统，其特征在于所述智能照明中心管理软件的主流程如下：

S-101.系统初始化；

S-102.读取外部操作信号；

S-103.判断控制模式，若为“手动控制”模式，则执行S-104；若为“自动控制”模式，则执行S-110；

S-104.判断网口端有无消息，若有消息，则执行S-105；若无消息，则执行S-106；

S-105.转发消息到EnOcean子网控制单元(2)；

S-106.判断有无外部操作信号输入，若有操作信号输入，则执行S-107；若无操作信号输入，则执行S-104；

S-107.设置亮度控制值；

S-108.发送“光强设定”消息到EnOcean子网控制单元(2)，所述“光强设定”消息包含数据包目的地址信息和光强设定值；

S-109.读取反馈消息，在图形窗口中显示反馈消息；

S-110.设置期望光强值，保存期望光强值；

S-111.发送“光强查询”消息到EnOcean子网控制单元(2)，所述“光强查询”消息包含数据包目的地址信息；

S-112.读取反馈消息，获取光强值信息；

S-113.计算所需控制输出值；

S-114.发送“光强设定”消息到EnOcean子网控制单元(2)；

S-115.设定控制定时器初值；

S-116.等待控制定时器中断；控制定时器中断后执行S-111。

8.如权利要求1所述的基于EnOcean的智能照明控制系统，其特征在于所述EnOcean子网管理软件的主流程如下：

S-201.系统初始化，建立EnOcean网络；

S-202.与系统中心控制单元(1)建立连接；

S-203.读取USB接口端消息；

S-204.处理消息；

S-205.将处理后的消息从第一天线模块(24)发出；

S-206.读取第一天线模块(24)收到的应答消息；

S-207.转发应答消息到系统中心控制单元(1)；执行S-203。

9.如权利要求1所述的基于EnOcean的智能照明控制系统，其特征在于所述信号中继服务软件的主流程如下：

S-301.系统初始化，加入EnOcean子网络；

S-302.读取第二天线模块(33)消息；

S-303.判断第二天线模块(33)消息是否需要转发，若需要转发，则执行S-304；若不需要转发，则执行S-302；

S-304.转发第二天线模块(33)消息；执行S-302。

10.如权利要求1所述的基于EnOcean的智能照明控制系统，其特征在于所述EnOcean终端设备管理软件的主流程如下：

S-401.系统初始化，加入EnOcean子网络；

S-402.读取第三天线模块(45)消息；

S-403.判断消息类型，若为“光强设定”消息，则执行S-404；若为“光强查询”消息，则执行S-405；

S-404.执行“光强设定”动作；执行S-402；

S-405.执行“光强检测”动作；

S-406.将检测结果从第三天线模块(45)发出；执行S-402。

11.如权利要求1所述的基于EnOcean的智能照明控制系统，其特征在于所述远程管理服务软件的主流程如下：

S-501.系统初始化；

S-502.与系统中心控制单元(1)建立连接；

S-503.读取外部操作信号；

S-504.发送命令到系统中心控制单元(1)；

S-505.读取系统中心控制单元(1)的应答消息；

S-506.显示执行结果。

12.一种基于EnOcean的智能照明控制系统的使用方法，其特征在于所述使用方法为两种，具体步骤如下：

（1）使用系统中心控制单元(1)进行操作

步骤1.1 启动系统中心控制单元(1)、EnOcean子网控制单元(2)、EnOcean信号中继单元(3)、第一EnOcean终端设备单元(4)和第二EnOcean终端设备单元(5)；

步骤1.2 启动智能照明中心管理软件；

步骤1.3 设置控制模式，若为“手动控制”模式，则执行步骤1.4；若为“自动控制”模式，则执行步骤1.6；

步骤1.4 选择对应的设备图标，进行亮度控制值设置；

步骤1.5 选择“确定”按钮；

步骤1.6 选择对应的设备图标，设置“期望亮度值”；

步骤1.7 选择“确定”按钮；

（2）使用远程管理终端单元(6)进行操作

步骤2.1 启动系统中心控制单元(1)、EnOcean子网控制单元(2)、EnOcean信号中继单元(3)、第一EnOcean终端设备单元(4)、第二EnOcean终端设备单元(5)和远程管理终端单元(6)；

步骤2.2 启动远程管理服务软件；

步骤2.3 选择“登陆”按钮，连接到系统中心控制单元(1)；

步骤2.4 选择对应设备图标；

步骤2.5 选择对应操作命令按钮，若选择“光强查询”按钮，则执行步骤2.6；若选择“光强设定”按钮，则执行步骤2.7；

步骤2.6 选择“确定”按钮；

步骤2.7 输入亮度控制值；

步骤2.8 选择“确定”按钮。

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