CN105592602A - 智能化家居照明控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能化家居照明控制系统，包括遥控装置和多个开关节点控制设备，每个开关节点控制设备连接一个照明开关；遥控装置包括微处理器、供电模块、显示模块、按键模块、第一无线收发模块和天线，供电模块、显示模块、按键模块、第一无线收发模块均与微处理器相连；开关节点控制设备包括微控制器、电源模块、控制开关通断电的继电器模块、第二无线收发模块和天线，电源模块、继电器模块、第二无线收发模块均与微控制器相连。本发明采用无线收发装置遥控开关，无需走到照明开关的位置进行控制，照明装置的开关和调光都非常方便，还有效地克服传统有线控制的弊端，减少线路布局，控制也方便。

Description

智能化家居照明控制系统

技术领域

本发明涉及智能家居技术领域，具体地，涉及一种智能化家居照明控制系统。

背景技术

照明系统与人民生活息息相关，但目前绝大部分照明系统都是利用各类普通开关对灯具进行打开和关闭，灯光的亮度调节也是通过普通的调光开光进行相应的调节。

每次进行照明系统的操作须走到开关处才能完成，操作非常不方便，且一般一个开关只对应一路灯具，导致需要安装很多开关，导致家庭的布线设计业非常麻烦。因此非常有必要设计一种集调光和开关一体的无线遥控发射接收装置以提升照明系统的智能化。这将有效地克服传统有线控制的弊端，减少线路布局，并使人们可自由的在任何地方都可对照明系统进行相应的操作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种智能化家居照明控制系统，该智能化家居照明控制系统采用无线遥控发射接收装置对所有开关进行控制，控制更加方便和智能化。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

智能化家居照明控制系统，包括遥控装置和多个开关节点控制设备，每个开关节点控制设备连接一个照明开关；所述遥控装置包括微处理器、供电模块、显示模块、按键模块、与开关节点控制设备进行通信的第一无线收发模块和与第一无线收发模块相连的天线，所述供电模块、显示模块、按键模块、第一无线收发模块均与微处理器相连；所述开关节点控制设备包括微控制器、电源模块、控制开关通断电的继电器模块、与遥控装置进行通信的第二无线收发模块和与第二无线收发模块相连的天线，所述电源模块、继电器模块、第二无线收发模块均与微控制器相连。

作为本发明的进一步改进，所述遥控装置还包括用于计时的时钟模块，该时钟模块连接微处理器。

优选的，所述显示模块和按键模块由触摸显示屏构成。

作为本发明的又一改进，所述开关节点控制设备还包括采集所在位置光强度信号的光敏传感器，该光敏传感器与微控制器相连，采集的光强度信号在微控制器的控制下通过第二无线收发模块发送给遥控装置。

进一步，所述遥控装置还包括比较模块，用于比较控制指令对应的光强度信号与开关节点控制设备采集的光强度信号进行比较，并将比较结果发送给微处理器，该比较模块与按键模块、第二收发单元和微处理器均相连。

优选的，所述电源模块和供电模块为蓄电池。

优选的，所述第一无线收发模块和第二无线收发模块为射频通讯模块。

综上，本发明的有益效果是：本发明采用无线收发装置遥控开关，人们可自由地在任何地方对照明开关进行相应的操作，无需走到照明开关的位置进行控制，照明装置的开关和调光都非常方便。本发明还能够有效地进行集中控制和多点单独控制、定时控制、自动调光等预设功能，功能丰富，有效地克服传统有线控制的弊端，减少线路布局，控制也方便。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

智能化家居照明控制系统，包括遥控装置和多个开关节点控制设备，每个开关节点控制设备连接一个照明开关。

所述遥控装置包括微处理器、供电模块、显示模块、按键模块、用于计时的时钟模块、比较模块、与开关节点控制设备进行通信的第一无线收发模块和与第一无线收发模块相连的天线，所述供电模块、显示模块、按键模块、时钟模块、第一无线收发模块均与微处理器相连。所述比较模块用于比较控制指令对应的光强度信号与开关节点控制设备采集的光强度信号进行比较，并将比较结果发送给微处理器，该比较模块与按键模块、第二收发单元和微处理器均相连。

所述开关节点控制设备包括微控制器、电源模块、控制开关通断电的继电器模块、采集所在位置光强度信号的光敏传感器、与遥控装置进行通信的第二无线收发模块和与第二无线收发模块相连的天线，所述电源模块、继电器模块、光敏传感器、第二无线收发模块均与微控制器相连，光敏传感器采集的光强度信号在微控制器的控制下通过第二无线收发模块发送给遥控装置。

其中，所述显示模块和按键模块采用触摸显示屏实现；电源模块和供电模块采用蓄电池；第一无线收发模块和第二无线收发模块为射频通讯模块。

本发明主要实现以下功能：1、集中控制和多点操作的功能；2、软启动功能：开灯时，灯光由暗渐亮，关灯时，灯光由亮渐暗，避免大电流冲击，保护照明系统，延长使用寿命；3、灯光明暗调节功能：调节不同灯光的亮度，操作方便；　　4、全开全关和记忆功能；5、定时控制功能；6、亮度自适应调节。

以下给出本发明主要模块的实施方式：

本实施例中，遥控装置和开关节点控制装置采用TI的CC430无线通信平台实现，该平台融合了基于16Bit的超低功耗MSP430内核以及业界领先的不足1GHz的CC1101RF收发器之上。完美的结合实现了独特的低功耗/高性能组合与前所未有的高集成度，带来更为先进的高选择性与高阻塞性能，确保即使在噪声环境下也能实现可靠通信。能够充分利用其高达25MHz的峰值执行性能，且功耗仅为160uA/MHz。针对基于CC430的设备，TI提供了种类丰富的MSP430MCU外设集，如12-Bit的ADC、LCD驱动以及比较器等高性能数字与模拟外设。此外，还具有AES-128硬件安全模块确保通信的安全性。

遥控装置设计为采用双节AA电池供电的手持式遥控模块，其基于CC430F6137,带有段式LCD驱动，丰富的I/O口资源，以及能够构建触摸功能的比较器；而接收端则基于CC430F5137,其带有12-Bit的ADC以及多通道的PWM模块。通过在遥控装置的CC430F6137的比较器B上构建触摸滑条与按键功能，对滑条的触摸位置进行检测并转换为PWM的占空比，通过双边的RF模块发送/接收相应的调制参数，再由开关节点控制装置CC430F5137产生调节LED灯亮度的PWM信号，对驱动模块UCC28810进行调制。

　第一无线收发模块和第二无线收发模块采用CC430射频模块，是业界领先的不足1GHz的CC1101RF收发器，该部分是基于RF频率的直接合成，其射频合成器包括一个完整芯片的LC-VCO和一个对接模式的混频器进行频率合成。该射频的接收单元将RF信号通过低噪声放大器(LNA)进行前置放大，再对其中频信号进行滤波、数据解调以及同步包等工作。CC430支持的频率范围为：300MHz~348MHz;389MHz~464MHz;779MHz~928MHz;在本实施例中使用433MHz的载波频率，鉴于应用场合其要求的传输速率较低，因此选用的是3.2Kbps;并通过PATABLE对输出功率进行调整，满足不同的距离需求。

　遥控装置为手持式遥控模块，其设计的人机交互界面主要是LCD显示以及触摸按键。其中将触摸滑条的功能用于调节LED的亮度，其充分利用了MSP430的自身资源特性，在CC430F6137集成的比较器COM_B以及PCBLayout的传感电容上，构建了基于弛张振荡方式(RO)的触摸按键功能，由于在COMP_B中自带有REF参考电压配置网络，因此无需像COMP_A那样使用外部硬件方式实现参考电压网络。其主要通过TimerA测量RC振荡电路在固定时间内的振荡次数，当人手触摸在传感电容上，会改变其自身电容值，使得对应的振荡次数发生明显变化，以此来判断触摸/非触摸的状态。构建一个4/5级触摸滑条与2个触摸按键。

光敏传感器的使用使得LED照明系统能够实现亮度自调节功能，光敏传感器使用光敏电阻，因其有着良好的光电特性以及价格优势，非常适合于光强检测场合的使用。系统中主要通过对电压的检测，反映光强的变化，进而对PWM进行相应的调制。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.智能化家居照明控制系统，其特征在于，包括遥控装置和多个开关节点控制设备，每个开关节点控制设备连接一个照明开关；

所述遥控装置包括微处理器、供电模块、显示模块、按键模块、与开关节点控制设备进行通信的第一无线收发模块和与第一无线收发模块相连的天线，所述供电模块、显示模块、按键模块、第一无线收发模块均与微处理器相连；

所述开关节点控制设备包括微控制器、电源模块、控制开关通断电的继电器模块、与遥控装置进行通信的第二无线收发模块和与第二无线收发模块相连的天线，所述电源模块、继电器模块、第二无线收发模块均与微控制器相连。

2.根据权利要求1所述的智能化家居照明控制系统，其特征在于，所述遥控装置还包括用于计时的时钟模块，该时钟模块连接微处理器。

3.根据权利要求1所述的智能化家居照明控制系统，其特征在于，所述显示模块和按键模块由触摸显示屏构成。

4.根据权利要求3所述的智能化家居照明控制系统，其特征在于，所述开关节点控制设备还包括采集所在位置光强度信号的光敏传感器，该光敏传感器与微控制器相连，采集的光强度信号在微控制器的控制下通过第二无线收发模块发送给遥控装置。

5.根据权利要求4所述的智能化家居照明控制系统，其特征在于，所述遥控装置还包括比较模块，用于比较控制指令对应的光强度信号与开关节点控制设备采集的光强度信号进行比较，并将比较结果发送给微处理器，该比较模块与按键模块、第二收发单元和微处理器均相连。

6.根据权利要求1至5任一所述的智能化家居照明控制系统，其特征在于，所述电源模块和供电模块为蓄电池。

7.根据权利要求1至5任一所述的智能化家居照明控制系统，其特征在于，所述第一无线收发模块和第二无线收发模块为射频通讯模块。