CN110049595B - Led工业照明有线远程智能多通道调光控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED工业照明有线远程智能多通道调光控制系统及方法，包括微控制器、PWM占空比显示模块、人机接口模块、PWM开漏输出模块、PWM接收模块和电源适配器；所述微控制器根据所述人机接口模块发出的指令信息经过智能转换处理的PWM数据，在所述PWM占空比显示模块上显示PWM占空比值；同时按PWM占空比值和控制指令，通过所述PWM开漏输出模块和所述PWM接收模块控制所述PWM接收模块所包含的若干个LED驱动电源，实现若干个LED灯具的调光或关灯。优点是，本发明具有PWM信号远距离传输可靠稳定，不受干扰，灯具覆盖面广，多通道调光关断控制系统通过智能数字化的控制方式进行调光和关灯，能满足和适合工业或商业智能化节能照明需求。

Description

LED工业照明有线远程智能多通道调光控制方法

技术领域

本发明属于LED照明领域，尤其是涉及一种LED工业照明有线远程智能多通道调光控制系统以及利用所述控制系统实现的灯光控制方法。

背景技术

LED照明技术已从景观照明、道路照明，发展到民用建筑的室内装饰照明、商业照明和工业照明领域。同时zigbee，Z-wave等无线技术在家居照明智能化越来越普遍。但是工业照明智能化方面产品技术比较少。

工业照明环境比较恶劣。比如各种机器设备的高低和间隔不同，天棚吊灯环境钢筋结构和温度湿度不稳定等各种因素不易安装无线智能控制设备。

特别是在工业环境中的照明无线控制信号在传输过程中容易受物体的干扰影响大，信号衰减也大等问题不能让无线控制设备正常运行。

有线屏蔽传输具有传输距离远、信号衰减小、不易受干扰、覆盖范围广、功耗低、稳定可靠等特点，适合于用作LED工业照明有线远程智能调光关断控制系统。

LED工业照明有线远程智能多通道调光控制方法是用同轴电缆的有线传输方式把PWM调光开关控制信号远程传输，是一种专为工业或商业LED照明设计的智能调光关断控制系统。

其典型特点是按区域适当调节灯具的安装密度，按需要控制每区域灯具的开关或亮度而大幅度节约电能消耗。同时也可以改变灯具一直满功率点亮而浪费不必要耗电的传统照明方式。因而可以减少LED灯具的发热而加速老化，延长LED灯具的使用寿命。还具有PWM信号传输距离远、不易受干扰、可靠性高、设备使用寿命长等特点，能满足和适合工业或商业智能化节能照明需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足和解决上述工业LED照明网络的节能降耗和延长LED灯具的使用寿命以及LED灯具的有线远程多通道智能化调光控制等，本发明提供一种LED工业照明有线远程智能多通道调光控制系统以及利用所述控制系统实现的灯光控制方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：LED工业照明有线远程智能多通道调光控制系统，包括微控制器、PWM占空比显示模块、人机接口模块、PWM开漏输出模块、PWM接收模块和电源适配器；所述微控制器根据所述人机接口模块发出的指令信息经过智能转换处理的PWM数据，在所述PWM占空比显示模块上显示PWM占空比值；同时按PWM占空比值和控制指令，通过所述PWM开漏输出模块和所述PWM接收模块控制所述PWM接收模块所包含的LED驱动电源，实现LED灯具的调光或关灯。

优选的，所述PWM占空比显示模块包括第一通道PWM占空比显示模块、第二通道PWM占空比显示模块和第三通道PWM占空比显示模块，可以按所述微控制器指令分别显示3个通道的PWM占空比值。

优选的，所述人机接口模块包括PWM占空比选择键模块、PWM占空比锁定键模块、定时设置键模块、定时显示模块和定时锁定键模块；所述人机接口模块对所述微控制器的参数进行设置PWM占空比、定时关灯时间和显示。

优选的，所述微控制器与所述PWM开漏输出模块相连接；所述PWM开漏输出模块包括第一通道PWM开漏输出模块、第二通道PWM开漏输出模块和第三通道PWM开漏输出模块；所述微控制器的控制信号通过所述PWM开漏输出模块实现有线远距离功率传输。

优选的，所述PWM接收模块包括多路分支器、若干个终端控制器、若干个LED驱动电源和若干个LED灯具，依次相连接，多路分支器的光电耦合器以BNC连接器和同轴电缆跟所述PWM开漏输出模块的MOSFET的漏极相连接；多路分支器的输出端MOSFET的漏极，同样用BNC连接器和同轴电缆跟若干个终端控制器的光电耦合器相连接，实现有线远距离PWM信息的接受和传递，控制若干个LED驱动电源。

优选的，所述PWM接收模块包含的若干个LED驱动电源内设置有一条是给若干个LED灯具提供的恒流输出电路；另一条是提供给多路分支器或若干个终端控制器工作的稳压电路；还设有PWM和0-10V调光电路及可关断恒流输出的电路；所述电源适配器是供给所述微控制器、所述PWM占空比显示模块、所述人机接口模块、和所述PWM开漏输出模块的工作电源。

优选的，所述PWM接收模块包含的多路分支器和若干个终端控制器内分别设置有光电耦合器TLP2355；所述微控制器是STM32F103RC单片机组成微控制器电路。

本发明的目的在于提供LED工业照明有线远程智能多通道调光控制方法，其利用上述的控制系统实现所述LED灯具控制方法包括：

(1)所述微控制器在工作模式下接受指令的设定；所述微控制器设定指令是根据所述人机接口模块所包含的占空比设置键、定时设置键和锁定键输出的设定信息。

(2)所述微控制器根据设定指令，可以只生成1个通道的PWM信号，也可以生成2个或3个通道的PWM信号，其对应的占空比可以是相同的或不相同的PWM信号；3个通道的PWM频率是相同的，是固定的频率，其频率是100Hz～600Hz范围内选定；占空比设置范围为0％～100％。

(3)所述微控制器根据设定指令经过运算生成的3个通道的占空比可以是相同的或不相同的PWM信号，可以同时传递给相对应的3个通道的所述PWM开漏输出模块上；也可以1个或2个通道个别传递给相对应的所述PWM开漏输出模块上。

(4)所述微控制器根据设定指令经过运算产生3个通道的PWM信号和定时及锁定信号，并分配给相对应的PWM占空比显示模块中的第一通道PWM占空比显示模块、第二通道PWM占空比显示模块和第三通道PWM占空比显示模块上，且显示每个通道的PWM占空比值，同时按PWM占空比锁定键来锁定该占空比值，或在5分钟内没有指令修改该PWM占空比值和定时时间时，到了5分钟就自然锁定该PWM占空比值和定时时间不变；定时时间设置范围1～24小时内任意设置。

(5)所述PWM开漏输出模块将接收到的PWM数据和控制信息，通过BNC连接器和同轴电缆及光耦串联方式远距离传输给多路分支器上。

(6)所述PWM接收模块包含的多路分支器，通过BNC连接器和同轴电缆及光耦电流传输方式将PWM数据和控制信息传递给若干个终端控制器上，该若干个终端控制器可调节和控制若干个LED灯具的亮度和关断。

(7)所述微控制器按定时时间的设定值进行倒计时，达到已设定值时发出指令便控制若干个LED驱动电源，关断若干个LED灯具。

(8)根据照明需要在所述人机接口模块所包含的定时锁定键模块长按2秒，可以复原定时关断前所述微控制器的工作状态。

优选的，所述微控制器内设置有所述电源适配器断电记忆存储功能模块，重新启动所述电源适配器电源时所述微控制器仍保持掉电前工作模式。

由于上述技术方案的运用，本发明具有PWM信号远距离传输可靠稳定，不受干扰，灯具覆盖面广，多通道调光关断控制系统通过智能数字化的控制方式进行调光和关灯，能满足和适合工业或商业智能化节能照明需求。

附图说明

图1是本发明的LED工业照明有线远程智能多通道调光控制系统的总体结构框图。

图2是本发明的LED工业照明有线远程智能多通道调光控制方法的控制方法流程图。

其中：1、微控制器；2、PWM占空比显示模块；3、人机接口模块；4、PWM开漏输出模块；5、PWM接收模块；6、PWM接收模块；7、PWM接收模块；8、电源适配器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

附图1为本发明的LED工业照明有线远程智能多通道调光控制系统，包括微控制器1、PWM占空比显示模块2、人机接口模块3、PWM开漏输出模块4、PWM接收模块5和电源适配器8；所述微控制器1根据所述人机接口模块3发出的指令信息经过智能转换处理的PWM数据，在所述PWM占空比显示模块2上显示PWM占空比值；同时按PWM占空比值和控制指令，通过所述PWM开漏输出模块4和所述PWM接收模块5控制所述PWM接收模块5所包含的若干个LED驱动电源，实现若干个LED灯具的调光或关灯；所述PWM占空比显示模块2包括第一通道PWM占空比显示模块、第二通道PWM占空比显示模块和第三通道PWM占空比显示模块，可以按所述微控制器1指令分别显示3个通道的PWM占空比值；所述人机接口模块3包括PWM占空比选择键模块、PWM占空比锁定键模块、定时设置键模块、定时显示模块和定时锁定键模块；所述人机接口模块3对所述微控制器1的参数进行设置PWM占空比、定时关灯时间和显示；所述微控制器1与所述PWM开漏输出模块4相连接；所述PWM开漏输出模块4包括第一通道PWM开漏输出模块、第二通道PWM开漏输出模块和第三通道PWM开漏输出模块；所述微控制器1的控制信号通过所述PWM开漏输出模块4实现有线远距离功率传输；所述PWM接收模块5包括多路分支器、若干个终端控制器、若干个LED驱动电源和若干个LED灯具，依次相连接，多路分支器的光电耦合器以BNC连接器和同轴电缆跟所述PWM开漏输出模块4内的3个PWM开漏输出端上设置有的MOSFET的漏极相连接，即MOSFET的漏极与光电耦合器串联以电流方式传输PWM信息；多路分支器输出端内设置有的MOSFET的漏极，同样用BNC连接器和同轴电缆跟若干个终端控制器的光电耦合器相串联方式连接，实现有线远距离PWM信息的接受和传递，控制若干个LED驱动电源；所述PWM接收模块5包含的若干个LED驱动电源内设置有一条是给若干个LED灯具提供的恒流输出电路；另一条是提供给多路分支器或若干个终端控制器工作的稳压电路；还设有PWM和0-10V调光电路及可关断恒流输出的电路，具体的可根据实际应用要求选定PWM调光电路或0-10V调光电路；所述电源适配器8是供给所述微控制器1、所述PWM占空比显示模块2、所述人机接口模块3、和所述PWM开漏输出模块4的工作电源；所述PWM接收模块5包含的多路分支器和若干个终端控制器内分别设置有光电耦合器TLP2355；所述微控制器1是STM32F103RC单片机组成微控制器1电路；所述微控制器1根据所述人机接口模块3发出的指令信息经过智能转换处理的PWM数据，在所述PWM占空比显示模块2上显示PWM占空比值；同时按PWM占空比值和控制指令，通过所述PWM开漏输出模块4和所述PWM接收模块5控制所述PWM接收模块5所包含的若干个LED驱动电源，实现若干个LED灯具的调光或关灯。

附图2为LED工业照明有线远程智能多通道调光控制方法包括一下步骤：

(1)所述微控制器1在工作模式下接受指令的设定；所述微控制器1设定指令是根据所述人机接口模块3所包含的占空比设置键、定时设置键和锁定键输出的设定信息；

(2)所述微控制器1根据设定指令，可以只生成1个通道的PWM信号，也可以生成2个或3个通道的PWM信号，其对应的占空比可以是相同的或不相同的PWM信号；3个通道的PWM频率是相同的，是固定的频率，其频率是100Hz～600Hz范围内选定；占空比设置范围为0％～100％；

(3)所述微控制器1根据设定指令经过运算生成的3个通道的占空比可以是相同的或不相同的PWM信号，可以同时传递给相对应的3个通道的所述PWM开漏输出模块4上；也可以1个或2个通道个别传递给相对应的所述PWM开漏输出模块4上；

(4)所述微控制器1根据设定指令经过运算产生3个通道的PWM信号和定时及锁定信号，并分配给相对应的所述PWM占空比显示模块2所包含的第一通道PWM占空比显示模块、第二通道PWM占空比显示模块和第三通道PWM占空比显示模块上，且显示每个通道的PWM占空比值，同时按所述人机接口模块3所包含的PWM占空比锁定键来锁定该占空比值，或在5分钟内没有指令修改该PWM占空比值和定时时间时，到了5分钟就自然锁定该PWM占空比值和定时时间不变；定时时间设置范围1～24小时内任意设置；

(5)所述PWM开漏输出模块4将接收到的PWM数据和控制信息，通过BNC连接器和同轴电缆及光耦串联方式远距离传输给多路分支器上；

(6)所述PWM接收模块5包含的多路分支器，通过BNC连接器和同轴电缆及光耦电流传输方式将PWM数据和控制信息传递给若干个终端控制器上，该若干个终端控制器可调节和控制若干个LED灯具的亮度和关断；

(7)所述微控制器按定时时间的设定值进行倒计时，达到已设定值时发出指令便控制若干个LED驱动电源，关断若干个LED灯具；

(8)根据照明需要在所述人机接口模块3所包含的定时锁定键模块长按2秒，可以复原定时关断前所述微控制器的工作状态。

本发明具有PWM信号远距离传输可靠稳定，不受干扰，灯具覆盖面广，多通道调光关断控制系统通过智能数字化的控制方式进行调光和关灯，能满足和适合工业或商业智能化节能照明需求。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (7)

1.一种LED工业照明有线远程智能多通道调光控制系统，其特征在于：

包括微控制器、PWM占空比显示模块、人机接口模块、PWM开漏输出模块、PWM接收模块和电源适配器；所述微控制器根据所述人机接口模块发出的指令信息经过智能转换处理的PWM数据，在所述PWM占空比显示模块上显示PWM占空比值；同时按PWM占空比值和控制指令，通过所述PWM开漏输出模块和所述PWM接收模块控制所述PWM接收模块所包含的若干个LED驱动电源，实现若干个LED灯具的调光或关灯；

所述PWM接收模块包括多路分支器、若干个终端控制器、若干个LED驱动电源和若干个LED灯具，依次相连接；

所述PWM接收模块包含的多路分支器和若干个终端控制器内分别设置有光电耦合器；

多路分支器的光电耦合器以BNC连接器和同轴电缆跟所述PWM开漏输出模块的MOSFET的漏极相连接；多路分支器的输出端MOSFET的漏极，同样用BNC连接器和同轴电缆跟若干个终端控制器的光电耦合器相连接，实现有线远距离PWM信息的接受和传递，控制若干个LED驱动电源;

所述微控制器与所述PWM开漏输出模块相连接；所述PWM开漏输出模块包括第一通道PWM开漏输出模块、第二通道PWM开漏输出模块和第三通道PWM开漏输出模块；所述微控制器的控制信号通过所述PWM开漏输出模块实现有线远距离功率传输。

2.根据权利要求1所述的一种LED工业照明有线远程智能多通道调光控制系统，其特征在于：

所述PWM占空比显示模块包括第一通道PWM占空比显示模块、第二通道PWM占空比显示模块和第三通道PWM占空比显示模块，可以按所述微控制器指令分别显示3个通道的PWM占空比值。

3.根据权利要求1所述的一种LED工业照明有线远程智能多通道调光控制系统，其特征在于：

所述人机接口模块包括PWM占空比选择键模块、PWM占空比锁定键模块、定时设置键模块、定时显示模块和定时锁定键模块；所述人机接口模块对所述微控制器的参数进行设置PWM占空比、定时关灯时间和显示。

4.根据权利要求1所述的一种LED工业照明有线远程智能多通道调光控制系统，其特征在于：

所述PWM接收模块包含的若干个LED驱动电源内设置有一条是给若干个LED灯具提供的恒流输出电路；另一条是提供给多路分支器或若干个终端控制器工作的稳压电路；还设有PWM和0-10V调光电路及可关断恒流输出的电路；所述电源适配器是供给所述微控制器、所述PWM占空比显示模块、所述人机接口模块、和所述PWM开漏输出模块的工作电源。

5.根据权利要求1所述的一种LED工业照明有线远程智能多通道调光控制系统，其特征在于：

所述PWM接收模块包含的多路分支器和若干个终端控制器内分别设置有光电耦合器TLP2355；所述微控制器是STM32F103RC单片机组成微控制器电路。

6.根据权利要求1所述的LED工业照明有线远程智能多通道调光控制系统，其特征在于：所述微控制器内设置有所述电源适配器断电记忆存储功能模块，重新启动所述电源适配器电源时所述微控制器仍保持掉电前工作模式。

7.利用权利要求1所述的LED工业照明有线远程智能多通道调光控制系统实现的灯光控制方法，其特征在于，具体步骤包括：

(1)所述微控制器在工作模式下接受指令的设定；所述微控制器设定指令是根据所述人机接口模块所包含的占空比设置键、定时设置键和锁定键输出的设定信息；

(2)所述微控制器根据设定指令，可以只生成1个通道的PWM信号，也可以生成2个或3个通道的PWM信号，其对应的占空比可以是相同的或不相同的PWM信号；3个通道的PWM频率是相同的，是固定的频率，其频率是100Hz～600Hz范围内选定；占空比设置范围为0％～100％；

(3)所述微控制器根据设定指令经过运算生成的3个通道的占空比可以是相同的或不相同的PWM信号，可以同时传递给相对应的3个通道的所述PWM开漏输出模块上；也可以1个或2个通道个别传递给相对应的所述PWM开漏输出模块上；

(4)所述微控制器根据设定指令经过运算产生3个通道的PWM信号和定时及锁定信号，并分配给相对应的PWM占空比显示模块中的第一通道PWM占空比显示模块、第二通道PWM占空比显示模块和第三通道PWM占空比显示模块上，且显示每个通道的PWM占空比值，同时按PWM占空比锁定键来锁定该占空比值，或在5分钟内没有指令修改该PWM占空比值和定时时间时，到了5分钟就自然锁定该PWM占空比值和定时时间不变；定时时间设置范围1～24小时内任意设置；

(5)所述PWM开漏输出模块将接收到的PWM数据和控制信息，通过BNC连接器和同轴电缆及光耦串联方式远距离传输给多路分支器上；

(6)所述PWM接收模块包含的多路分支器，通过BNC连接器和同轴电缆及光耦电流传输方式将PWM数据和控制信息传递给若干个终端控制器上，该若干个终端控制器可调节和控制若干个LED灯具的亮度和关断；

(7)所述微控制器按定时时间的设定值进行倒计时，达到已设定值时发出指令便控制若干个LED驱动电源，关断若干个LED灯具；

(8)根据照明需要在所述人机接口模块所包含的定时锁定键模块长按2秒，可以复原定时关断前所述微控制器的工作状态。

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