CN113905481A - 照明系统控制电路及相应的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种照明系统控制电路及相应的控制方法，其中，所述的电路包括控制器及至少一组照明控制模块，所述的控制器的电源端及各组所述的照明控制模块的电源端均与总线相连接，所述的控制器的接地端及各组所述的照明控制模块的接地端均与地线相连接；所述的总线为所述的控制器及各组所述的照明控制模块供电，且所述的控制器与各组所述的照明控制模块之间通过所述的总线进行信息交互。采用该种电路及相应的控制方法，使得电路结构更为简洁，充分保存并利用总线上的能量，给予最大限度的通信时间窗口，布线成本低，节点数更多，更加简单，电路集成化程度高、外围电路简单、面积小，成本低。

Description

照明系统控制电路及相应的控制方法
技术领域
本发明涉及电路领域，尤其涉及控制电路领域，具体是指一种照明系统控制电路及相应的控制方法。
背景技术
随着城市景观亮化工程数量的增加，智能灯光控制系统也越来越重要。智能灯光系统主要由灯具，控制器，上位机等组成。因其系统的庞大，所需灯具数量众多，对灯具的控制和管理也就成为重中之重。
具备调控功能的灯具通常需要外接5根线，例如常见的采用DMX512通讯协议的灯具就需要外接5根线，包括两根电源线、两根AB通讯线和一根地线。这种布线方式在运用灯具少的情况下还好，但一旦组成灯光系统时，则会由于每个灯具都需要5根线，造成线损，压降，布线成本高，资源浪费的问题。
采用DMX512通讯协议的灯光系统，是由控制器及被控制的灯具组成，由于灯具的AB线受限制，每个控制器最多可控制512个灯具，如需更多灯具接入，还需大量的控制器。
采用DMX512通讯协议的灯光系统一般是由大量的灯具组成。一些控制器只能控制灯具的调光变色功能及相关编码地址功能，不具备检查灯具上的灯具好坏。因此当灯具出现损坏或寿命到达时，不能及时发现，只能等到造成明显大面积损坏，进行整片替换。
采用DMX512通讯协议的灯光系统可对灯具的使用寿命判断。针对已达到和即将到达使用寿命期限的灯具，发出预警，并提前做好灯具更换准备，提高效率。也可对灯具实时进行开短路检测，以便发现故障，及时处理。
在每个灯具外部加上所需的传感器，如电流传感器，电压传感器，温度传感器，时间计时器等。通过传感器检测对应灯具的状态信息并将状态信息封包形成状态信息包，再通过对应的AB线传输给控制器，最后传输上位机。这种灯光系统的通讯传输不再是单一的发送模式，而是有发有收的模式，不需要额外的线路，灯具检测的数据还是通过AB线回给控制器。高灯光系统的框架可参阅图1所示。
综上所述，具备调控功能的灯具通常需要外接5根线，包括两根电源线、两根AB通讯线和一根地线，当组成灯光系统时，所需灯具众多，模块众多，造成布线成本高，资源浪费。且AB线受485通讯协议限制，最多只能串联512个灯具，传输距离短，节点少。灯光系统对灯具的使用寿命及开短路的判断，需外接众多传感器，每个灯具都需3个以上传感器，所需传感器众多，造价高，资源浪费。
发明内容
本发明为了克服至少一个上述技术问题，提供了一种简约、集成度高、成本低，且可靠性高的照明系统控制电路及相应的控制方法。
该照明系统控制电路，其主要特点是，所述的照明系统控制电路包括控制器及至少一组照明控制模块，所述的控制器的电源端及各组所述的照明控制模块的电源端均与总线相连接，所述的控制器的接地端及各组所述的照明控制模块的接地端均与地线相连接；
所述的总线为所述的控制器及各组所述的照明控制模块供电，且所述的控制器与各组所述的照明控制模块之间通过所述的总线进行信息交互。
较佳地，所述的照明系统控制电路包括二组及以上的照明控制模块，各所述的照明控制模块的数据发送端均与与该照明控制模块相邻的后一组照明控制模块的数据接收端相连接。
较佳地，所述的照明控制模块包括电源单元、稳压单元、总线信号收发单元及控制单元；
所述的电源单元的第一端、所述的稳压单元的第一端及所述的总线信号收发单元的第一端共同构成所述的照明控制模块的电源端；
所述的电源单元的第二端与所述的控制单元的第一端相连接；
所述的稳压单元的第二端与所述的总线信号收发单元的第二端相连接；
所述的电源单元的第三端、所述的稳压单元的第三端以及所述的总线信号收发单元的第三端共同构成所述的照明控制模块的接地端；
所述的控制单元的第二端与所述的总线信号收发单元的第四端相连接，所述的控制单元的第三端与所述的总线信号收发单元的第五端相连接。
更加地，所述的稳压单元包括第一电阻、稳压管及第一电容；
所述的第一电阻的第一端构成所述的稳压单元的第一端；
所述的第一电阻的第二端与所述的稳压管的阴极及所述的第一电容的第一端相连接，从所述的第一电阻的第二端、所述的稳压管的阴极以及所述的第一电容的第一端的连接处引出一端作为所述的稳压单元的第二端；
所述的稳压管的阳极与所述的第一电容的第二端共同构成所述的稳压单元的第三端。
更佳地，所述的总线信号收发单元包括总线信号接收子单元及所述的总线信号发送子单元；
所述的总线信号接收子单元的总线端及所述的总线信号发送子单元的总线端共同构成所述的总线信号收发单元的第一端；
所述的总线信号接收子单元的电源端构成所述的总线信号收发单元的第二端；
所述的总线信号接收子单元的接地端及所述的总线信号发送子单元的接地端共同构成所述的总线信号收发单元的第三端；
所述的总线信号接收子单元的信号发送端构成所述的总线信号收发单元的第四端，所述的总线信号发送子单元的信号接收端构成所述的总线信号收发单元的第五端。
进一步地，所述的总线信号接收子单元包括第一分压电阻串、第二分压电阻串及比较器；
所述的第一分压电阻串的电源端构成所述的总线信号接收子单元的总线端；所述的第一分压电阻串的输出端与所述的比较器的同相端相连接；
所述的第二分压电阻串的电源端构成所述的总线信号接收子单元的电源端；所述的第二分压电阻串的输出端与所述的比较器的反相端相连接；
所述的第一分压电阻串的接地端与所述的第二分压电阻串的接地端共同构成所述的总线信号接收子单元的接地端；
所述的比较器的输出端构成所述的总线信号接收子单元的信号发送端。
进一步地，所述的总线信号发送子单元包括第一NMOS管及第二NMOS管；
所述的第一NMOS管的栅极与所述的第二NMOS管的栅极接开关控制信号；
所述的第一NMOS管的漏极构成所述的总线信号发送子单元的总线端；
所述的第二NMOS管的漏极构成所述的总线信号发送子单元的信号接收端；
所述的第二NMOS管的漏极与所述的第二NMOS管的栅极相连接；
所述的第一NMOS管的源极与所述的第二NMOS管的源极共同构成所述的总线信号发送子单元的接地端。
更佳地，所述的电源单元包括电源子单元、二极管及第二电容；
所述的二极管的阳极构成所述的电源单元的第一端，所述的二极管的阴极与所述的第二电容的第一端相连接，所述的第二电容的第二端与所述的电源子单元的电源端相连接，所述的电源子单元的电压输出端构成所述的电源单元的第二端，所述的电源子单元的接地端构成所述的电源单元的第三端。
进一步地，所述的照明控制模块还包括PWM单元及检测单元；
所述的PWM单元的输入端与所述的控制单元的第四端相连接，所述的PWM单元的输出端与灯具相连接，用于对所述的灯具进行调光操作；
所述的检测单元的第一端与所述的控制单元的第五端相连接；所述的检测单元的第二端与所述的灯具相连接。
更进一步地，所述的检测单元包括电压检测子单元、电流检测子单元以及温度检测子单元，所述的电压检测子单元的第一端、所述的电流检测子单元的第一端以及所述的温度检测子单元的第一端共同构成所述的检测单元的第一端；所述的电压检测子单元的第二端、所述的电流检测子单元的第二端以及所述的温度检测子单元的第二端共同构成所述的检测单元的第二端。
该基于上述照明系统控制电路的照明系统控制方法，其主要特点是，每组所述的照明控制模块均根据从所述的总线上接收到的电信号与所述的控制器进行信息交互。
较佳地，每组所述的照明控制模块均包括总线信号收发单元、控制单元、PWM单元及检测单元，每组所述的照明控制模块根据从所述的总线上接收到的电信号与所述的控制器进行信息交互均包括以下步骤：
(1)所述的控制单元判断该控制单元所处的照明控制模块与所述的控制器之间是否有通讯；
(2)若该控制单元所处的照明控制模块与所述的控制器之间有通讯则继续后续步骤(3)，否则返回上述步骤(1)；
(3)所述的控制单元根据所述的总线信号收发单元从所述的总线上接收到的所述的电信号，判断是否需要对该照明控制模块进行调光操作或对该照明控制模块进行检测；
(4)若需要对该照明控制模块进行调光操作，则继续后续步骤(5)；若需对该照明控制模块进行检测，则继续后续步骤(6)；若即不需要对该照明控制模块进行调光操作，也不需要对该照明控制模块进行检测则返回上述步骤(1)；
(5)所述的控制单元控制所述的PWM单元根据所述的电信号对灯具进行调光操作，并在完成调光操作后返回上述步骤(1)；
(6)所述的控制单元控制所述的检测单元根据所述的电信号对该照明控制模块进行检测，并在完成对该照明控制模块的检测后，将得到的检测信号回传给所述的控制单元，所述的控制单元再将所述的检测信号依次通过所述的总线信号收发单元及总线传输给所述的控制器。
本发明的照明系统控制电路包括控制器及至少一组照明控制模块，所述的控制器的电源端及各组所述的照明控制模块的电源端均与总线相连接，所述的控制器的接地端及各组所述的照明控制模块的接地端均与地线相连接；所述的总线为所述的控制器及各组所述的照明控制模块供电，且所述的控制器与各组所述的照明控制模块之间通过所述的总线进行信息交互，基于该照明系统控制电路的照明系统控制方法，其中，每组所述的照明控制模块均根据从所述的总线上接收到的电信号与所述的控制器进行信息交互。采用本发明的照明系统控制电路及相应的控制方法可以使得电路结构更为简洁，充分保存并利用总线上的能量，给予最大限度的通信时间窗口，布线成本低，节点数更多，更加简单，电路集成化程度高、外围电路简单、面积小，成本低。
附图说明
图1为一灯光系统结构框架图。
图2为一实施例中的照明系统控制电路的结构示意图。
图3为一实施例中的照明系统控制电路中的照明控制模块的结构示意图。
图4为一实施例中的照明系统控制电路中的总线信号接收子单元的结构示意图。
图5为一实施例中的照明系统控制电路中的总线信号发送子单元的结构示意图。
图6为一实施例中的照明系统控制电路的流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
如图2至6所示，该实施例中的照明系统控制电路包括控制器及至少一组照明控制模块，所述的控制器的电源端及各组所述的照明控制模块的电源端均与总线Vbus相连接，所述的控制器的接地端及各组所述的照明控制模块的接地端均与地线GND相连接；
所述的总线Vbus为所述的控制器及各组所述的照明控制模块供电，且所述的控制器与各组所述的照明控制模块之间通过所述的总线Vbus进行信息交互。
对比图1与图2可以看出，将灯控电路中的AB通讯线去除，不通过485总线通讯，而是直接通过总线进行通讯，实现总线通讯。控制器和一定数量的照明控制模块通过两根电缆(总线Vbus和地线GND)相互连接，所有的灯具都并联连接在总线Vbus上，通过总线Vbus获取电源；同时，不再是采用差分信号的AB线通讯，而是采用总线通讯，总线供电的模式。
即照明系统只需两根电源线(总线Vbus和地线GND)，无需AB线，就可同时满足供电及信号交互的功能，节约布线成本，提高通讯可靠性，对传输距离和节点数也不受差分信号影响，范围更大，节点数更多。
在该实施例中，所述的照明系统控制电路包括二组及以上的照明控制模块，各所述的照明控制模块的数据发送端TXD均与与该照明控制模块相邻的后一组照明控制模块的数据接收端RXD相连接，由数据发送端TXD及数据接收端RXD来作为照明控制模块的写址线，即通过单独的通讯端口给照明控制模块进行编号，为各个照明控制模块设至对应的地址编号，默认数据接收端RXD悬空的照明控制模块为第一块照明控制模块板，然后依次对其余的照明控制模块进行编号，具体结构可参阅图2所示。
在该实施例中，所述的照明控制模块包括电源单元、稳压单元、总线信号收发单元及控制单元；其中，控制单元可由MCU构成；
所述的电源单元的第一端、所述的稳压单元的第一端及所述的总线信号收发单元的第一端共同构成所述的照明控制模块的电源端；
所述的电源单元的第二端VR1与所述的控制单元的第一端VR2相连接，用于为所述的控制单元供电；
所述的稳压单元的第二端与所述的总线信号收发单元的第二端相连接；
所述的电源单元的第三端、所述的稳压单元的第三端以及所述的总线信号收发单元的第三端共同构成所述的照明控制模块的接地端；
所述的控制单元的第二端RX与所述的总线信号收发单元的第四端相连接，用于从总线信号收发单元接收控制器输出的控制信号；所述的控制单元的第三端TX与所述的总线信号收发单元的第五端相连接，用于通过总线信号收发单元向控制器发送该照明控制模块的信息。
该实施例中通过稳压单元为总线信号收发单元提供稳定的电压VCC，保证总线信号收发单元不受总线Vbus上的电压变化影响，保持正常工作。
在该实施例中，所述的稳压单元包括第一电阻R1、稳压管D1及第一电容C1；
所述的第一电阻R1的第一端构成所述的稳压单元的第一端；
所述的第一电阻R1的第二端与所述的稳压管D1的阴极及所述的第一电容C1的第一端相连接，从所述的第一电阻R1的第二端、所述的稳压管D1的阴极以及所述的第一电容C1的第一端的连接处引出一端作为所述的稳压单元的第二端，用于输出稳定的电压VCC；
所述的稳压管D1的阳极与所述的第一电容C1的第二端共同构成所述的稳压单元的第三端。
在该实施例中，所述的总线信号收发单元包括总线信号接收子单元及所述的总线信号发送子单元；
所述的总线信号接收子单元的总线端vbus及所述的总线信号发送子单元的总线端ibus共同构成所述的总线信号收发单元的第一端；
所述的总线信号接收子单元的电源端vcc构成所述的总线信号收发单元的第二端，用于接稳压单元输出的稳定的电压VCC；
所述的总线信号接收子单元的接地端及所述的总线信号发送子单元的接地端共同构成所述的总线信号收发单元的第三端；
所述的总线信号接收子单元的信号发送端构成所述的总线信号收发单元的第四端，所述的总线信号发送子单元的信号接收端构成所述的总线信号收发单元的第五端。
在该实施例中，所述的总线信号接收子单元包括第一分压电阻串、第二分压电阻串及比较器；
所述的第一分压电阻串的电源端构成所述的总线信号接收子单元的总线端vbus；所述的第一分压电阻串的输出端与所述的比较器的同相端相连接；
所述的第二分压电阻串的电源端构成所述的总线信号接收子单元的电源端vcc；所述的第二分压电阻串的输出端与所述的比较器的反相端相连接；
所述的第一分压电阻串的接地端与所述的第二分压电阻串的接地端共同构成所述的总线信号接收子单元的接地端；
所述的比较器的输出端OUT构成所述的总线信号接收子单元的信号发送端。
如图4所示，其中，所述的第一分压电阻串包括第二电阻R2及第三电阻R3；由第二电阻R2的第一端构成第一分压电阻串的电源端，接总线Vbus；所述的第二电阻R2的第二端与所述的第三电阻R3的第一端相连接，并由所述的第二电阻R2与所述的第三电阻R3的连接处引出一端作为所述的第一分压电阻串的输出端与所述的比较器的同相端相连接，将总线常态电压VB输送至所述的比较器的同相端；由所述的第三电阻R3的第二端构成所述的第一分压电阻串的接地端，接地；
所述的第二分压电阻串包括第四电阻R4、N个第五电阻(图中的R51、……R5N-1、R5N，其中，第五电阻的个数可根据实际情况设置)及N个开关；
所述的第四电阻的第一端构成所述的第二分压电阻串的电源端，接稳定的电压VCC；
所述的第四电阻的第二端依次通过串接的N个第五电阻接地，令各个所述的第五电阻中与电压VCC较近的一端为该第五电阻的第一端，各个所述的第五电阻中与地较近的一端为该第五电阻的第二端，N个所述的第五电阻的第一端分别与一对应的所述的开关的第一端相连接，由N个所述的开关的第二端共同构成所述的第二分压电阻串的输出端，与所述的比较器的反相端相连接。
实际应用时，可通过电路的实际需求情况调整各个开关的通断，以改变输入至比较器的反相端的基准电压VR的值。
该总线信号接收子单元采用总线电压调制方式进行数据传输，即改变总线Vbus上的电压值来传输数据，总线通讯是两种电平状态的总线协议。可通过寄存器设定总线高、低电平判断的阈值电压(即基准电压VR)，该基准电压VR是一个绝对电压。该实施例中，通过第二分压电阻串对稳定的电压VCC进行分压得到基准电压VR。具体而言就是，通过控制第二分压电阻串中的各个开关的通断来配置不同基准电压VR的值。
总线Vbus上的电压经过第二电阻R2、第三电阻R3分压后，得到的电压为总线常态电压VB(即从第二分压电阻串输出端输入至比较器正相端的电压)。通过比较器对总线常态电压VB和基准电压VR的大小进行判断；
当总线常态电压VB比设置的基准电压VR的值低时，比较器输出的低电平通过控制单元MCU升高总线电压对灯具进行发码通讯，此时为高电平接收模式；
当总线常态电压VB比设置的基准电压VR的值高时，比较器输出的高电平通过控制单元MCU降低总线电压对灯具进行发码通讯，此时为低电平接收模式。
执行时可接收DMX512通讯码，进行高低电平判断，从而确定LED灯的PWM波占空比，从而进行亮度及颜色的变换。
如图5所示，在该实施例中，所述的总线信号发送子单元包括第一NMOS管Q1及第二NMOS管Q2；
所述的第一NMOS管Q1的栅极与所述的第二NMOS管Q2的栅极接开关控制信号(该开关控制信号可直接由控制单元来提供，也可由其他具备控制功能的芯片提供)；
所述的第一NMOS管Q1的漏极构成所述的总线信号发送子单元的总线端ibus，接总线Vbus电压，并获得相应的电流Ibus；
所述的第二NMOS管Q2的漏极构成所述的总线信号发送子单元的信号接收端，与所述的控制单元的第三端TX相连接，即接收从控制单元的第三端TX发送的偏置电流；
所述的第二NMOS管Q2的漏极与所述的第二NMOS管Q2的栅极相连接；
所述的第一NMOS管Q1的源极与所述的第二NMOS管Q2的源极共同构成所述的总线信号发送子单元的接地端。
该总线信号发送子单元采用总线电流调制的方式进行数据传输，即灯具通过总线Vbus上额外抽取一定值的电流Ibus来传输数据。
在总线发送模式下，控制单元(即MCU)进行恒流驱动，电流Ibus利用偏置电流的电流强度实现对总线抽取电流Ibus的电流强度控制，其中，该偏置电流为持续时间可编程的电流源。
当需发送低电平时，开启第一NMOS管Q1，电流流向第二NMOS管Q2，从而拉低总线Vbus上的电压；当需发送高电平时，偏置电流通过第二NMOS管Q2流向第一NMOS管Q1，拉高总线Vbus上的电压，从而实现发码通讯。可向控制器发送灯具的电压、电流、温度的实时检测数据，灯具无需配备电池，无需另行布接电源，安装维护成本低，环保无污染。
在该实施例中，所述的电源单元包括电源子单元、二极管D2及第二电容C2；
所述的二极管D2的阳极构成所述的电源单元的第一端，所述的二极管D2的阴极与所述的第二电容C2的第一端相连接，所述的第二电容C2的第二端与所述的电源子单元的电源端相连接，所述的电源子单元的电压输出端构成所述的电源单元的第二端，所述的电源子单元的接地端构成所述的电源单元的第三端。
总线上的电压通过二极管D2和第二电容C2提供给电源子单元，为电源子单元供电，由二极管D2和第二电容C2使得电源子单元上的电压稳定。总线电压一般提供为24V，电压跌落产生高、低电平，从而实现通讯，总线电压不是稳定的，第一电容C1的电压存在跌落。即当照明控制模块进行总线通讯时，总线电压跌落时，通过总线上的电流I和持续时间，可算出电容电压跌落幅值△U，具体计算公式如下：
C1×△U＝I×△t；
其中，△t为总线电压跌落时间，C1为第一电容C1的电容值，总线电压跌落时间△t乘以容总线电流I再除以第一电容C1的电容值C1，可算出电容电压跌落幅值，从而可判断通讯为低电平，也就是通讯数据0，没有跌落时，判断通讯为高电平，也就是通讯数据1。
由第二电容C2储存能量，保证提供给电源单元的电压是稳定。
在该实施例中，所述的照明控制模块还包括PWM单元及检测单元；
所述的PWM单元的输入端与所述的控制单元的第四端pwm相连接，所述的PWM单元的输出端与灯具相连接，通过总线通讯接收到的数据信息，用于对所述的灯具进行调光操作，即由控制单元的第四端pwm向PWM单元输出与接收到的数据信息对应的灯具控制信号，对PWM单元的输出波的脉宽进行调节控制，通过调节PWM单元的输出波的脉宽可调节灯光的亮度，而对于由三色灯构成的灯具，还可通过RGB三色的调节来实现对灯具的颜色进行调节；
所述的检测单元的第一端与所述的控制单元的第五端AD相连接，实现对检测单元的控制及数据的回传；所述的检测单元的第二端与所述的灯具相连接。
在该实施例中，所述的检测单元包括电压检测子单元、电流检测子单元以及温度检测子单元，所述的电压检测子单元的第一端、所述的电流检测子单元的第一端以及所述的温度检测子单元的第一端共同构成所述的检测单元的第一端；所述的电压检测子单元的第二端、所述的电流检测子单元的第二端以及所述的温度检测子单元的第二端共同构成所述的检测单元的第二端。
总线通讯是两种电平状态的总线协议，通过寄存器配置总线高低电平判断的阈值电压，该阈值电压是一个绝对电压，当设置的阈值电压比总线常态电压高，控制器通过升高总线Vbus上的电压对灯具进行发码通讯，该状态为高电平接收模式。当设置的阈值电压比总线常态电压低，控制器通过降低总线电压对灯具进行发码通讯，该状态为低电平接收模式。总线信号收发单元可接收控制器发送的DMX512通讯码，进行高低电平判断，从而确定灯具的PWM波，进而可对灯具进行颜色及亮度的变换。
所述的总线信号接收子单元采用总线电压调制方法，即改变总线Vbus上的电压的值来传输数据。
所述的总线信号发送子单元采用总线电流调制的方法实现与控制器的信息交互，即灯具通过总线上额外抽取一定值的电流来传输数据。在总线发送模式下，电流Ibus利用偏置电流的电流强度实现对总线抽取电流Ibus的电流强度控制，其中，该偏置电流为持续时间可编程的电流源。可向控制器发送灯具的电压、电流、温度的实时检测数据。
在该实施例中，所述的控制单元的第一端VR2从所述的电源单元接收稳定的电能，即控制单元的第一端VR2为控制单元的电源端，所述的控制单元的第二端RX用于从所述的总线信号收发单元接收控制器输出的控制信号，所述的控制单元的第三端TX用于通过总线信号收发单元向控制器发送该照明控制模块的信息，所述的控制单元的第四端pwm与所述的PWM单元相连接，对PWM单元进行控制，所述的控制单元的第五端AD与检测单元相连接，对检测单元进行控制。控制单元通过接收到的控制信号对PWM单元及检测单元进行控制，分别触发PWM单元对灯具进行控制，触发检测单元对灯具进行检测，然后从检测单元接收对应的灯具的检测信息，再通过控制单元的第三端TX传给总线信号发送子单元，由总线信号发送子单元将灯具的检测信息回传给控制器。
在一种基于上述照明系统控制电路的照明系统控制方法中，每组所述的照明控制模块均根据从所述的总线上接收到的电信号与所述的控制器进行信息交互，具体包括以下步骤：
(0.1)所述的电源单元为所述的控制单元供电，所述的控制单元初始化；
(1)所述的控制单元判断该控制单元所处的照明控制模块与所述的控制器之间是否有通讯；
(2)若该控制单元所处的照明控制模块与所述的控制器之间有通讯则继续后续步骤(3)，否则返回上述步骤(1)；
(3)所述的控制单元根据所述的总线信号收发单元从所述的总线上接收到的所述的电信号，判断是否需要对该照明控制模块进行调光操作或对该照明控制模块进行检测；
(4)若需要对该照明控制模块进行调光操作，则继续后续步骤(5)；若需对该照明控制模块进行检测，则继续后续步骤(6)；若即不需要对该照明控制模块进行调光操作，也不需要对该照明控制模块进行检测则返回上述步骤(1)；
(5)所述的控制单元控制所述的PWM单元根据所述的电信号对灯具进行调光操作，并在完成调光操作后返回上述步骤(1)；
(6)所述的控制单元控制所述的检测单元根据所述的电信号对该照明控制模块进行检测，并在完成对该照明控制模块的检测后，将得到的检测信号回传给所述的控制单元，所述的控制单元再将所述的检测信号依次通过所述的总线信号收发单元及总线传输给所述的控制器。
在实施过程中，当所述的照明系统控制电路包括二组及以上的照明控制模块时，各组所述的照明控制模块均设有对应的地址编号，所述的控制器通过发出对应的地址编号选择对应的照明控制模块进行信息交互。
为了便于理解，下面进行进一步地举例说明：
PWM单元可直接输出多路十六位的PWM波连接并控制灯具，无需驱动。电压检测子单元可检测灯具(灯具可由LED灯构成)的电压，电流检测子单元可实时检测流向灯具的电流，温度检测子单元可实时检测灯具的温度，从而可判断灯具是否开短路或已达到寿命。
灯具不光接收控制器发出的指令，还得回传数据，故其通讯协议是针对DMX512通讯协议的补充。在不影响正常的DMX512通讯协议的情况下，针对电压、电流、温度的数据回传命令是在帧间隔之间进行。控制器发送第一个灯具地址，接收到第一块灯具3个回传数据，在下一个帧间隔，控制器发送第二个灯具地址，接收到第二块灯具的3个回传数据，不断循环往复，从而接收到所有灯具的电压、电流、温度的数据，进行开短路判断，最后进行报警警示。以此可直接通过总线传输数据，无需再另外接线，也不影响正常的灯光系统模式。在所述的照明系统控制电路采用DMX512通讯协议通讯时，其在不影响标准的DMX512灯光协议，帧间隔时间内，完成一问一答的数据回传，更加方便，快捷。
在该实施例中，所述的电源单元、稳压单元、总线信号收发单元、PWM单元及检测单元均集成于一芯片中。
这种将检测单元集成在芯片中的方式与现有技术中的外置传感器的方式相比，不仅节省了布板面积，降低了成本，同时还可减少检测数据的偏差，减少外部环境的影响。特别是温度检测子单元，若设于电路外部，则检测到的是外部温度，相对有一点偏差，容易受到外部影响，而将其内置于测芯片内部，则测量到的是芯片内部的温度，更加直观可靠。
其具体结构可参阅图3所示，但由于各个照明控制模块的结构均相同，因此，图3中仅绘制了其中的一个照明控制模块的结构。
该实施例中，将灯具所需检测的传感器集成到一电路芯片中，可直接对电路进行电压检测，电流检测，温度检测，并将相关检测数据直接传输给控制器，这种结构可对LED灯(或其他灯具)的电压、电流、温度进行检测，且省略了外部传感器，实现实时检测功能；可回传检测数据，不影响标准的DMX512灯光协议，而在帧间隔之间完成数据采集功能，有效判断其开短路及使用寿命。
该实施例中的照明系统控制电路中的照明控制模块基本均集成在一芯片中，整个照明控制模块只需连接总线和地线。电路结构集成度更高，外围简单，布板面积小，成本低，可靠性高。灯具无需配备电池，无需另行布接电源，安装维护成本低，环保无污染。
如图6所示，照明系统控制电路工作时，总线上电，电源单元供电，控制单元MCU初始化，判断控制器与照明控制模块之间是否有通讯；
若控制器与照明控制模块之间无通讯则再次进行MCU初始化，若控制器与照明控制模块之间存在通讯，则控制器发出通讯指令，总线信号收发单元工作；
判断控制器发出的通讯指令时调光命令还是检测命令；
若为调光命令，解析数据，控制PWM单元的占空比，从而调节灯具的亮度和颜色，实现调光；
若为检测命令，则启动电压检测子单元、电流检测子单元以及温度检测子单元进行检测，并将检测到的数据通过总线信号发送子单元发回给控制器，即该实施例中得到的检测信号包括灯具电压、灯具电流以及灯具温度，在其他实施例中，根据检测单元采用的传感器的不同，检测到的检测信号也会进行相应的调节。
结束后，继续等待新的通讯指令。
本发明的照明系统控制电路包括控制器及至少一组照明控制模块，所述的控制器的电源端及各组所述的照明控制模块的电源端均与总线相连接，所述的控制器的接地端及各组所述的照明控制模块的接地端均与地线相连接；所述的总线为所述的控制器及各组所述的照明控制模块供电，且所述的控制器与各组所述的照明控制模块之间通过所述的总线进行信息交互，基于该照明系统控制电路的照明系统控制方法，其中，每组所述的照明控制模块均根据从所述的总线上接收到的电信号与所述的控制器进行信息交互。采用本发明的照明系统控制电路及相应的控制方法可以使得电路结构更为简洁，充分保存并利用总线上的能量，给予最大限度的通信时间窗口，布线成本低，节点数更多，更加简单，电路集成化程度高、外围电路简单、面积小，成本低。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (12)

1.一种照明系统控制电路，其特征在于，所述的照明系统控制电路包括控制器及至少一组照明控制模块，所述的控制器的电源端及各组所述的照明控制模块的电源端均与总线相连接，所述的控制器的接地端及各组所述的照明控制模块的接地端均与地线相连接；
所述的总线为所述的控制器及各组所述的照明控制模块供电，且所述的控制器与各组所述的照明控制模块之间通过所述的总线进行信息交互。
2.根据权利要求1所述的照明系统控制电路，其特征在于，所述的照明系统控制电路包括二组及以上的照明控制模块，各所述的照明控制模块的数据发送端均与与该照明控制模块相邻的后一组照明控制模块的数据接收端相连接。
3.根据权利要求1所述的照明系统控制电路，其特征在于，所述的照明控制模块包括电源单元、稳压单元、总线信号收发单元及控制单元；
所述的电源单元的第一端、所述的稳压单元的第一端及所述的总线信号收发单元的第一端共同构成所述的照明控制模块的电源端；
所述的电源单元的第二端与所述的控制单元的第一端相连接；
所述的稳压单元的第二端与所述的总线信号收发单元的第二端相连接；
所述的电源单元的第三端、所述的稳压单元的第三端以及所述的总线信号收发单元的第三端共同构成所述的照明控制模块的接地端；
所述的控制单元的第二端与所述的总线信号收发单元的第四端相连接，所述的控制单元的第三端与所述的总线信号收发单元的第五端相连接。
4.根据权利要求3所述的照明系统控制电路，其特征在于，所述的稳压单元包括第一电阻、稳压管及第一电容；
所述的第一电阻的第一端构成所述的稳压单元的第一端；
所述的第一电阻的第二端与所述的稳压管的阴极及所述的第一电容的第一端相连接，从所述的第一电阻的第二端、所述的稳压管的阴极以及所述的第一电容的第一端的连接处引出一端作为所述的稳压单元的第二端；
所述的稳压管的阳极与所述的第一电容的第二端共同构成所述的稳压单元的第三端。
5.根据权利要求3所述的照明系统控制电路，其特征在于，所述的总线信号收发单元包括总线信号接收子单元及所述的总线信号发送子单元；
所述的总线信号接收子单元的总线端及所述的总线信号发送子单元的总线端共同构成所述的总线信号收发单元的第一端；
所述的总线信号接收子单元的电源端构成所述的总线信号收发单元的第二端；
所述的总线信号接收子单元的接地端及所述的总线信号发送子单元的接地端共同构成所述的总线信号收发单元的第三端；
所述的总线信号接收子单元的信号发送端构成所述的总线信号收发单元的第四端，所述的总线信号发送子单元的信号接收端构成所述的总线信号收发单元的第五端。
6.根据权利要求5所述的照明系统控制电路，其特征在于，所述的总线信号接收子单元包括第一分压电阻串、第二分压电阻串及比较器；
所述的第一分压电阻串的电源端构成所述的总线信号接收子单元的总线端；所述的第一分压电阻串的输出端与所述的比较器的同相端相连接；
所述的第二分压电阻串的电源端构成所述的总线信号接收子单元的电源端；所述的第二分压电阻串的输出端与所述的比较器的反相端相连接；
所述的第一分压电阻串的接地端与所述的第二分压电阻串的接地端共同构成所述的总线信号接收子单元的接地端；
所述的比较器的输出端构成所述的总线信号接收子单元的信号发送端。
7.据权利要求5所述的照明系统控制电路，其特征在于，所述的总线信号发送子单元包括第一NMOS管及第二NMOS管；
所述的第一NMOS管的栅极与所述的第二NMOS管的栅极接开关控制信号；
所述的第一NMOS管的漏极构成所述的总线信号发送子单元的总线端；
所述的第二NMOS管的漏极构成所述的总线信号发送子单元的信号接收端；
所述的第二NMOS管的漏极与所述的第二NMOS管的栅极相连接；
所述的第一NMOS管的源极与所述的第二NMOS管的源极共同构成所述的总线信号发送子单元的接地端。
8.根据权利要求3所述的照明系统控制电路，其特征在于，所述的电源单元包括电源子单元、二极管及第二电容；
所述的二极管的阳极构成所述的电源单元的第一端，所述的二极管的阴极与所述的第二电容的第一端相连接，所述的第二电容的第二端与所述的电源子单元的电源端相连接，所述的电源子单元的电压输出端构成所述的电源单元的第二端，所述的电源子单元的接地端构成所述的电源单元的第三端。
9.根据权利要求8所述的照明系统控制电路，其特征在于，所述的照明控制模块还包括PWM单元及检测单元；
所述的PWM单元的输入端与所述的控制单元的第四端相连接，所述的PWM单元的输出端与灯具相连接，用于对所述的灯具进行调光操作；
所述的检测单元的第一端与所述的控制单元的第五端相连接，所述的检测单元的第二端与所述的灯具相连接。
10.根据权利要求9所述的照明系统控制电路，其特征在于，所述的检测单元包括电压检测子单元、电流检测子单元以及温度检测子单元，所述的电压检测子单元的第一端、所述的电流检测子单元的第一端以及所述的温度检测子单元的第一端共同构成所述的检测单元的第一端；所述的电压检测子单元的第二端、所述的电流检测子单元的第二端以及所述的温度检测子单元的第二端共同构成所述的检测单元的第二端。
11.一种基于权利要求1～10中任一项所述的照明系统控制电路的照明系统控制方法，其特征在于，每组所述的照明控制模块均根据从所述的总线上接收到的电信号与所述的控制器进行信息交互。
12.根据权利要求11所述的照明系统控制方法，其特征在于，每组所述的照明控制模块均包括总线信号收发单元、控制单元、PWM单元及检测单元，每组所述的照明控制模块根据从所述的总线上接收到的电信号与所述的控制器进行信息交互均包括以下步骤：
(1)所述的控制单元判断该控制单元所处的照明控制模块与所述的控制器之间是否有通讯；
(2)若该控制单元所处的照明控制模块与所述的控制器之间有通讯则继续后续步骤(3)，否则返回上述步骤(1)；
(3)所述的控制单元根据所述的总线信号收发单元从所述的总线上接收到的所述的电信号，判断是否需要对该照明控制模块进行调光操作或对该照明控制模块进行检测；
(4)若需要对该照明控制模块进行调光操作，则继续后续步骤(5)；若需对该照明控制模块进行检测，则继续后续步骤(6)；若即不需要对该照明控制模块进行调光操作，也不需要对该照明控制模块进行检测则返回上述步骤(1)；
(5)所述的控制单元控制所述的PWM单元根据所述的电信号对灯具进行调光操作，并在完成调光操作后返回上述步骤(1)；
(6)所述的控制单元控制所述的检测单元根据所述的电信号对该照明控制模块进行检测，并在完成对该照明控制模块的检测后，将得到的检测信号回传给所述的控制单元，所述的控制单元再将所述的检测信号依次通过所述的总线信号收发单元及总线传输给所述的控制器。
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