CN201674692U

CN201674692U - 一种楼宇灯光控制系统

Info

Publication number: CN201674692U
Application number: CN2010201437643U
Authority: CN
Inventors: 张玉杰; 贾继涛; 李斌; 宋梦华; 葛金娟; 魏朝霞; 邹华桥
Original assignee: Shaanxi University of Science and Technology
Current assignee: Shaanxi University of Science and Technology
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2020-03-30

Abstract

本实用新型提供了一种楼宇灯光控制系统，包括管理计算机、控制中心交换机、楼宇交换机、楼层交换机、照明灯控制器，以及连接在管理计算机和控制中心交换机之间的RS232串口线和分别连接在控制中心交换机和楼宇交换机之间、连接在楼宇交换机和楼层交换机之间、连接在楼层交换机和照明灯控制器之间的RS485总线，以及连接在RS232串口线和控制中心交换机之间的从RS232串口线到RS485总线的转换器，如此，通过管理计算机，就可以对各个楼宇内的所有照明灯进行控制，因此，节约了人力、节省了电能。

Description

一种楼宇灯光控制系统

【技术领域】

本实用新型涉及一种照明控制系统，特别是一种基于单片机和RS485总线的楼宇灯光控制系统。

【背景技术】

在当今社会中，电能已经成为人类生活中必不可少的一部分，如何节约电能、减少浪费，是关系到国计民生的重要问题。

目前，在工厂、学校等用电量大且比较集中的单位，教室、走廊等地方安装的照明灯不分昼夜亮着的现象比较普遍，浪费的电能不计其数。造成这种现象的原因如下：1)灯光照明管理方式落后：绝大部分学校、工厂，采用的管理方式还是人工管理方式，任务量很大，难免存在漏洞；2)教室、走廊的灯控开关数量多且分布范围广，不利于管理；3)灯光控制方式简单落后。

鉴于以上问题，实有必要提供一种克服上述缺陷的楼宇灯光控制系统。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种楼宇灯光控制系统，其统一管理所有楼宇内的各个照明灯，从而减小了电能的浪费。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种楼宇灯光控制系统，包括管理计算机、控制中心交换机、楼宇交换机、楼层交换机、照明灯控制器，以及连接在管理计算机和控制中心交换机之间的RS232串口线和分别连接在控制中心交换机和楼宇交换机之间、连接在楼宇交换机和楼层交换机之间、连接在楼层交换机和照明灯控制器之间的RS485总线，以及连接在RS232串口线和控制中心交换机之间的从RS232串口线到RS485总线的转换器。

作为本实用新型的最佳实施例，所述控制中心交换机、楼宇交换机，以及楼层交换机完全相同，且每一个交换机的主控制器均为双串口单片机STC11L01E；

作为本实用新型的最佳实施例，所述RS485总线以串行通信芯片MAX485为核心；

作为本实用新型的最佳实施例，所述串行通信芯片MAX485包括用于接收数据的第一串行通信芯片MAX485和用于发送数据的第二串行通信芯片MAX485，且第一串行通信芯片MAX485与第二串行通信芯片MAX485结构相同；

作为本实用新型的最佳实施例，所述单片机STC11L01E至少包括接脚P3.0、P3.1、XTAL1、XTAL2、P1.6和P1.7，第一和第二串行通信芯片MAX485分别至少包括接脚RO和DI，其中，单片机STC00L01E的接脚P3.0和P3.1分别与第一串行通信芯片MAX485的接脚RO和DI连接，接脚XTAL1和XTAL2两端之间连接有由电容C1、电容C2，以及电阻Y1组成的晶振电路，接脚P1.6和P1.7与第二串行通信芯片MAX485的接脚RO和DI连接。

与现有技术相比，本实用新型楼宇灯光控制系统至少具有以下优点：由于本实用新型灯光控制系统基于单片机和RS485总线，将所有楼宇内的照明灯集中管理，从而，减少了人力且不会出现某一组照明灯忘记关掉的现象，从而，提高了管理水平，减少了人力的浪费以及电能的浪费。

【附图说明】

图1是本实用新型楼宇灯光控制系统的系统框图；

图2是本实用新型楼宇灯光控制系统的单片机电路图；

图3和图4分别是本实用新型楼宇灯光控制系统的RS485总线接收和发送的电路图；

图5是本实用新型楼宇灯光控制系统的照明灯控制器的电路图。

【具体实施方式】

下面结合附图具体介绍本实用新型楼宇灯光控制系统的具体实施方式：

请参阅图1所示，首先，本实用新型在计算机管理中心、每一栋楼、每一层楼均安置有一个以单片机为主控制器的交换机，此外，每一组照明灯都有各自的管理器，且在管理计算机内均设置有唯一的地址，如此，通过管理计算机就可以控制所有楼宇内的每一组照明灯，具体如下：

(1)通信协议的制定

假定某区域内共有10栋楼，每栋楼对应的楼宇交换机的地址分别为0x01、0x02、0x03…0x0A；每栋楼共有10层，每层楼对应的楼层交换机的地址分别为0x01、0x02、0x03…0x0A；每层共有9组照明灯，每组照明灯对应的控制器的地址分别为：0x01、0x02、0x03…0x09。那么，如果要关闭第9栋楼第8层第4组的灯光，则控制中心管理人员在管理计算机上选择楼宇号：9，楼层号：8，灯光号：4，动作类型为关闭，然后点击执行。点击执行后计算机把这一命令按照命令帧格式转化成命令数据通过通信接口RS232发送给控制中心交换机，具体的命令帧为：0x53 0x03 0x09 0x08 0x04 0x02 0x45，其中分别位于首、尾的0x53和0x45分别为帧头和帧尾，0x02为指令数据，即关闭指令，如果是开灯，则是0x01，而0x03、0x09、0x08和0x04分别为地址字节数、楼宇地址、楼层地址和灯光控制器地址。

(2)单片机

本系统采用双串口单片机STC11L01E，其具体电路如图2所示，串口1，即接脚P3.0和P3.1用来接收来自上层交换机的命令；串口2，即P1.6、P1.7用于将接收到的数据发送给下一层交换机或者照明灯控制器；接脚XTAL1和XTAL2两端连接有由电容C1、电容C2和电阻Y1组成的晶振电路；接脚RST/VPP与电容C3和电阻R2连接，其中，电容C3连接在电源VCC上，电阻R2接地。

(3)RS485总线

RS485总线以串行通信芯片MAX485为控制器，包括用于接收数据的第一串行通信芯片MAX485和用于发送数据的第二串行通信芯片MAX485，具体电路图分别见图3和图4，其中，第一串行通信芯片MAX485的接脚A、B和接口1之间连接有电阻R8和R7，第一串行通信芯片MAX485的接口1插在上一层单片机相应的接口上，其中，电阻R7和电阻R8之间连接有两个串联的稳压二极管D2和D3，而在电阻R7与接脚B之间的接点与电阻R8与接脚A之间的接点连接有电阻R6，此外，电阻R8、电阻R6和接脚A共同的接点上还连接有与电源相连的电阻R5，而电阻R7、电阻R6和接脚B共同的接点上连接有接地的电阻R4；第一串行通信芯片MAX485通过接脚RO和DI与下一层交换机的单片机相连，具体的说，第一串行通信芯片MAX485的接脚RO和DI分别与单片机STC11L01E的接脚P3.0和P3.1相连，接脚RE和DE分别为使能端；第二串行通信芯片MAX485与第一串行通信芯片MAX485相类似，其接脚A、B分别通过电阻R9和R10与其接口2相连，其接口2插在上一层单片机上，其中，电阻R9和R10之间连接有两个串联的稳压二极管D5和D6，而在电阻R10与接脚B之间的接点与电阻R9与接脚A之间的接点之间连接有电阻R11，此外，电阻R10、电阻R11和接脚B共同的接点上连接有接地的电阻R12，电阻R9、电阻R11和接脚A共同的接点上连接有与电源相连的电阻R14，第二串行通信芯片MAX485通过接脚RO和DI与下一层交换机的单片机相连，具体地说，就是第二串行通信芯片MAX485的接脚RO和DI分别与单片机STC11L01E的接脚P1.6和P1.7相连，接脚RE和DE分别为使能端。

下面，请参阅图5所示，介绍照明灯的控制器的电路图：本实用新型照明灯控制器以单片机AT89C2051为控制器，其芯片结构与单片机STC11L01E的芯片结构基本相同，也可以用单片机STC11L01E替换，在此不再赘述，所不同的是其接脚P1.7连接有电阻R3，电阻R3另一端分成两支，一支通过电阻R1与电源相连，另一支与三极管Q1相连，三极管Q1的集电极通过二极管D1与电源相连，而三极管Q1的集电极与二极管D1之间的接点上连接有接地的电阻R13，三极管Q1的发射极也分成两支，一支通过电阻R15接地，另一支通过电阻R16连接在芯片MOC3041上，芯片MOC3041共有六个接脚，接脚1与电阻R16相连，接脚2和接脚3彼此连接后接地，接脚4和接脚5分别与电阻R17和电阻R18相连，其中，电阻R17和电阻R18的另一端分别分为三支，第一支为位于电阻R17另一端与电阻R18另一端之间的三极管组Q2，第二支为与三极管组Q2并联连接的电阻R19，且与电阻R19串联有电容C5，电阻R17的第三支通过电灯L1与电源相连，电阻R18的第三支直接与电源相连。

在本实用新型楼宇灯光控制系统中，各层的交换机都是一样的，且各层交换机之间通过RS485总线传输，下面以关闭第9栋楼第8层第4组的照明灯为例说明整个系统的控制过程：关闭第9栋楼第8层第4组照明灯的数据帧为(0x530x03 0x09 0x08 0x04 0x02 0x45)，当管理员在控制中心的计算机上选取上述执行命令后，其对应的数据帧(0x53 0x03 0x09 0x08 0x04 0x02 0x45)被发送给控制中心交换机的单片机，控制中心交换机的单片机接收到该数据帧后，取出地址字节数0x03和楼宇地址0x09，并将地址字节数减1，去掉楼宇地址0x09，从而，形成新的数据(0x53 0x02 0x08 0x04 0x02 0x45)，并经解析后将该新形成的数据通过RS485总线打包发送给地址为0x09的楼宇交换机；地址为0x09的楼宇交换机接收到该数据后做同样的处理，即取出地址字节数0x02和楼层地址0x08，并将地址字节数减1，去掉楼层地址，从而，形成新的数据(0x53 0x01 0x04 0x020x45)，经解析后将该新形成的数据通过RS485总线打包发送给下一层地址为0x08的楼层交换机；地址为0x08的楼层交换机接收到数据后，取出地址字节数0x01和灯光控制器地址0x04，并将地址字节数减1，去掉灯光控制器地址0x04，从而，形成新的数据(0x53 0x00 0x02 0x45)，经解析后将该新形成的数据通过RS485总线打包发送给地址为0x04的灯光控制器；地址为0x04的灯光控制器接收到该数据后，经分析发现，地址字节数为0x00，说明，地址为0x04的灯光控制器已经是最后执行机构，如此，灯光控制器根据接收到的执行指令数据0x02执行关闭动作。

本实用新型通过交换机以及RS485总线为基础对所有楼宇的照明灯进行控制，从而不会有漏关灯的现象发生，且节省人力，节约电能。

以上所述仅为本实用新型的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种楼宇灯光控制系统，其特征在于：包括管理计算机、控制中心交换机、楼宇交换机、楼层交换机、照明灯控制器，以及连接在管理计算机和控制中心交换机之间的RS232串口线和分别连接在控制中心交换机和楼宇交换机之间、连接在楼宇交换机和楼层交换机之间、连接在楼层交换机和照明灯控制器之间的RS485总线，以及连接在RS232串口线和控制中心交换机之间的从RS232串口线到RS485总线的转换器。

2.如权利要求1所述的楼宇灯光控制系统，其特征在于：所述控制中心交换机、楼宇交换机，以及楼层交换机完全相同，且每一个交换机的主控制器均为双串口单片机STC11L01E。

3.如权利要求2所述的楼宇灯光控制系统，其特征在于：所述RS485总线以串行通信芯片MAX485为核心。

4.如权利要求3所述的楼宇灯光控制系统，其特征在于，所述串行通信芯片MAX485包括用于接收数据的第一串行通信芯片MAX485和用于发送数据的第二串行通信芯片MAX485，且第一串行通信芯片MAX485与第二串行通信芯片MAX485结构相同。

5.如权利要求4所述的楼宇灯光控制系统，其特征在于：所述单片机STC11L01E至少包括接脚P3.0、P3.1、XTAL1、XTAL2、P1.6和P1.7，第一和第二串行通信芯片MAX485分别至少包括接脚RO和DI，其中，单片机STC00L01E的接脚P3.0和P3.1分别与第一串行通信芯片MAX485的接脚RO和DI连接，接脚XTAL1和XTAL2两端之间连接有由电容C1、电容C2，以及电阻Y1组成的晶振电路，接脚P1.6和P1.7与第二串行通信芯片MAX485的接脚RO和DI连接。