CN204598431U - 一种可视化智能照明系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种可视化智能照明系统，包括至少两个控制系统以及分别与之对应的LED，并将其中一个控制系统设置为总控板，其余控制系统均作为分控板，总控板分别与各分控板通信连接；其中，各控制系统均包括总板显示部分和LED驱动部分，总板显示部分包括有第一处理器模块及分别与之连接的触控板显示模块、第一降压模块和第一蓝牙模块，LED驱动部分包括有第二处理器模块及分别与之连接的第二蓝牙模块、第二降压模块、光环境检测模块、人体检测红外模块和调光调色温硬件驱动模块，第一、二蓝牙模块之间进行通信连接。此系统可实现室内照明系统的可视化，功能齐全，并可实现控制的多样化。

Description

一种可视化智能照明系统

技术领域

本实用新型属于照明控制领域，特别涉及一种可视化的智能照明系统。

背景技术

照明技术发展到今天，已经不能只停留在满足照亮环境了，尤其是计算机技术、计算机网络技术、各种新型总线技术和自动化技术日新月异的今天，利用现代前沿技术结合当代新型LED光源，使光照环境更节能、更舒适、更健康甚至智能化，才可更好地满足人们工作学习休闲等各种需求。但到目前为止，国内的智能照明设计产品很多，但可视化的智能照明系统不多，绝大多数存在成本过高、功能不够完善等问题，为此本发明人进行深入研究，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的目的，在于提供一种可视化智能照明系统，其可实现室内照明系统的可视化，功能齐全，并可实现控制的多样化。

为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种可视化智能照明系统，包括至少两个控制系统以及分别与之对应的LED，并将其中一个控制系统设置为总控板，其余控制系统均作为分控板，总控板分别与各分控板通信连接；其中，各控制系统均包括总板显示部分和LED驱动部分，总板显示部分包括有第一处理器模块及分别与之连接的触控板显示模块、第一降压模块和第一蓝牙模块，LED驱动部分包括有第二处理器模块及分别与之连接的第二蓝牙模块、第二降压模块、光环境检测模块、人体检测红外模块和调光调色温硬件驱动模块，第一、二蓝牙模块之间进行通信连接。

上述第一、二处理器模块均采用HT66F70A单片机。

上述触控板显示模块采用ADS7843。

上述第一、二降压模块均采用MC34063。

上述光环境检测模块包括光敏电阻和接地电阻，光敏电阻的阴极连接电源，阳极通过接地电阻接地，且光敏电阻的阳极连接第一处理器模块。

上述调光调色温硬件驱动模块采用PT4115。

采用上述方案后，本实用新型具有以下几点改进：

(1)采用触控板实现灯光的状态显示及控制，并可设置为显示房间的平面图的形式，界面简洁易懂，具有操作方便、显示直观的特点，且减少了各类普通开关的呆板；

(2)采用总分控制，通过在每个房间均设置触控板，既可以实现对各房间的单独控制，也可以通过作为总控板的触控板(如将设于正厅的触控板作为总控板)查看所有房间的灯光状态，并对其进行控制；

(3)采用无线遥控技术，实现触控板与LED驱动、总控板与各房间触控板之间的通信，同时使得手机控制灯光成为可能，通过手机APP即可实现对灯光的控制，操作简单、方便；同时，由于采用无线通信作为LED与触控板之间的连接方式，少去了复杂的线路连接，可以任意改变触控板的位置，实现触控板的转移，且不破坏其可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的整体架构图；

图2是本实施例中ADS7843的应用电路图；

图3是本实施例中触控板显示模块的驱动电路图；

图4是本实施例中降压模块的电路图；

图5是本实施例中MC34063的外围电路图；

图6是本实施例中光环境检测模块的电路图；

图7是本实施例中调光调色温硬件驱动模块的电路图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细说明。

本实用新型提供一种可视化智能照明系统，包括至少两个控制系统以及分别与之对应的LED，并将其中一个控制系统设置为总控板，其余控制系统均作为分控板，总控板分别与各分控板通信连接；其中，各控制系统均包括总板显示部分和LED驱动部分，配合图1所示，总板显示部分包括有第一处理器模块及分别与之连接的触控板显示模块、第一降压模块和第一蓝牙模块，LED驱动部分包括有第二处理器模块及分别与之连接的第二蓝牙模块、第二降压模块、光环境检测模块、人体检测红外模块和调光调色温硬件驱动模块，其中，第一、二处理器模块均可采用HT66F70A单片机，下面分别介绍。

所述触控板显示模块用于实现当前灯光状态显示及操作者的控制输入功能，在本实施例中可采用ADS7843，其应用电路如图2所示，假设μP接口与HT66F70A单片机的PF3～PF7相连，ADS7843是一个内置12位模数转换、低导通电阻模拟开关的串行接口芯片，供电电压2.7～5V，参考电压为1V～+VCC，转换电压的输入范围为0～VREF，最高转换速率为125kHz。基于ADS7843的驱动电路如图3所示。

第一、二降压模块用于将外接电压变换为适合的电压，送入第一、二处理器模块，并通过第一、二处理器模块为其余各模块供电。第一、二降压模块可采用相同的结构，如图4所示，其中，核心芯片可采用MC34063，它是一单片双极型线性集成电路，专用于直流-直流变换器控制部分，片内包含有温度补偿带隙基准源、一个占空比周期控制振荡器、驱动器和大电流输出开关，能输出1.5A的开关电流，它能使用最少的外接元件构成开关式升压变换器、降压式变换器和电源反向器。该芯片成本低廉，性价比高。

降压模块的外围电路图如图5所示，其中，元器件的对应取值的计算公式如下：

输出电压V_out＝1.25V(1+R2/R1)

限流电阻R_sc＝0.33/I_pk

定时电容C_t＝0.000004T_on

电感L_min＝(V_imin-V_ces)*T_on/I_pk

滤波电容C_o＝I_o·t_on/V_p-p

固定参数

V_ces＝1V V_f＝1.2V

根据以上，可计算出各元器件取值：电感ZL取100uH，快速开关二极管D7取SS14，输入电容C11取103，定时电容C33取470pF，限流电阻R7取0R22，滤波电容C7取10uF。

所述光环境检测模块用于实时检测室内光照情况，从而使得照明系统能够实现亮度自调节功能，其电路如图6所示，主要采用光敏电阻，因其具有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。所述光环境检测模块包括光敏电阻D3和接地电阻R11，光敏电阻的阴极连接5V电源，阳极通过接地电阻接地，且光敏电阻的阳极连接第一处理器模块，主要通过对HT66F70A的PB0电压的检测，反映光强的变化，进而对PWM进行相应的调制。

所述调光调色温硬件驱动模块采用PT4115作为主控芯片，PT4115是一款连续电感电流导通模式的降压恒流源，用于驱动一颗或多颗串联LED。PT4115的输入电压范围从6V到30V，输出电流可调，最大可达1.2A。根据不同的输入电压和外部器件，PT4115可以驱动高达数十瓦的LED。

设计要求：

输入电压V_IN＝12V

额定输出电流I_out＝350mA

LED的最大平均电流由连接在VIN和CSN两端的电阻RS决定，通过在DIM管脚加入可变占空比的PWM信号可以调小输出电流以实现调光，计算方法如下：

$I_{\mathrm{out}}=\frac{0.1*D}{R_s}(0\&le;D\&le;100\%,2.5V<V_{\mathrm{pulse}}<5V)$

如果高电平小于2.5V，则：

$I_{\mathrm{out}}=\frac{V_{\mathrm{pulse}}*0.1*D}{2.5*R_s}(0\&le;D\&le;100\%,2.5V<V_{\mathrm{pulse}}<5V)$

根据设计要求，额定输出电流为350mA，由表1电感与电流的关系可得电感值取47uH。

表1

依据以上理论，本实施例中调光调色温硬件驱动模块的电路图如图7所示。

采用以上结构后，本实施例工作时，可将控制系统分别设置在不同的房间，对于各房间而言，在启动控制系统后，第一处理器模块会控制触控板显示模块显示该房间的灯光状态，操作者可根据提示进行操作，触摸选择自动运行或手动控制，输入的指令会送入第一处理器模块，并发出相应的控制指令；所述第一、二蓝牙模块之间进行无线通信，光环境检测模块、人体红外检测模块感测的数据送入第二处理器模块，并通过蓝牙通信送至第一处理器模块，进行处理后执行相应的动作，同时第一处理器模块可将控制指令送入第二处理器模块，通过调光调色温硬件驱动模块调节LED的工作状态。所述第一、二蓝牙模块更可实现与手机APP的通信，这样操作者无需通过触控板显示模块，而是可以通过手机即可实现对LED的控制。

特别的，作为总控板的控制系统可接收各分控板的数据，操作者可通过总控板的触控板显示模块对各分控板的LED进行控制，操作方便。

通过以上结构，本实用新型还可实现如下功能：

-全自动调光功能。可采用全自动状态工作，在未对其操控时，系统根据预先设定时间在若干个基本状态间自由切换，并依据室内的照度情况自动调整到其最适宜的状态。

-充分利用自然光源。系统依据天气变化，自动控制有控光功能的建筑设备(如百页窗帘)来调节控制天然光，还可以和灯光系统联动，来保证室内的照度维持在预先设定的水平。

-光环境场景智能转换。系统可预先设置不同的场景模块，需要时只要在相应的制面板上进行操作即可调入所需的场景。

-运行中节能。系统能在房间内没人或光线充足时自动进入待机模式并及时关掉不需要的LED，充分利用自然光，节能效果明显。实现智能照明控制一般可以节约20-40％的电能，不但降低了用户电费支出，也减轻了供电压力。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可视化智能照明系统，其特征在于：包括至少两个控制系统以及分别与之对应的LED，并将其中一个控制系统设置为总控板，其余控制系统均作为分控板，总控板分别与各分控板通信连接；其中，各控制系统均包括总板显示部分和LED驱动部分，总板显示部分包括有第一处理器模块及分别与之连接的触控板显示模块、第一降压模块和第一蓝牙模块，LED驱动部分包括有第二处理器模块及分别与之连接的第二蓝牙模块、第二降压模块、光环境检测模块、人体检测红外模块和调光调色温硬件驱动模块，第一、二蓝牙模块之间进行通信连接。

2.如权利要求1所述的一种可视化智能照明系统，其特征在于：所述第一、二处理器模块均采用HT66F70A单片机。

3.如权利要求1所述的一种可视化智能照明系统，其特征在于：所述触控板显示模块采用ADS7843。

4.如权利要求1所述的一种可视化智能照明系统，其特征在于：所述第一、二降压模块均采用MC34063。

5.如权利要求1所述的一种可视化智能照明系统，其特征在于：所述光环境检测模块包括光敏电阻和接地电阻，光敏电阻的阴极连接电源，阳极通过接地电阻接地，且光敏电阻的阳极连接第一处理器模块。

6.如权利要求1所述的一种可视化智能照明系统，其特征在于：所述调光调色温硬件驱动模块采用PT4115。