CN204836712U - 一种智能灯系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能灯系统，包括主无线智能灯和若干个从无线智能灯；所述主无线智能灯通过设置的RF接口与若干个从无线智能灯连接；主无线智能灯判断接收的控制指令是否控制自身，是则直接执行该控制指令；否则将所述控制指令通过RF接口发射给对应的从无线智能灯执行；实现了家庭范围内自由控制；并且，从无线智能灯中无WiFi模块、蓝牙模块或Zigbee模块，降低了产品制造成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线通信技术领域，特别涉及一种智能灯系统。
背景技术
随着网络时代的不断发展，智能家居的概念也逐渐深入人心。在智能家居产品应用广泛的今天，智能灯是比较常见的组件，而且智能手机的应用已经很普及，较为常见的是通过智能手机对家庭中的电灯进行无线智能控制，提高了操作的便捷性。目前市面上已经出现了很多的智能灯产品。它们相同的特点都是通过手机对灯进行开关、亮度等控制，还可以进行多色彩的调节，为家庭营造各种氛围。在家庭中，随着智能灯的普及，需要多智能灯的情况将会越来越普遍；而目前市面上比较常见的智能灯有WiFi智能灯、蓝牙智能灯和Zigbee智能灯。
请参阅图1，WiFi智能灯，其内部含有无线WiFi模块，通过WiFi与家庭中的无线路由器连接，通过在智能手机端安装应用程序，经过简单的配置即可实现对智能灯的无线控制。但是，现有家庭中，很可能使用多个智能灯，如在各个卧室、客厅、厨房都需安装。而这种WiFi智能灯，每一个都要包含一个WiFi模块，成本较高，售价较贵。
请参阅图2，蓝牙智能灯，其内部含有蓝牙模块，通过在智能手机端安装相关应用程序，打开手机中的蓝牙功能，通过简单的配置即可对智能灯实现无线蓝牙通信控制。但是，这种蓝牙方式存在很明显的缺点，一是通信距离较近，通信可靠性无法保证，如无法保证在卧室就能控制客厅的灯；二是无法实现远程控制，因为手机与蓝牙是点对点通信。
同时，WiFi智能灯、蓝牙智能灯一般都是单个使用，如需使用多个，就需要购买相应的数量；而单个个体的费用较高。
请参阅图3，Zigbee（又称紫蜂协议，是一种短距离、低功耗的无线通信技术）智能灯，其内部含有Zigbee模块，采用Zigbee的通信方式对智能灯进行无线通信控制。Zigbee通信方式的优点是便于组网。但是，通过手机对Zigbee智能灯进行控制，必须配有Zigbee的网关来作为手机与Zigbee模块通信的桥梁；这样必然增加产品的配套成本。
有鉴于此，本实用新型提供一种智能灯系统。
实用新型内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种智能灯系统，以解决现有智能灯系统成本较高、无法实现远程控制的问题。
为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：
一种智能灯系统，其包括：主无线智能灯和若干个从无线智能灯；所述主无线智能灯通过设置的RF接口与若干个从无线智能灯连接；
主无线智能灯判断接收的控制指令是否控制自身，是则直接执行该控制指令；否则将所述控制指令通过RF接口发射给对应的从无线智能灯执行。
所述的智能灯系统中，所述主无线智能灯包括：
用于接收无线路由器发送的控制指令并传输给主控单片机的WiFi模块；
用于根据控制指令中的ID号判断该控制指令是否控制主无线智能灯，是则传输所述控制指令给驱动模块，否则传输所述控制指令给RF发射模块的主控单片机；
用于根据控制指令生成对应的驱动信号的驱动模块；
用于根据所述驱动信号控制工作状态的主LED灯组；
用于根据ID号对控制指令进行调制后发射给对应的从无线智能灯的RF发射模块；
所述主控单片机连接WiFi模块、RF发射模块和驱动模块。
所述的智能灯系统中，所述从无线智能灯包括：
用于接收所述RF发射模块发射的控制指令并进行解调，将解调后的控制指令传输给主控芯片的RF接收模块；
用于判断控制指令中的ID号是否与自身的ID号相符，如相符则将控制指令传输给LED驱动模块，不符则不处理的主控芯片；
用于根据所述控制指令生成对应的驱动信号的LED驱动模块；
用于根据所述驱动信号控制工作状态的从LED灯组；
所述RF接收模块、主控芯片、LED驱动模块、从LED灯组依次连接。
所述的智能灯系统中，所述主无线智能灯还包括用于将交流转换为直流并对主控单片机和驱动模块供电的电源模块。
所述的智能灯系统中，所述从无线智能灯还包括用于将交流转换为直流并对主控芯片和LED驱动模块供电的供电模块。
相较于现有技术，本实用新型提供的智能灯系统，包括主无线智能灯和若干个从无线智能灯；所述主无线智能灯通过设置的RF接口与若干个从无线智能灯连接；主无线智能灯判断接收的控制指令是否控制自身，是则直接执行该控制指令；否则将所述控制指令通过RF接口发射给对应的从无线智能灯执行；实现了家庭范围内自由控制；并且，从无线智能灯中无WiFi模块、蓝牙模块或Zigbee模块，降低了产品制造成本。
附图说明
图1为现有WiFi智能灯的控制示意图。
图2为现有蓝牙智能灯的控制示意图。
图3为现有Zigbee智能灯的控制示意图。
图4为本实用新型智能灯系统实施例的示意图。
图5为本实用新型智能灯系统中主无线智能灯的结构框图。
图6为本实用新型智能灯系统中从无线智能灯的结构框图。
具体实施方式
本实用新型提供一种智能灯系统，由主无线智能灯及从无线智能灯组成，主无线智能灯和无线路由器通讯，智能手机通过与无线路由器联网来控制主无线智能灯；主无线智能灯再发射相应的控制命令给从无线智能灯进行相应控制，从而实现通过智能手机对所有无线智能灯的控制。
为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供了一种智能灯系统，如图4所示，所述智能灯系统包括主无线智能灯10、若干个从无线智能灯、无线路由器20和智能手机30。所述无线路由器20连接主无线智能灯10和智能手机30，主无线智能灯10连接若干个从无线智能灯。
其中，所述智能手机30中预先安装了用于控制主无线智能灯10和若干从无线智能灯亮灭的应用程序，打开该应用程序时，所述智能手机30自动打开WiFi并与家庭中的无线路由器20连接。主无线智能灯10也通过WiFi与家庭中的无线路由器20连接，主无线智能灯10还通过射频方式连接控制若干从无线智能灯。需要控制某一从无线智能灯时，需确保智能手机30与主无线智能灯10连接在同一个WiFi网络中。
所述应用程序启动后，在显示屏上显示所有无线智能灯的列表及其控制选项。所述控制选项包括开启、关闭、亮度调节等。点击对应的控制选项即可生成对应的控制指令并自动以WiFi方式发送给无线路由器20。无线路由器再将所述控制指令传输给主无线智能灯10。所述主无线智能灯10判断该控制指令是控制主无线智能灯10还是控制从无线智能灯。若是控制主无线智能灯10，则主无线智能灯10直接执行该控制指令。若是控制从无线智能灯，则主无线智能灯10通过RF方式将所述控制指令发送给对应的从无线智能灯。对应的从无线智能灯执行该控制指令。
智能手机生成控制指令时，会加载所选择的无线智能灯的ID号。主无线智能灯10通过该ID号即可判断出该控制指令是用于控制哪个无线智能灯。
例如，用户找到从无线智能灯1，点击其对应的关闭选项，生成“关闭从无线智能灯1，从无线智能灯1的ID号为001”的第一关闭指令，该第一关闭指令通过WiFi发送到无线路由器20中。无线路由器20再通过WiFi将第一关闭指令传输给主无线智能灯10。主无线智能灯10对所述第一关闭指令进行解析判断，根据ID号判断该第一关闭指令用于控制从无线智能灯1，主无线智能灯10将所述第一关闭指令通过RF发射给从无线智能灯1，从无线智能灯1执行关闭动作。
本实施例主要是以一个主无线智能灯控制若干个从无线智能灯。主无线智能灯具有WiFi功能，能接收无线路由器发送的控制指令；其还带有ISM频段（工业、科学和医学频段，为免费开放频段）的RF（射频）发射功能，用于控制其他从无线智能灯。从无线智能灯中不具有WiFi功能，但具有与主无线智能灯相同的ISM频段的RF接收功能；可以与主无线智能灯之间进行无线通讯。主无线智能灯和从无线智能灯的具体结构如下所示。
请一并参阅图5，所述主无线智能灯10包括WiFi模块101、主控单片机102、RF发射模块103、驱动模块104和主LED灯组105。所述主控单片机102连接WiFi模块101、RF发射模块103和驱动模块104。
其中，所述WiFi模块101与无线路由器20通信连接，WiFi模块101接收无线路由器20发送的控制指令并传输给所述主控单片机102。WiFi模块101与无线路由器20之间的初始连接由智能手机中的应用程序完成设置。
所述主控单片机102采用PIC系列，带有PWM调制功能的单片机；其对所述控制指令进行解析处理，根据控制指令中的ID号判断该控制指令是控制主无线智能灯还是控制从无线智能灯。若是控制主无线智能灯10，则将所述控制指令传输给驱动模块104，驱动模块104根据控制指令生成对应的驱动信号来控制主LED灯组105的工作状态（如关闭、开启、调节亮度等）。若是控制从无线智能灯，则主控单片机102将所述控制指令传输给RF发射模块103。
所述RF发射模块103根据ID号对控制指令进行调制后发射给对应的从无线智能灯。调制方式可采用FSK或ASK，此处对此不作限制。本实施例采用射频发射的频率为ISM的免费开放频段，诸如：315Mhz、433Mhz或2.4Ghz等，此处不限于上述3个频段。由于频率免费，不会增加额外成本。且该频段发射信号比较稳定，能确保控制指令的完整、正确。
在具体实施时，所述主无线智能灯10还包括用于将交流转换为直流并对主控单片机102和驱动模块104供电的电源模块106。
请一并参阅图6，所述从无线智能灯包括：RF接收模块201、主控芯片202、LED驱动模块203和从LED灯组204。所述RF接收模块201、主控芯片202、LED驱动模块203、从LED灯组204依次连接。
所述RF接收模块201接收所述RF发射模块103发射的控制指令并进行解调，将解调后的控制指令传输给主控芯片202。RF接收模块201的工作频率与主无线智能灯10中的RF发射模块103相同，解调方式与RF发射模块103中的调制方式相对应。所述主控芯片202（采用PIC系列，带有PWM调制功能的单片机）判断控制指令中的ID号是否与自身的ID号相符，如相符则将控制指令传输给LED驱动模块203，不符则不处理。LED驱动模块203根据所述控制指令生成对应的驱动信号来控制从LED灯组204的工作状态（如关闭、开启、调节亮度等）。
在具体实施时，所述从无线智能灯还包括用于将交流转换为直流并对主控芯片202和LED驱动模块203供电的供电模块205。
本实施例主要是以一个主无线智能灯控制若干个从无线智能灯。在具体实施时，还可增减从无线智能灯的个数，或增加另一组主无线智能灯来控制其他从无线智能灯；提高了无线智能灯的可扩展性。
以增加从无线智能灯的个数为例：在主无线智能灯上电且WiFi连网后，对新增的从无线智能灯上电。打开智能手机中的应用程序，在操作界面上找到该主无线智能灯，在其目录下打开“加入从无线智能灯”的选项，在弹出一对话框提示输入增加的从无线智能灯的ID号和序号。智能手机保存输入数据并发送增加指令给无线路由器。增加指令中加载了ID号。无线路由器转发增加指令给主无线智能灯。主无线智能灯的WiFi模块接收该增加指令并传输给主控单片机进行解析，主控单片机根据ID号将所述增加指令调制后发射给新增的从无线智能灯。基于该从无线智能灯已上电，RF发射时即可自动搜索到。新增的从无线智能灯的RF接收模块接收所述增加指令并解调，主控芯片判断增加指令中的ID号与自身的ID号是否相符，相符则输出增加指令给LED驱动模块，LED驱动模块生成对应的驱动信号控制从LED灯组连续闪烁预设次数表示增加成功。若增加指令被其他从无线智能灯误接收，则ID号不符，对应的从无线智能灯不发光。
各无线智能灯的ID号不同，由出厂时固定设置。有的ID号会直接标识在灯上，有的印制在厂商提供的灯资料中。另外，主无线智能灯可以选择安装在家庭的中部位置，从无线智能灯可以根据需要自由扩充选购。
综上所述，本专利所述的一种智能灯的无线通讯系统，主无线智能灯通过WiFi连网后，通过识别智能手机发送的控制指令（由无线路由器中转），既可控制自身的工作状态，又可控制与其匹配的从无线智能灯的工作状态。这样即组成了无线智能灯的无线通讯系统，从而实现多个无线智能灯的控制。
相较于市面上采用的多个WiFi无线智能灯的方案和Zigbee方案，节约了WiFi模块和Zigbee网关的费用，不用增加额外的配件（Zigbee需带有网关），降低了无线通讯系统的成本。相较于使用多个蓝牙智能灯的方案，通讯可靠性大幅提高，可以在一般家庭范围内自由控制。相对于使用Zigbee的无线通讯方案，方案成本较低。
另外，由于从无线智能灯中没有WiFi模块，只带有一般ISM频段的RF接收电路，功耗大幅降低，节约了电能且无电磁辐射，符合低碳环保的研发理念。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种智能灯系统，其特征在于，包括：主无线智能灯和若干个从无线智能灯；所述主无线智能灯通过设置的RF接口与若干个从无线智能灯连接；
主无线智能灯判断接收的控制指令是否控制自身，是则直接执行该控制指令；否则将所述控制指令通过RF接口发射给对应的从无线智能灯执行。
2.根据权利要求1所述的智能灯系统，其特征在于，所述主无线智能灯包括：
用于接收无线路由器发送的控制指令并传输给主控单片机的WiFi模块；
用于根据控制指令中的ID号判断该控制指令是否控制主无线智能灯，是则传输所述控制指令给驱动模块，否则传输所述控制指令给RF发射模块的主控单片机；
用于根据控制指令生成对应的驱动信号的驱动模块；
用于根据所述驱动信号控制工作状态的主LED灯组；
用于根据ID号对控制指令进行调制后发射给对应的从无线智能灯的RF发射模块；
所述主控单片机连接WiFi模块、RF发射模块和驱动模块。
3.根据权利要求2所述的智能灯系统，其特征在于，所述从无线智能灯包括：
用于接收所述RF发射模块发射的控制指令并进行解调，将解调后的控制指令传输给主控芯片的RF接收模块；
用于判断控制指令中的ID号是否与自身的ID号相符，如相符则将控制指令传输给LED驱动模块，不符则不处理的主控芯片；
用于根据所述控制指令生成对应的驱动信号的LED驱动模块；
用于根据所述驱动信号控制工作状态的从LED灯组；
所述RF接收模块、主控芯片、LED驱动模块、从LED灯组依次连接。
4.根据权利要求2所述的智能灯系统，其特征在于，所述主无线智能灯还包括用于将交流转换为直流并对主控单片机和驱动模块供电的电源模块。
5.根据权利要求3所述的智能灯系统，其特征在于，所述从无线智能灯还包括用于将交流转换为直流并对主控芯片和LED驱动模块供电的供电模块。
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