CN205491280U - 一种基于空气湿度检测的智能照明控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及智能照明技术领域，特别涉及一种基于空气湿度检测的智能照明控制系统，本实用新型包括信息采集模块、集中控制器、电力载波模块和照明模块，利用无线传输以及LED调色等技术，使得本实用新型智能照明控制系统能够在一定温度下根据室内空气湿度变化自动控制灯的色彩以及色温，既满足人们基本的照明需求，又能够改善室内空气状况，减少疾病的发生，有助于人的身体健康，而且不改变原有线路，操作流程简单，维护方便，利于实现。

Description

一种基于空气湿度检测的智能照明控制系统

技术领域

本实用新型涉及智能照明技术领域，特别涉及一种基于空气湿度检测的智能照明控制系统。

背景技术

人的一生大部分时间是在室内度过，室内的空气质量与人们的身体健康密切相关。在医学上，空气的湿度与呼吸之间的关系密切。在一定的湿度下氧气比较容易通过肺泡进入血液，一般人在45%-55%的相对湿度下感觉最舒适。室内空气湿度过高会影响人调节体温的排汗功能，人会感到闷热，甚至会因为散热不良而引起体温升高、头晕等症状；室内空气湿度过低，空气干燥，人呼吸系统的抵抗力就会降低，容易引发或者加重呼吸系统的疾病。只对这种情况，我们设计了基于空气湿度反馈的智慧情景照明灯。

随着人们对生活品质的需求不断提高，人们对智能家居和智能照明技术也提出了更高层次的要求。室内空气湿度过高或者过低，人都会感到一定程度的不舒服感，甚至对人体健康造成一定的影响。研究基于空气湿度检测的智能照明控制系统，有利于改善人们的居室环境，给人们提供一种舒适、健康的照明环境。

目前，智能化照明正在从纯粹的智能功能的发展转向更注重人的行为的智能照明，开发以人为本的高效、舒适、健康的智能化照明。基于空气湿度检测的智能照明控制系统可以根据室内空气的湿度变化来调节灯具色温，给人们带来舒适，健康的照明环境，具有很好的现实意义。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种基于空气湿度检测的智能照明控制系统，该照明控制系统可以检测室内空气的湿度变化，并根据一定的算法通过调节灯具的色彩和色温来改善居室环境，改善室内空气状况，减少疾病的发生，给人带来舒适、健康的照明环境；此外，本实用新型不改变原有线路，操作简单，维护方便。

本实用新型一种基于空气湿度检测的智能照明控制系统是通过以下技术方案来实现的：

一种基于空气湿度检测的智能照明控制系统，就是通过无线和电力载波技术连接到控制网络，根据信息采集模块采集到的信号，利用终端控制器对LED进行控制，改变灯具的色彩及色温，改善空气状况、符合人们的需求，创造更加舒适、健康的光环境。

所述的基于空气湿度检测的智能照明控制系统，包括信息采集模块、无线模块、集中控制器模块、电力载波通信模块、控制终端模块、LED驱动模块，其中信号采集模块与无线模块连接，无线模块与集中控制器模块、电力载波通信模块连接，又顺序连接控制终端模块和LED驱动模块。

所述的基于空气湿度检测的智能照明控制系统，在发送端，在一定的温度下湿度采集模块将采集到的信息经过信号放大和滤波的处理，通过无线传输给集中控制器，集中控制器分析采集信息并发出控制信号，起到核心控制的作用。发送端与接收端之间通过低压 220V 电力线连接，采用电力载波通信技术实现数据的远程通信。在接收端，电力载波模块捕获电网中的载波信号，并将滤波和译码后的信号通过SPI 口传递给微控制器单元；微控制器单元解析并处理接收到的信号；LED 驱动模块根据控制器输出信号判断是否调节各路 LED 灯的亮度，从而可以达到自动控制色彩以及色温的目的，从而改善室内湿度环境，创造舒适的环境，具有很好的实用性。

所述的基于空气湿度检测的智能照明控制系统，其中系统软件设计分为两个部分，如图1所示，包括集中控制器软件设计和接收终端软件设计，采集的湿度信号在集中控制器中经过解析译码处理后转化为相应的控制信号向各个支路广播信息；在接收终端，电力载波模块捕获电力载波信号，并传递给单片机控制单元，经过单片机的分析处理输出三路 PWM 信号分别控制红、绿、蓝三组 LED 灯具的亮度，从而可以达到调节亮度、色彩以及色温的目的，具体实施算法步骤为：

1.定义人在一定温度下感觉最舒服的相对湿度范围m₁-m₂,通常以以下三个不同温度范围下人感觉最舒服的相对湿度范围为例：

-5-15℃下：45%-65%

15-25℃下：40%-50%

25-35℃下：30%-60%

2.定义灯的初始状态，颜色匹配方程为：C(C)=C(R)+C(G)+C(B)，初始状态红、绿、蓝三基色的比例相等，均为33.33%，此时为白光。

3.灯开始工作后首先温度传感器检测室内温度t,选择步骤一对应的温度范围。

4.调节灯的色彩与色温，湿度传感器检测室内相对湿度定义为m,比较m和m₁、m₂的大小，通过改变红、蓝所占比例，分别定义为x和y,保持x+y=66.66%不变，定义k₂为红所占比例变化固定差值，湿度比例变化固定范围，

当m₁<m< m₂时，灯不变，保持白光；

当m< m₁时，此时空气较干，灯向冷光调转变，即蓝光比例增加，

y=66.66%-（33.33%+k₁k₂）,其中k1=(m-m₁)/ ∆x；

当m>m₂时，此时空气较湿，灯向暖光调转变，即红光比例增加，

y=66.66%-（33.33%+k₁k₂），其中k1=(m-m₂)/ ∆x；

本实用新型的有益效果在于：可以通过检测室内空气的湿度变化，调节灯具的色彩、色温情况来改善室内空气状况，减少疾病的发生，提供给人们一种舒适、健康的照明环境。另外，本实用新型不改变原有线路，操作简单，维护方便，便于广泛推广应用。

附图说明

以下结合附图所示实施例的具体实施方式，对本实用新型的上述内容再作进一步的详细说明。

图1为本实用新型基于空气湿度检测的智能照明控制系统的架构示意图。

图2为本实用新型基于空气湿度检测的智能照明控制系统的优选实例架构示意图。

具体实施方式

本实用新型基于空气湿度检测的智能照明控制系统，优选实例如图2所示，下面结合此图给予具体的说明。

本实用新型基于空气湿度的智能照明控制系统，如图2所示，主要由信息采集模块1、蓝牙2、集中控制器3、电力载波模块4、微控制单元5和LED驱动模块6组成。在发送端，首先信息采集模块1采集空气中的湿度信号，并进行放大滤波等处理，通过蓝牙2传递给集中控制器3，集中控制器3分析处理采集信息并发出控制信号；起到核心控制的作用。发送端与接收端之间通过低压 220V 电力线连接，采用电力载波通信技术实现数据的远程通信。在接收端，电力载波模块4捕获电网中的载波信号，并将滤波和译码后的信号通过SPI 口传递给微控制器单元5；微控制器单元5解析并处理接收到的信号，输出相应的 PWM （脉冲宽带调制）信号；LED 驱动模块6根据 PWM 信号判断是否点亮或调节各路 LED 灯的亮度，从而可以达到自动控制亮灭、调节亮度、色彩以及色温的目的。

本实用新型所举实施方式或者实施例对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所举实施方式或者实施例仅为本发明的优选实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内对本发明所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于空气湿度检测的智能照明控制系统，包括信息采集模块、集中控制器、电力载波模块和照明模块，其特征在于：所述信息采集模块与集中控制器连接，将采集的信息反馈给集中控制器，所述集中控制器分析处理采集信息并发出控制信号，所述集中控制器通过电力载波模块和照明模块连接，所述电力载波通信模块实现数据的远程通信，所述照明模块控制LED灯的色彩、色温及亮度的调节。

2.根据权利要求1所述的一种基于空气湿度检测的智能照明控制系统，其特征在于：所述信息采集模块包括电源电路、温度传感器和湿度传感器，其中温度传感器和湿度传感器同时工作，检测室内温度和湿度。

3.根据权利要求1所述的一种基于空气湿度检测的智能照明控制系统，其特征在于：所述信息采集模块和所述集中控制器通过无线方式传输信号。

4.根据权利要求1所述的一种基于空气湿度检测的智能照明控制系统，其特征在于：所述集中控制器和所述照明模块通过所述电力载波模块进行数据的远程通信。

5.根据权利要求1所述的一种基于空气湿度检测的智能照明控制系统，其特征在于：所述照明模块包括MCU单元、LED驱动模块和LED灯具，所述MCU单元解析并处理接收到的信号，输出相应的PWM信号，所述LED驱动模块根据 PWM 信号判断是否点亮或调节各路 LED 灯，从而可以达到自动调节亮度、色彩以及色温的目的。

6.根据权利要求1所述的一种基于空气湿度检测的智能照明控制系统，其特征在于：所述LED灯具有多个LED灯管组成，采用RGB三基色灯头设计，所述LED驱动模块以白光LED驱动为主，以彩色LED驱动为辅，驱动LED灯发出不同色彩的光。

7.根据权利要求1所述的一种基于空气湿度检测的智能照明控制系统，其特征在于：所述信息采集模块与所述照明模块采用分离设置或集成设置。