CN210629942U - 一种照明灯同步控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请适用于智能家居技术领域，提供了一种照明灯同步控制系统，包括照明灯、同步控制信号输出模块、无线通信模块以及无线灯控模块，同步控制信号输出模块的同步控制信号输出端连接无线灯控模块，无线通信模块与无线灯控模块相连接，无线灯控模块的控制信号输出端连接各照明灯；无线灯控模块用于在无线通信模块接收到所有照明灯的控制指令之后，当无线灯控模块接收到同步控制信号输出模块输出的某一个同步控制信号时，向各照明灯输出与控制指令相对应的控制信号，控制各照明灯同时动作，即可实现所有照明灯的同步控制。另外，该照明灯同步控制系统结构简单，能够降低投入成本，减少硬件开销。

Description

一种照明灯同步控制系统

技术领域

本申请属于智能家居技术领域，尤其涉及一种照明灯同步控制系统。

背景技术

现有智能家居的照明灯控制电路主要分为两类，一类是有线控制方式，一类是无线控制方式。而且，一般情况下，照明灯控制电路的控制对象——照明灯的个数不止一个，而且通常有很多，这就相应地需要对所有的照明灯进行同步控制。

虽然现有的无线控制方式无需前期布线，能够有效降低前期投入成本以及后期维护成本，但是无线控制信号的传输容易受到客观环境的影响，从而导致时间偏差，即每一个照明灯接收到的无线数据的时间不同，因此，就会导致各照明灯之间无法实现同步控制，即照明灯的控制效果无法同步呈现，从而降低了用户的体验感。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施方式提供了一种照明灯同步控制系统，以解决现有照明灯的无线控制方法无法实现照明灯的同步控制的问题。

本申请实施例提供了一种照明灯同步控制系统，包括：

至少两个照明灯；

同步控制信号输出模块，用于输出同步控制信号；

无线通信模块，用于无线接收外部设备发送的、与各照明灯相对应的控制指令；以及

无线灯控模块，所述同步控制信号输出模块的同步控制信号输出端连接所述无线灯控模块，所述无线通信模块与所述无线灯控模块相连接，所述无线灯控模块的控制信号输出端连接各照明灯。

进一步地，所述同步控制信号输出模块为过零检测模块，所述过零检测模块包括用于输入交流电的交流电信号输入端和用于在交流电过零时输出过零点信号的过零点信号输出端，所述过零点信号输出端为所述同步控制信号输出端。

进一步地，所述过零检测模块包括：

第一分压支路，所述第一分压支路由第一分压单元和第二分压单元串联构成，所述第一分压支路的两端为所述交流电信号输入端；以及

光电耦合器，所述光电耦合器包括发光单元和光敏单元，所述第二分压单元与所述发光单元并联连接，所述光敏单元的输入端用于连接正电源，所述光敏单元的输出端为所述过零点信号输出端。

进一步地，所述发光单元由两个二极管反向并联构成。

进一步地，所述过零检测模块还包括电容器，所述电容器与所述第二分压单元并联连接。

进一步地，所述过零检测模块还包括第二分压支路，所述第二分压支路由第三分压单元和第四分压单元串联构成，所述第三分压单元和第四分压单元的连接点连接所述光敏单元的输出端，所述第二分压支路的一端接地，所述第二分压支路的另一端为所述过零点信号输出端。

进一步地，所述照明灯同步控制系统还包括驱动模块，所述无线灯控模块的控制信号输出端连接所述驱动模块的控制信号输入端，所述驱动模块的电能输出端供电连接所述各照明灯。

进一步地，所述驱动模块包括：

第一整流模块；

变压器；

电子开关模块；以及

第二整流模块；

所述第一整流模块的交流侧用于连接交流电，所述第一整流模块的直流侧连接一条开关支路，所述开关支路串设所述变压器的原边绕组和所述电子开关模块，所述电子开关模块的控制端为所述驱动模块的控制信号输入端，所述变压器的副边绕组输出连接第二整流模块的直流侧，所述第二整流模块的交流侧为所述驱动模块的电能输出端。

进一步地，所述照明灯为LED灯。

进一步地，所述无线灯控模块为单片机。

本申请实施方式与现有技术相比存在的有益效果是：无线通信模块能够与外部设备进行通信，接收外部设备发送的与各照明灯的控制指令，同步控制信号输出模块能够输出同步控制信号，无线灯控模块结合着各照明灯的控制指令以及同步控制信号控制各照明灯，实现各照明灯的同步控制。比如：在接收到所有照明灯的控制指令之后的时间里，当无线灯控模块接收到同步控制信号输出模块输出的某一个同步控制信号时，该选中的同步控制信号根据实际情况进行设定，无线灯控模块向各照明灯输出与控制指令相对应的控制信号，控制各照明灯同时动作。那么，不管无线灯控模块是否同时接收到各照明灯的控制指令，即便不是同时接收到，在接收到所有照明灯的控制指令之后，在某一个同步控制信号到来时，同时控制所有的照明灯动作，即可实现所有照明灯的同步控制。另外，该照明灯同步控制系统结构简单，能够降低投入成本，减少硬件开销。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的照明灯同步控制系统的第一种结构示意图；

图2是本申请实施例提供的照明灯同步控制系统的第二种结构示意图；

图3是本申请实施例提供的过零检测模块的电路结构图；

图4是本申请实施例提供的驱动模块的电路图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施方式来进行说明。

参见图1，是本申请实施例提供的照明灯同步控制系统的第一种结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。如图1所示，照明灯同步控制系统包括照明灯101、同步控制信号输出模块102、无线通信模块103和无线灯控模块104。同步控制信号输出模块102的同步控制信号输出端连接无线灯控模块104，无线通信模块103与无线灯控模块104相连接，无线灯控模块104的控制信号输出端连接各照明灯101。

由于需要实现照明灯101的同步控制，那么，照明灯101的个数为至少两个，具体个数根据实际需要进行设定。

同步控制信号输出模块102用于输出同步控制信号，同步控制信号输出模块102可以不受无线灯控模块104的控制，始终间断发出同步控制信号，即按照一定的时间周期发出，时间周期的长短根据实际控制需要进行设定，该同步控制信号的具体信号类型不做限定，可以是高电平信号，也可以是低电平信号，或者是脉冲信号。

无线通信模块103用于无线接收外部设备发送的、各照明灯101的控制指令，其中，外部设备可以是无线遥控器，也可以是移动终端，或者其他的设备。每一个照明灯101均对应有控制指令，那么，控制指令的个数就与照明灯101的个数相同，或者是照明灯101个数的整数倍，如果是整数倍，即一个照明灯101有至少两个控制指令，则可以取第一次接收到的控制指令。

无线通信模块103接收照明灯101的控制指令，同步控制信号输出模块102按照相应的时间周期输出同步控制信号。当受到客观环境的影响时，每一个照明灯101的控制指令的接收时间不同，那么，无线通信模块103依次接收到各照明灯101的控制指令，并将控制指令输出给无线灯控模块104，当无线通信模块103接收到所有照明灯101对应的控制指令之后，即无线灯控模块104接收到所有照明灯101的控制指令之后，当无线灯控模块104接收到同步控制信号输出模块102输出的某一个同步控制信号时(该同步控制信号可以根据实际需要进行设定，但是，要满足是在接收到所有照明灯101的控制指令之后输出的同步控制信号，比如：无线灯控模块104在接收到所有照明灯101的控制指令之后才响应同步控制信号输出模块102输出的同步控制信号，在这些同步控制信号中挑选第n个同步控制信号，n根据实际需要进行设定)，向各照明灯101输出与控制指令相对应的控制信号，控制各照明灯101同时动作。该控制信号可以是点亮控制信号，也可以是熄灭控制信号，相应地，照明灯101就会被点亮，或者被熄灭。

上述中，同步控制信号输出模块102不受无线灯控模块104的控制，按照时间周期发出同步控制信号，当然，作为其他的实施方式，同步控制信号输出模块102也可以受无线灯控模块104的控制，无线灯控模块104接收到所有照明灯101对应的控制指令之后，向同步控制信号输出模块102发送对应的指令，同步控制信号输出模块102开始向无线灯控模块104发送同步控制信号，可以按照一定的时间周期间隔持续发出同步控制信号，也可以延时一定时间后只发出一个同步控制信号。

上述中，给出了照明灯同步控制系统的一种具体的运行过程，当然，本申请保护的是照明灯同步控制系统的硬件结构，并不在于照明灯同步控制系统的运行过程，在照明灯同步控制系统的硬件结构的基础上，任何运行过程均在本申请的保护范围内。

参见图2，是本申请实施例提供的照明灯同步控制系统的第二种结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。如图2所示，照明灯同步控制系统包括照明灯201、同步控制信号输出模块202、无线通信模块203、无线灯控模块204和驱动模块205。同步控制信号输出模块202的同步控制信号输出端连接无线灯控模块204，无线通信模块203与无线灯控模块204相连接，无线灯控模块204的控制信号输出端连接驱动模块205的控制信号输入端，驱动模块205的电能输出端供电连接各照明灯201。

由于需要实现照明灯201的同步控制，那么，照明灯201的个数为至少两个，具体个数根据实际需要进行设定。在一个实施例中，各照明灯201均为LED灯。

同步控制信号输出模块202用于输出同步控制信号。在一个实施例中，同步控制信号输出模块202为过零检测模块，过零检测模块的作用是检测交流电(比如220V交流电)的过零点，过零点信号就是同步控制信号。过零检测模块包括用于输入交流电的交流电信号输入端和用于在交流电过零时输出过零点信号的过零点信号输出端，过零点信号输出端就是同步控制信号输出模块202的同步控制信号输出端。采用过零检测模块进行时序控制，可以释放无线灯控模块204中定时器的资源以实现更多的控制逻辑。当然，同步控制信号输出模块202还可以是其他类型的硬件模块，比如时钟芯片，能够发送时钟信号，时钟信号就是同步控制信号。

在一个实施例中，过零检测模块包括第一分压支路和光电耦合器303，该第一分压支路的两端为过零检测模块的交流电信号输入端。第一分压支路由第一分压单元和第二分压单元串联构成，第一分压单元和第二分压单元中的任意一个分压单元中，可以只包括一个电阻，也可以由至少两个电阻串联、并联或者混联构成，本实施例中，第一分压单元和第二分压单元均以一个电阻为例。如图3所示，第一分压单元为第一电阻301，第二分压单元为第二电阻302。光电耦合器包括发光单元3031和光敏单元3032，第二电阻302与发光单元3031并联连接，光敏单元3032的输入端用于连接正电源(+5V)，光敏单元3032的输出端为过零检测模块的过零点信号输出端。

在一个实施例中，发光单元3031由两个二极管反向并联构成，因此，光电耦合器303为双向光耦。

在一个实施例中，过零检测模块还包括第一电容器306和第二电容器307，第一电容器306、第二电容器307与第二电阻302并联连接。当然，还可以只设置一个电容器，与第二电阻302并联连接，或者不设置电容器。

在一个实施例中，过零检测模块还包括第二分压支路，第二分压支路由第三分压单元和第四分压单元串联构成，第三分压单元和第四分压单元中的任意一个分压单元中，可以只包括一个电阻，也可以由至少两个电阻构成，本实施例中，第三分压单元和第四分压单元均以一个电阻为例。如图3所示，第三分压单元为第三电阻304，第四分压单元为第四电阻305。第三电阻304和第四电阻305的连接点连接光敏单元3032的输出端，第二分压支路的一端(即第三电阻304的远离第四电阻305的一端)接地，第二分压支路的另一端(即第四电阻305的远离第三电阻304的一端)为过零点信号输出端。

在一个实施例中，以下给出过零检测模块的部分元器件的电参数，具体为：第一电阻301的电阻值为150kΩ，第二电阻302的电阻值为100kΩ，第一电容器306和第二电容器307的电容值均为22nF，第三电阻304的电阻值为4.7kΩ，第四电阻305的电阻值为1kΩ。

过零检测模块实现对交流电进行过零点的检测。交流电加载在第一分压支路的两端，由于分压的作用，大部分电压加在第一电阻301上，小部分电压加在第二电阻302上，即光电耦合器303上。不管交流电正弦波为正向还是反向，光电耦合器303的发光单元3031均导通而发光，只有在过零点附近以及过零点处时，发光单元3031两端电压过低，不满足导通条件，不会发光。也就是说，每当交流电过零点时，光电耦合器303就发送一个过零点信号，通过第四电阻305输出。无线灯控模块204完成每次的过零采样，就能够基本判断出交流电的过零点。当然，除了图3给出的过零检测模块的具体电路之外，过零检测模块还可以是现有中的其他电路结构，这里不再赘述。

无线通信模块203用于与无线遥控器206无线通信连接，以无线接收无线遥控器206发送的、各照明灯201的控制指令。在一个实施例中，无线通信模块203为无线射频芯片，与无线遥控器206上的无线射频芯片对应，无线通信模块203通过SPI将数据传给无线灯控模块204。每一个照明灯201均对应有控制指令，那么，无线遥控器206发送的控制指令的个数就与照明灯201的个数相同，或者是照明灯201个数的整数倍，如果是整数倍，即一个照明灯201有至少两个控制指令，则可以取第一次接收到的控制指令。本实施例中，无线遥控器206发送的控制指令的个数就与照明灯201的个数相同。在一个实施例中，无线遥控器206的面板上可以设置两个按键，分别是点亮按键和熄灭按键，无线遥控器206的功能为：当无线遥控器206上的点亮按键被按下时，无线遥控器206会发出与照明灯201的个数相同的控制指令，为点亮控制指令；当无线遥控器206上的熄灭按键被按下时，无线遥控器206会发出与照明灯201的个数相同的控制指令，为熄灭控制指令。那么，控制指令对应的数据包的格式可以是：数据流水号+遥控器串号(即无线遥控器206的识别码)+按键功能码(即点亮控制指令或者熄灭控制指令)+时间戳。各控制指令中，除了时间戳不一样之外，其他数据一样，比如：第一个控制指令的时间戳为N，第二个包的时间戳为N-1，以此类推，直至时间戳为0。

在一个实施例中，无线灯控模块204为单片机，能够输出PWM信号驱动各照明灯201。

在一个实施例中，如图4所示，驱动模块205包括第一整流模块401、变压器404、电子开关模块403和第二整流模块405。第一整流模块401的交流侧为交流电输入端402，用于连接交流电。第一整流模块401的直流侧连接一条开关支路，开关支路串设变压器404的原边绕组和电子开关模块403。电子开关模块403可以为三极管，也可以为MOS管等其他开关管，还可以是开关管与电阻的串联组合。电子开关模块403的控制端为驱动模块205的控制信号输入端，无线灯控模块204的控制信号输出端连接电子开关模块403的控制端，电子开关模块403的控制端能够接收无线灯控模块204输出的PWM信号。变压器404的副边绕组输出连接第二整流模块405的直流侧，第二整流模块405的交流侧为电能输出端406，即驱动模块205的电能输出端。当然，驱动模块205还可以是现有当中的其他电路结构。

那么，第一整流模块401将输入的交流电整流成直流电，电子开关模块403在无线灯控模块204输出的PWM信号的作用下导通/关断，变压器404将形成的波动电压输出给第二整流模块405，第二整流模块405输出整流后的直流电，为各照明灯201供电。因此，PWM的占空比决定着第二整流模块405输出的直流电的电压，而且，当PWM的占空比为0时，表示无线灯控模块204输出的PWM信号为熄灭控制信号，第二整流模块405输出的直流电的电压为0，各照明灯201没有供电电压，处于熄灭状态。因此，该驱动模块205不但能够控制各照明灯201点亮或者熄灭，还能够调节各照明灯201的亮度，相应地，无线遥控器206上还设置有亮度调节按键或者旋钮，那么，作为一个具体实施方式，点亮按键、亮度调节按键和熄灭按键三者可以构成一个调节旋钮，旋钮两端的挡位对应点亮/熄灭，中间调节挡位对应亮度调节。

无线通信模块203接收无线遥控器206发送的各照明灯201的控制指令，过零检测模块输出过零点信号，无线通信模块203和过零检测模块将对应的信号输出给无线灯控模块204。当受到客观环境的影响时，每一个照明灯201的控制指令的接收时间不同，那么，无线通信模块203依次接收到各照明灯201的控制指令，并将控制指令输出给无线灯控模块204，当无线通信模块203接收到所有照明灯201的控制指令之后，即无线灯控模块204接收到所有照明灯201的控制指令之后，当无线灯控模块204接收到过零检测模块输出的某一个过零点信号时(该过零点信号可以根据实际需要进行设定，但是，要满足是在接收到所有照明灯201的控制指令之后输出的过零点信号，比如：无线灯控模块204在接收到所有照明灯201的控制指令之后才响应过零检测模块输出的过零点信号，在这些过零点信号中挑选第n个过零点信号，n根据实际需要进行设定)，向驱动模块205输出PWM信号，驱动模块205输出对应的直流电，控制各照明灯201同时动作，比如：若控制信号是点亮控制信号，那么，无线灯控模块204向驱动模块205输出对应的PWM信号，驱动模块205输出对应的直流电，为各照明灯201同时供电，控制各照明灯201同时点亮。

上述中，给出了照明灯同步控制系统的一种具体的运行过程，当然，本申请保护的是照明灯同步控制系统的硬件结构，并不在于照明灯同步控制系统的运行过程，在照明灯同步控制系统的硬件结构的基础上，任何运行过程均在本申请的保护范围内。

以上所述实施方式仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施方式技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种照明灯同步控制系统，其特征在于，包括：

至少两个照明灯；

同步控制信号输出模块，用于输出同步控制信号；

无线通信模块，用于无线接收外部设备发送的、与各照明灯相对应的控制指令；以及

无线灯控模块，所述同步控制信号输出模块的同步控制信号输出端连接所述无线灯控模块，所述无线通信模块与所述无线灯控模块相连接，所述无线灯控模块的控制信号输出端连接各照明灯。

2.根据权利要求1所述的照明灯同步控制系统，其特征在于，所述同步控制信号输出模块为过零检测模块，所述过零检测模块包括用于输入交流电的交流电信号输入端和用于在交流电过零时输出过零点信号的过零点信号输出端，所述过零点信号输出端为所述同步控制信号输出端。

3.根据权利要求2所述的照明灯同步控制系统，其特征在于，

所述过零检测模块包括：

第一分压支路，所述第一分压支路由第一分压单元和第二分压单元串联构成，所述第一分压支路的两端为所述交流电信号输入端；以及

光电耦合器，所述光电耦合器包括发光单元和光敏单元，所述第二分压单元与所述发光单元并联连接，所述光敏单元的输入端用于连接正电源，所述光敏单元的输出端为所述过零点信号输出端。

4.根据权利要求3所述的照明灯同步控制系统，其特征在于，所述发光单元由两个二极管反向并联构成。

5.根据权利要求3所述的照明灯同步控制系统，其特征在于，所述过零检测模块还包括电容器，所述电容器与所述第二分压单元并联连接。

6.根据权利要求3-5任意一项所述的照明灯同步控制系统，其特征在于，所述过零检测模块还包括第二分压支路，所述第二分压支路由第三分压单元和第四分压单元串联构成，所述第三分压单元和第四分压单元的连接点连接所述光敏单元的输出端，所述第二分压支路的一端接地，所述第二分压支路的另一端为所述过零点信号输出端。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的照明灯同步控制系统，其特征在于，所述照明灯同步控制系统还包括驱动模块，所述无线灯控模块的控制信号输出端连接所述驱动模块的控制信号输入端，所述驱动模块的电能输出端供电连接所述各照明灯。

8.根据权利要求7所述的照明灯同步控制系统，其特征在于，

所述驱动模块包括：

第一整流模块；

变压器；

电子开关模块；以及

第二整流模块；

所述第一整流模块的交流侧用于连接交流电，所述第一整流模块的直流侧连接一条开关支路，所述开关支路串设所述变压器的原边绕组和所述电子开关模块，所述电子开关模块的控制端为所述驱动模块的控制信号输入端，所述变压器的副边绕组输出连接第二整流模块的直流侧，所述第二整流模块的交流侧为所述驱动模块的电能输出端。

9.根据权利要求1或2或3或4或5或8所述的照明灯同步控制系统，其特征在于，所述照明灯为LED灯。

10.根据权利要求1或2或3或4或5或8所述的照明灯同步控制系统，其特征在于，所述无线灯控模块为单片机。

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