CN218735105U - 一种新型智慧照明灯具及新型智慧照明系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种新型智慧照明灯具及新型智慧照明系统，包括设置于同一室内的多个照明灯，多个照明灯包括第一照明灯和第二照明灯，第一照明灯设置有照明控制系统，照明控制系统包括电源模块、主控电路、无线通讯模块、ADC采集电路、接口电路、PWM调节电路和继电器控制电路；主控电路包括通过所述无线通讯模块与控制终端进行通讯的单片机，单片机的信号输入端连接ADC采集电路，单片机的信号输出端分别连接接口电路、PWM调节电路和继电器控制电路；本实用新型旨在提出一种新型智慧照明灯具及新型智慧照明系统，实现结合室内现有光线提供差异化照明，支持远程以及智能化控制灯具的开关、调整灯具的亮度、检测灯具的工作状态。
Description
技术领域
本实用新型属于室内照明领域，尤其是涉及一种新型智慧照明灯具及新型智慧照明系统。
背景技术
传统照明的开关控制设置在负载回路中，因此只能简单实现开与关的控制功能，不能改变开关和灯具之间的对应关系。另外，传统照明回路开关众多，需要人为开启关闭，人力成本增加且不及时，浪费成本；
随着物联网技术、有线/无线通讯技术以及嵌入式计算机智能化信息处理技术的发展，利用ESP-07S单片机设置有ESP-07SWIFI模块，能够实现通过控制终端远程控制室内照明，控制终端包括手机或计算机。但是，目前室内照明普遍包括多个照明灯，多个照明灯设置在同一房间的不同位置，用以提供不同的照明亮度；虽然控制终端能够远程开启室内照明灯，但是当多个照明灯同时开启，造成浪费；并且，在工业环境照明和室内灯光背景照明时，需要结合室内现有光线提供差异化照明。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种新型智慧照明灯具及新型智慧照明系统，实现结合室内现有光线提供差异化照明，支持远程以及智能化控制灯具的开关、调整灯具的亮度、检测灯具的工作状态。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
第一方面，提供一种新型智慧照明灯具，包括设置于同一室内的多个照明灯，多个所述照明灯包括第一照明灯和第二照明灯，所述第一照明灯设置有照明控制系统，所述照明控制系统包括电源模块、主控电路、无线通讯模块、ADC采集电路、接口电路、PWM调节电路和继电器控制电路；电源模块为照明控制系统供电，所述主控电路包括通过所述无线通讯模块与控制终端进行通讯的单片机，所述单片机的信号输入端连接ADC采集电路，所述单片机的信号输出端分别连接接口电路、PWM调节电路和继电器控制电路；
所述ADC采集电路，包括模拟量开关、光敏采集电路和电流采集电路，所述光敏采集电路和电流采集电路通过模拟量开关连接所述主控电路；所述光敏采集电路包括用于采集所述照明灯所在室内环境的光信号，并将光信号转换为电信号的光敏传感器；所述电流采集电路用于采集所述照明灯所在电路中的电流信号，并将该电流信号转换为电压信号；所述接口电路，包括光敏传感器接口，所述光敏传感器通过光敏传感器接口连接所述单片机；
所述PWM调节电路包括数模转换芯片和升压模块，所述数模转换芯片连接于所述单片机的信号输出端与所述第一照明灯之间，用于控制所述第一照明灯亮度；所述升压模块连接数模转换芯片，为数模转换芯片供电；所述继电器控制电路连接于所述单片机的信号输出端与所述第一照明灯于之间，用于控制所述第一照明灯的开关。
进一步的，所述单片机为ESP-07S单片机，所述无线通讯模块为 ESP-07SWIFI模块。
进一步的，所述模拟量开关的型号为BL1551B。
进一步的，所述光敏传感器包括采样电阻和运算放大器。
进一步的，所述电流采集电路包括T60404-E4624-X103互感器和采样电阻。
进一步的，所述接口电路还包括预留接口和烧录程序接口，所述预留接口用于接入人体传感器，所述烧录程序接口用于连接烧录程序器。
进一步的，所述数模转换芯片的型号为GP8101-F50，所述升压模块采用的型号为FP6291LR。
进一步的，所述继电器控制电路采用光耦电路。
第二方面，提供一种新型智慧照明系统，包括所述的新型智慧照明灯具，还包括控制终端，所述控制终端包括手机或计算机，所述第二照明灯设置有所述照明控制系统，所述控制终端分别与所述设置于第一照明灯、第二照明灯的照明控制系统建立通讯。
相对于现有技术，本实用新型所述的一种新型智慧照明灯具及新型智慧照明系统具有以下优势：
(1)本实用新型所述的新型智慧照明灯具，通过ADC采集电路采集第一照明灯当前环境的亮度及其电流信号；主控电路根据当前的亮度和电流信号向PWM调节电路和继电器控制电路输出控制信号，通过继电器控制电路控制第一照明灯的开启，并通过PWM调节电路控制第一照明灯的亮度，从而实现差异化照明，并且能够监测灯具的工作状态；解决了多个照明灯同时开启造成浪费；并且为在工业环境和室内灯光背景提供差异化照明。
(2)本实用新型所述的新型智慧照明系统，能够根据第一照明灯和第二照明灯的电流信号及当前环境的亮度，控制第一照明灯和第二照明灯的开启和亮度调节，实现第一照明灯和第二照明灯亮度相互配合，从而实现结合室内现有光线提供差异化照明。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例所述的主控电路的电路原理图；
图2为本实用新型实施例所述的ADC采集电路的电路原理图；
图3为本实用新型实施例所述的接口电路的电路原理图；
图4为本实用新型实施例所述的PWM调节电路的电路原理图；
图5为本实用新型实施例所述的继电器控制电路的电路原理图；
图6为本实用新型实施例所述的新型智慧照明系统的架构图。
附图标记说明：
1-第一照明灯；2-第二照明灯；3-控制终端；4-照明灯。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
如图1至6所示，一种新型智慧照明灯具，包括设置于同一室内的多个照明灯4，多个所述照明灯4包括第一照明灯1和第二照明灯2，所述第一照明灯设置有照明控制系统，所述照明控制系统包括电源模块、主控电路、无线通讯模块、ADC采集电路、接口电路、PWM调节电路和继电器控制电路；电源模块为照明控制系统供电；
如图1所示，所述主控电路包括通过所述无线通讯模块与控制终端3进行通讯的单片机U1，所述单片机U1的信号输入端GPIO16连接ADC采集电路，所述单片机的信号输出端GPIO12、GPIO2、GPIO13分别连接接口电路、PWM 调节电路和继电器控制电路；
如图2所示，所述ADC采集电路，包括模拟量开关U6、光敏采集电路和电流采集电路，所述光敏采集电路和电流采集电路通过模拟量开关U6连接所述主控电路；所述光敏采集电路包括用于采集所述照明灯所在室内环境的光信号，并将光信号转换为电信号的光敏传感器；所述电流采集电路用于采集所述照明灯所在电路中的电流信号，并将该电流信号转换为电压信号；
如图3所示，所述接口电路，包括光敏传感器接口P3，所述光敏传感器通过光敏传感器接口P3连接所述单片机U1；
如图4所示，所述PWM调节电路包括数模转换芯片U4和升压模块U3，所述数模转换芯片U4连接于所述单片机U1的信号输出端GPIO2与所述第一照明灯之间，用于控制所述第一照明灯亮度；所述升压模块U3连接数模转换芯片U4，为数模转换芯片U4供电；
如图5所示，所述继电器控制电路连接于所述单片机U1的信号输出端 GPIO13与所述第一照明灯于之间，用于控制所述第一照明灯的开关。
本实用新型一种新型智慧照明灯具的工作原理是：ADC采集电路通过光敏采集电路采集第一照明灯当前环境的亮度，并通过电流采集电路获取第一照明灯电路的电流信号；主控电路获取当前的亮度和电流信号，并根据当前的亮度和电流信号向PWM调节电路和继电器控制电路输出控制信号，通过继电器控制电路控制第一照明灯的开启，并通过PWM调节电路控制第一照明灯的亮度，从而实现结合室内现有光线提供差异化照明；主控电路通过无线通讯模块与控制终端进行通讯，实现远程以及智能化控制灯具的开关、调整灯具的亮度；并且，主控电路可以根据电流采集电路获取的第一照明灯电路的电流信号，监测灯具的工作状态。
作为本实用新型的优选方案之一，如图1所示，所述单片机为ESP-07S 单片机，所述无线通讯模块为ESP-07SWIFI模块。所述电源模块提供220V 交流电，通过降压模块U5降至3.3V为单片机U1供电，降压模块的型号为HLk-PM03。
作为本实用新型的优选方案之一，如图2所示，所述模拟量开关U6的型号为BL1551B。所述光敏传感器包括采样电阻R10和运算放大器U2,运算放大器U2的型号为XL5532。所述电流采集电路包括互感器L2和采样电阻 R13,互感器L2的型号为T60404-E4624-X103。需要进一步说明的是：通过模拟量开关U6将一路模拟量扩展为两路A1和A2，使单片机U1能够分别采集电流信号和光敏信号。
作为本实用新型的优选方案之一，如图3所示，如图所述接口电路还包括预留接口P1和烧录程序接口J2，所述预留接口P1用于接入人体传感器，所述烧录程序接口J2用于连接烧录程序器。需要进一步说明的是：接口P1 接入人体传感器，用于采集人体接近信号，实现根据人体接近信号启动或关闭第一照明灯；接口J2连接烧录程序器，在烧录程序和调试时使用。
作为本实用新型的优选方案之一，如图4所示，所述数模转换芯片的型号为GP8101-F50，所述升压模块采用的型号为FP6291LR。需要进一步说明的是：采用FP6291LR升压模块为GP8101-F50数模转换芯片供电，单片机输出0-3.3V电压控制GP8101-F50数模转换芯片输出0-10V电压，从而实现控制第一照明灯的灯亮度。
作为本实用新型的优选方案之一，如图5所示，所述继电器控制电路采用光耦电路，实现有效隔断220V高电压、电流与3.3V电压。
一种新型智慧照明系统，包括所述的新型智慧照明灯具，还包括控制终端3，所述控制终端3包括手机或计算机，所述第二照明灯2设置有所述照明控制系统，所述控制终端3分别与所述设置于第一照明灯1、第二照明灯 2的照明控制系统建立通讯。
本实用新型新型智慧照明系统的工作原理是：控制终端3采集第一照明灯1和第二照明灯2的电流信号及当前环境的亮度，并根据该电流信号及当前环境的亮度控制第一照明灯1和第二照明灯2的开启和亮度调节，实现第一照明灯和第二照明灯分别提供不同亮度，并且相互配合，从而实现结合室内现有光线提供差异化照明。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种新型智慧照明灯具，包括设置于同一室内的多个照明灯，其特征在于：多个所述照明灯包括第一照明灯和第二照明灯，所述第一照明灯设置有照明控制系统，所述照明控制系统包括电源模块、主控电路、无线通讯模块、ADC采集电路、接口电路、PWM调节电路和继电器控制电路；电源模块为照明控制系统供电，所述主控电路包括通过所述无线通讯模块与控制终端进行通讯的单片机，所述单片机的信号输入端连接ADC采集电路，所述单片机的信号输出端分别连接接口电路、PWM调节电路和继电器控制电路；
所述ADC采集电路，包括模拟量开关、光敏采集电路和电流采集电路，所述光敏采集电路和电流采集电路通过模拟量开关连接所述主控电路；所述光敏采集电路包括用于采集所述照明灯所在室内环境的光信号，并将光信号转换为电信号的光敏传感器；所述电流采集电路用于采集所述照明灯所在电路中的电流信号，并将该电流信号转换为电压信号；所述接口电路，包括光敏传感器接口，所述光敏传感器通过光敏传感器接口连接所述单片机；
所述PWM调节电路包括数模转换芯片和升压模块，所述数模转换芯片连接于所述单片机的信号输出端与所述第一照明灯之间，用于控制所述第一照明灯亮度；所述升压模块连接数模转换芯片，为数模转换芯片供电；所述继电器控制电路连接于所述单片机的信号输出端与所述第一照明灯于之间，用于控制所述第一照明灯的开关。
2.根据权利要求1所述的新型智慧照明灯具，其特征在于：所述单片机为ESP-07S单片机，所述无线通讯模块为ESP-07SWIFI模块。
3.根据权利要求1所述的新型智慧照明灯具，其特征在于：所述模拟量开关的型号为BL1551B。
4.根据权利要求1所述的新型智慧照明灯具，其特征在于：所述光敏传感器包括采样电阻和运算放大器。
5.根据权利要求1所述的新型智慧照明灯具，其特征在于：所述电流采集电路包括T60404-E4624-X103互感器和采样电阻。
6.根据权利要求1所述的新型智慧照明灯具，其特征在于：所述接口电路还包括预留接口和烧录程序接口，所述预留接口用于接入人体传感器，所述烧录程序接口用于连接烧录程序器。
7.根据权利要求1所述的新型智慧照明灯具，其特征在于：所述数模转换芯片的型号为GP8101-F50，所述升压模块采用的型号为FP6291LR。
8.根据权利要求1所述的新型智慧照明灯具，其特征在于：所述继电器控制电路采用光耦电路。
9.一种新型智慧照明系统，其特征在于：包括权利要求1至8任一权利要求所述的新型智慧照明灯具，还包括控制终端，所述控制终端包括手机或计算机，所述第二照明灯设置有所述照明控制系统，所述控制终端分别与所述设置于第一照明灯、第二照明灯的照明控制系统建立通讯。
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