CN220528263U - 一种植物补光灯具无线控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种植物补光灯具无线控制装置，属于照明技术领域。该装置包括：输入单元；无线网关，接收输入单元输出的模拟信号，并将该模拟信号转换为无线控制信号；智能照明系统，其包括：无线通讯模组，通过Zigbee协议或BLE协议接收无线网关发出的无线控制信号；信号转换电路，与无线通讯模组相连，将无线通讯模组输出的无线控制信号转换为模拟控制信号；LED驱动控制端口，与信号转换电路相连，将该模拟控制信号传输至与之连接的LED灯具。本实用新型提供的植物补光灯具无线控制装置通过Zigbee协议或BLE协议实现无线网关和智能照明系统之间的信号传输，进而实现对LED灯具的无线控制，降低了布线成本。

Description

一种植物补光灯具无线控制装置

技术领域

本实用新型涉及照明技术领域，尤其是指一种植物补光灯具无线控制装置。

背景技术

LED灯是目前最常用的一种植物补光灯，其具有省电、成本低、寿命长、占用空间小等优点，LED灯散发出的光波中含有植物光合作用所需要的红蓝光，能够满足植物对光照的需求，使用范围十分广泛，不仅可以在家庭的小型种植系统中使用，还可以在大棚、植物工厂等场景使用。

现有技术中，LED灯的控制通常采用有线控制方法，通过改变0-10V电压信号来调节LED灯的亮度，但有线控制方式存在布线成本较高的缺陷，并且对于接线操作有较高要求，不便于用户使用。

因此，现有技术中通过有线控制方法调节和控制LED灯存在布线成本高，以及对接线操作要求较高导致用户使用不方便的问题。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中通过有线控制方法调节和控制LED灯存在布线成本高，以及对接线操作要求较高导致用户使用不方便的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种植物补光灯具无线控制装置，包括：

输入模块，用于输入模拟信号；

无线网关，其输入端与所述输入模块相连，用于接收所述模拟信号并将所述模拟信号转换为无线控制信号；

智能照明系统，其包括：

无线通讯模组，通过Zigbee协议或BLE协议与所述无线网关实现无线连接，用于接收所述无线控制信号；

信号转换电路，其输入端与所述无线通讯模组的输出端相连，用于

将所述无线控制信号转换为模拟控制信号；

LED驱动控制端口，其输入端与所述信号转换电路的输出端相连，

其输出端连接LED灯具。

在本实用新型的一个实施例中，所述输入模块包括：

连接器，其第一端口信号接地，其第二端口用于输入模拟信号；

第一电阻，其第一端口与所述连接器的第三端口相连；

第二电阻，其第一端口与所述连接器的第四端口相连；

第一二极管，其阳极连接电源，其阴极与所述第二电阻的第二端口相连；

第一瞬态抑制二极管，其阳极与所述第二电阻的第二端口相连，其阴极信号接地；

第一电容，其正极连接电源和所述第二电阻的第二端口，其负极与所述第一瞬态抑制二极管的阴极相连；

第二瞬态抑制二极管，其阳极与所述第一电阻的第二端口相连，其阴极信号接地。

在本实用新型的一个实施例中，所述无线网关包括：

AD采样电路，其输入端与所述输入模块相连，用于对所述模拟信号进行AD采样输出脉冲宽度调制信号；

无线通讯模块，其输入端通过TTL串口与所述AD采样电路的输出端相连，将所述脉冲宽度调制信号作为无线控制信号通过Zigbee协议或BLE协议发出，以便所述无线通讯模组通过Zigbee协议或BLE协议接收所述无线控制信号。

在本实用新型的一个实施例中，所述AD采样电路包括：

MCU控制芯片；

第三电阻，其第一端口与所述连接器的第二端口相连；

第三瞬态抑制二极管，其阳极与所述第三电阻的第一端口相连，其阴极信号接地；

第四电阻，其第一端口连接电源；

第二电容，其正极与所述第四电阻的第二端口相连，其负极信号接地；

运算放大器，其电源正端与所述第四电阻的第二端口相连，其电源负端信号接地，其正极输入端与所述第三电阻的第二端口相连，其负极输入端与所述第二瞬态抑制二极管的阴极相连，其输出端与其负极输入端相连；

第三电容，其正极与所述第三电阻的第二端口相连，其负极与所述第三瞬态抑制二极管的阴极相连；

第五电阻，其第一端口与所述运算放大器的负极输入端相连，其第二端口信号接地；

第四电容，其正极与所述运算放大器的负极输入端相连，其负极信号接地；

第六电阻，其第一端口与所述运算放大器的输出端相连，其第二端口与所述MCU控制芯片相连；

第七电阻，其第一端口与所述第六电阻的第二端口相连，其第二端口信号接地；

第四瞬态抑制二极管，其阳极与所述第七电阻的第一端口相连，其阴极与所述第七电阻的第二端口相连；

第五电容，其正极与所述第七电阻的第一端口相连，其负极与所述第七电阻的第二端口相连；

第八电阻，其第一端口连接电源，其第二端口与所述第三电阻的第一端口相连；

第九电阻，其第一端口与所述第八电阻的第二端口相连；

电压比较器，其第一正极输入端与其第二输出端和所述第七电阻的第二端口相连，其第一负极输入端与其第二负极输入端相连，其第二正极输入端与所述MCU控制芯片相连，其第一输出端与所述MCU控制芯片相连；

第十电阻，其第一端口连接电源，其第二端口与所述电压比较器的第一输出端和所述MCU控制芯片相连；

第十一电阻，其第一端口与所述电压比较器的第一负极输入端和第二负极输入端相连，其第二端口连接电源；

第十二电阻，其第一端口与所述电压比较器的第二负极输入端相连，其第二端口信号接地。

在本实用新型的一个实施例中，还包括线性稳压器，用于为所述AD采样电路提供稳定的电源。

在本实用新型的一个实施例中，所述信号转换电路包括：

第十三电阻，其第一端口连接电源；

第十四电阻，其第一端口与所述第十三电阻的第二端口相连，其第二端口与所述无线通讯模组的输出端相连；

光耦，其第一输入端与所述第十三电阻的第二端口相连，其第二输入端与所述第十四电阻的第二端口相连，其第一输出端连接电源；

第十五电阻，其第一端口与所述光耦的第二输出端相连，其第二端口接地；

第十六电阻，其第一端口与所述光耦的第二输出端相连；

MOS管，其栅极与所述第十六电阻的第二端口相连，其源极接地；

第十七电阻，其第一端口连接电源，其第二端口与所述MOS管的漏极相连；

第十八电阻，其第一端口与所述MOS管的漏极相连，其第二端口作为信号转换电路的输出连接所述LED驱动控制端口。

在本实用新型的一个实施例中，包括多个智能照明系统，所述多个智能照明系统均通过Zigbee协议或BLE协议与所述无线网关实现无线连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述无线网关可以通过无线路由器与移动终端实现无线连接，以便用户通过移动终端实现所述无线网关和所述无线通讯模组的匹配。

在本实用新型的一个实施例中，所述模拟信号和所述模拟控制信号的大小均为0-10V。

在本实用新型的一个实施例中，还包括无线中继器，用于延长所述无线网关发出的无线控制信号，扩大所述无线控制信号的覆盖范围。

本实用新型提供的植物补光灯具无线控制装置通过输入单元输出模拟信号，由与输入单元相连的无线网关将该模拟信号转换为无线控制信号，以便无线通讯模组通过Zigbee协议或BLE协议接收该无线控制信号，之后由与无线通讯模组相连的信号转换电路将无线控制信号转换为模拟控制信号，LED驱动控制端口接收该模拟控制信号并将该模拟控制信号传输至LED灯具以控制LED灯具发光。本申请提供的植物补光灯具无线控制装置通过Zigbee协议或BLE协议实现无线网关和无线通讯模组的无线连接，又通过信号转换电路将无线控制信号转换为模拟控制信号，从而实现对LED灯具的集中无线控制，降低了布线成本。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是本实用新型提供的植物补光灯具无线控制装置结构示意图；

图2是本实用新型提供的输入模块的电路原理示意图；

图3是本实用新型提供的AD采样电路的电路原理示意图；

图4是本实用新型提供的线性稳压器电路原理示意图；

图5是本实用新型提供的信号转换电路的电路原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

参照图1所示，本实用新型的提供的植物补光灯具控制装置包括：

输入模块，用于输入模拟信号。

具体地，0-10V是模拟方式的灯光控制标准，通过改变0-10V的电压信号就可以控制LED灯具的亮度，因此，本申请的实施例中输入的模拟信号的大小为0-10V。

无线网关，其输入端与输入模块相连，用于接收模拟信号并将该模拟信号转换为无线控制信号。

可选地，在本申请的一些实施例中，该无线控制信号还带有该无线网关的标识，该标识可以为无线网关的IP，以便无线通讯模组能够通过该IP判断该无线控制信号是否为其对应的无线网关发出的。

智能照明系统，其包括：

无线通讯模组，通过Zigbee协议或BLE协议与无线网关实现无线连接，用于接收无线控制信号。

信号转换电路，其输入端与无线通讯模组的输出端相连，用于将无线控制信号转换为模拟控制信号。

LED驱动控制端口，其输入端与信号转换电路的输出端相连，其输出端连接LED灯具。

当输入模块输入0-10V的模拟信号后，与输入模块相连的无线网关接收该模拟信号并将该模拟信号转换为无线控制信号，通过Zigbee协议或BLE协议将该无线控制信号发出，智能照明系统中的无线通讯模组基于Zigbee协议或BLE协议接收该无线控制信号并将其传输至信号转换电路，将该无线控制信号转换为0-10V的模拟控制信号发送至LED驱动控制端口，从而实现对LED灯具的控制。通过Zigbee协议或BLE协议即可实现输入端和照明端的信号传输，无需布线，降低了布线成本。

具体地，如图2所示为本申请的实施例中提供的输入模块的电路原理示意图，其包括：

连接器1，其第一端口信号接地，其第二端口用于输入模拟信号；

第一电阻2，其第一端口与连接器的第三端口相连；

第二电阻3，其第一端口与连接器的第四端口相连；

第一二极管4，其阳极连接电源，其阴极与第二电阻的第二端口相连；

第一瞬态抑制二极管5，其阳极与第二电阻的第二端口相连，其阴极信号接地；

第一电容6，其正极连接电源和第二电阻的第二端口，其负极与第一瞬态抑制二极管的阴极相连；

第二瞬态抑制二极管7，其阳极与第一电阻的第二端口相连，其阴极信号接地。

具体地，本实施例中提供的无线网关包括：

AD采样电路，其输入端与输入模块相连，用于对模拟信号进行AD采样输出脉冲宽度调制信号。

无线通讯模块，其输入端通过TTL串口与AD采样电路的输出端相连，将该脉冲宽度调制信号作为无线控制信号通过Zigbee协议或BLE协议发出，以便无线通讯模组通过Zigbee协议或BLE协议接收该无线控制信号。

示例地，本实施例中提供的AD采样电路如图3所示，其包括：

MCU控制芯片8；

第三电阻9，其第一端口与连接器的第二端口相连；

第三瞬态抑制二极管10，其阳极与第三电阻的第一端口相连，其阴极信号接地；

第四电阻11，其第一端口连接电源；

第二电容12，其正极与第四电阻的第二端口相连，其负极信号接地；

运算放大器13，其电源正端与第四电阻的第二端口相连，其电源负端信号接地，其正极输入端与第三电阻的第二端口相连，其负极输入端与第二瞬态抑制二极管的阴极相连，其输出端与其负极输入端相连；

第三电容14，其正极与第三电阻的第二端口相连，其负极与第三瞬态抑制二极管的阴极相连；

第五电阻15，其第一端口与运算放大器的负极输入端相连，其第二端口信号接地；

第四电容16，其正极与运算放大器的负极输入端相连，其负极信号接地；

第六电阻17，其第一端口与运算放大器的输出端相连，其第二端口与MCU控制芯片相连；

第七电阻18，其第一端口与第六电阻的第二端口相连，其第二端口信号接地；

第四瞬态抑制二极管19，其阳极与第七电阻的第一端口相连，其阴极与第七电阻的第二端口相连；

第五电容20，其正极与第七电阻的第一端口相连，其负极与第七电阻的第二端口相连；

第八电阻21，其第一端口连接电源，其第二端口与第三电阻的第一端口相连；

第九电阻22，其第一端口与第八电阻的第二端口相连；

电压比较器23，其第一正极输入端与其第二输出端和第七电阻的第二端口相连，其第一负极输入端与其第二负极输入端相连，其第二正极输入端与MCU控制芯片相连，其第一输出端与MCU控制芯片相连；

第十电阻24，其第一端口连接电源，其第二端口与电压比较器的第一输出端和MCU控制芯片相连；

第十一电阻25，其第一端口与电压比较器的第一负极输入端和第二负极输入端相连，其第二端口连接电源；

第十二电阻26，其第一端口与电压比较器的第二负极输入端相连，其第二端口信号接地。

可选地，如图4中所示，该AD采样电路中还包括线性稳压器27，用于为AD采样电路提供稳定的电源。

具体地，如图5所示为本实施例中提供的信号转换电路，其包括：

第十三电阻28，其第一端口连接电源；

第十四电阻29，其第一端口与第十三电阻的第二端口相连，其第二端口与无线通讯模组的输出端相连；

光耦30，其第一输入端与第十三电阻的第二端口相连，其第二输入端与第十四电阻的第二端口相连，其第一输出端连接电源；

第十五电阻31，其第一端口与光耦的第二输出端相连，其第二端口接地；

第十六电阻32，其第一端口与光耦的第二输出端相连；

MOS管33，其栅极与第十六电阻的第二端口相连，其源极接地；

第十七电阻34，其第一端口连接电源，其第二端口与MOS管的漏极相连；

第十八电阻35，其第一端口与MOS管的漏极相连，其第二端口作为信号转换电路的输出连接LED驱动控制端口。

该信号转换电路将无线控制信号转换为模拟控制信号以实现对LED灯具的控制，具体地，由于输入的单元输入的模拟信号为0-10V的电压信号，因此，该信号转换电路输出的模拟控制信号也为0-10V的电压信号。

本实施例中的MCU控制芯片是型号为N76E003的单片机；连接器采用为4引脚连接器；瞬态抑制二极管的型号均为SMBJ15A；运算放大器的型号为LM321；电压比较器的型号为LM293；二极管型号为SS110；线性稳压器的型号为L78L05ABZ；光耦的型号为EL357N；MOS管的型号为SOT-23，在本申请的其他实施例中，也可以采用其他型号的芯片及元器件，本申请对此不做限定。

可选地，由于一个无线网关可以同时接入多个网点，因此在本申请的实施例中，可以包括多个智能照明系统，每个智能照明系统均通过Zigbee协议或BLE协议与无线网关实现无线连接，以通过一个无线网关同时实现对多个LED灯具的集中无线控制。

进一步地，该无线网关可以通过无线路由器与移动终端实现无线连接，用户可以通过移动终端实现无线网关和无线通讯模组的匹配。当智能照明系统的数量较多时，用户还可以通过移动终端上的用户APP对多个智能照明系统中的无线通讯模组进行分组。

可选地，在一些实施例中，该植物补光灯具无线控制装置中还可以包括无线中继器，在使用时将该无线中继器放置在无线网关和智能照明系统的中间位置，可以延长无线网关发出的无线控制信号，扩大无线控制信号的覆盖范围。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种植物补光灯具无线控制装置，其特征在于，包括：

输入模块，用于输入模拟信号；

无线网关，其输入端与所述输入模块相连，用于接收所述模拟信号并将所述模拟信号转换为无线控制信号；

智能照明系统，其包括：

无线通讯模组，通过Zigbee协议或BLE协议与所述无线网关实现无线连接，用于接收所述无线控制信号；

信号转换电路，其输入端与所述无线通讯模组的输出端相连，用于将所述无线控制信号转换为模拟控制信号；

LED驱动控制端口，其输入端与所述信号转换电路的输出端相连，其输出端连接LED灯具。

2.根据权利要求1所述的植物补光灯具无线控制装置，其特征在于，所述输入模块包括：

连接器，其第一端口信号接地，其第二端口用于输入模拟信号；

第一电阻，其第一端口与所述连接器的第三端口相连；

第二电阻，其第一端口与所述连接器的第四端口相连；

第一二极管，其阳极连接电源，其阴极与所述第二电阻的第二端口相连；

第一瞬态抑制二极管，其阳极与所述第二电阻的第二端口相连，其阴极信号接地；

第一电容，其正极连接电源和所述第二电阻的第二端口，其负极与所述

第一瞬态抑制二极管的阴极相连；

第二瞬态抑制二极管，其阳极与所述第一电阻的第二端口相连，其阴极信号接地。

3.根据权利要求2所述的植物补光灯具无线控制装置，其特征在于，所述无线网关包括：

AD采样电路，其输入端与所述输入模块相连，用于对所述模拟信号进行AD采样输出脉冲宽度调制信号；

无线通讯模块，其输入端通过TTL串口与所述AD采样电路的输出端相连，将所述脉冲宽度调制信号作为无线控制信号通过Zigbee协议或BLE协议发出，以便所述无线通讯模组通过Zigbee协议或BLE协议接收所述无线控制信号。

4.根据权利要求3所述的植物补光灯具无线控制装置，其特征在于，所述AD采样电路包括：

MCU控制芯片；

第三电阻，其第一端口与所述连接器的第二端口相连；

第三瞬态抑制二极管，其阳极与所述第三电阻的第一端口相连，其阴极信号接地；

第四电阻，其第一端口连接电源；

第二电容，其正极与所述第四电阻的第二端口相连，其负极信号接地；

运算放大器，其电源正端与所述第四电阻的第二端口相连，其电源负端信号接地，其正极输入端与所述第三电阻的第二端口相连，其负极输入端与所述第二瞬态抑制二极管的阴极相连，其输出端与其负极输入端相连；

第三电容，其正极与所述第三电阻的第二端口相连，其负极与所述第三瞬态抑制二极管的阴极相连；

第五电阻，其第一端口与所述运算放大器的负极输入端相连，其第二端口信号接地；

第四电容，其正极与所述运算放大器的负极输入端相连，其负极信号接地；

第六电阻，其第一端口与所述运算放大器的输出端相连，其第二端口与所述MCU控制芯片相连；

第七电阻，其第一端口与所述第六电阻的第二端口相连，其第二端口信号接地；

第四瞬态抑制二极管，其阳极与所述第七电阻的第一端口相连，其阴极与所述第七电阻的第二端口相连；

第五电容，其正极与所述第七电阻的第一端口相连，其负极与所述第七电阻的第二端口相连；

第八电阻，其第一端口连接电源，其第二端口与所述第三电阻的第一端口相连；

第九电阻，其第一端口与所述第八电阻的第二端口相连；

电压比较器，其第一正极输入端与其第二输出端和所述第七电阻的第二端口相连，其第一负极输入端与其第二负极输入端相连，其第二正极输入端与所述MCU控制芯片相连，其第一输出端与所述MCU控制芯片相连；

第十电阻，其第一端口连接电源，其第二端口与所述电压比较器的第一输出端和所述MCU控制芯片相连；

第十一电阻，其第一端口与所述电压比较器的第一负极输入端和第二负极输入端相连，其第二端口连接电源；

第十二电阻，其第一端口与所述电压比较器的第二负极输入端相连，其第二端口信号接地。

5.根据权利要求4所述的植物补光灯具无线控制装置，其特征在于，还包括线性稳压器，用于为所述AD采样电路提供稳定的电源。

6.根据权利要求1所述的植物补光灯具无线控制装置，其特征在于，所述信号转换电路包括：

第十三电阻，其第一端口连接电源；

第十四电阻，其第一端口与所述第十三电阻的第二端口相连，其第二端口与所述无线通讯模组的输出端相连；

光耦，其第一输入端与所述第十三电阻的第二端口相连，其第二输入端与所述第十四电阻的第二端口相连，其第一输出端连接电源；

第十五电阻，其第一端口与所述光耦的第二输出端相连，其第二端口接地；

第十六电阻，其第一端口与所述光耦的第二输出端相连；

MOS管，其栅极与所述第十六电阻的第二端口相连，其源极接地；

第十七电阻，其第一端口连接电源，其第二端口与所述MOS管的漏极相连；

第十八电阻，其第一端口与所述MOS管的漏极相连，其第二端口作为信号转换电路的输出连接所述LED驱动控制端口。

7.根据权利要求1所述的植物补光灯具无线控制装置，其特征在于，包括多个智能照明系统，所述多个智能照明系统均通过Zigbee协议或BLE协议与所述无线网关实现无线连接。

8.根据权利要求1所述的植物补光灯具无线控制装置，其特征在于，所述无线网关可以通过无线路由器与移动终端实现无线连接，以便用户通过移动终端实现所述无线网关和所述无线通讯模组的匹配。

9.根据权利要求1所述的植物补光灯具无线控制装置，其特征在于，所述模拟信号和所述模拟控制信号的大小均为0-10V。

10.根据权利要求1所述的植物补光灯具无线控制装置，其特征在于，还包括无线中继器，用于延长所述无线网关发出的无线控制信号，扩大所述无线控制信号的覆盖范围。