专利名称：一种用于发光二极管调光的无线控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及LED调光控制技术领域，特别是涉及一种用于发光二极管调光的 无线控制系统。
背景技术：
当前我国电力能源较为紧张，煤炭资源存量有限，很多地区在用电高峰期很容易 出现供电短缺的现象。照明用电占我国电耗的20%，因此在照明用电方面做好节能工作可 以有效地实现电力资源的节约。LED (Light Emitting Diode，发光二极管)是一种可以直接把电转化为可见光的 半导体器件。LED最早应用于指示灯、数字和文字的显示。随着白色LED的问世，加之LED 具有工作电压低。耗电少、发光效率高、寿命长的优点，LED光源在通用照明领域得到越来 越广泛的应用。LED光源是一种既节能又环保的发光器件，与传统光源相比，LED灯比白炽 灯省电80 %，比荧光灯省电50 %。现有的LED调光控制系统一般均为有线控制系统。现有的LED调光的有线控制系 统中，需要布置大量的金属线缆，使得LED光源的布置具有较大的局限性、不灵活，可扩展 性较差，维护较为繁琐。同时，金属线缆的老化、报废，会对环境造成污染，对人类生活具有 相当大的安全隐患。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于发光二极管调光的无线控制系 统，能够灵活、简便的实现对LED光源调光的控制。本实用新型实施例提供一种用于发光二极管调光的无线控制系统，所述系统包 括上位机、无线通讯模块、以及至少一路LED控制模块；所述上位机用于将调光控制信号通过无线通讯模块以无线形式发送至指定的LED 控制模块；每路所述LED控制模块连接一 LED光源，用于接收到调光控制信号后，将其转化为 PWM波形，调节与其相连的LED光源的亮度；所述无线通讯模块用于实现上位机与LED控制模块之间的无线通讯。优选地，所述无线通讯模块为ZigBee通讯模块；所述ZigBee通信模块包括协调器、至少一路路由器或终端设备；其中，所述协调器与所述上位机相连，用于接收所述调光控制信号，以无线形式发送至 上位机指定的路由器和/或终端设备；每个所述路由器和/或终端设备与一路LED控制模块相连，用于将接收到的调光 控制信号发送至与其相连的LED控制模块。优选地，所述路由器直接与所述LED控制模块相连；或，[0016]所述路由器通过下级设备与所述LED控制模块相连。优选地，所述路由器连接至少一个所述下级设备；所述下级设备为终端设备、或路由器。优选地，所述上位机发送的调光控制信号中包含指定的LED光源的信息。优选地，所述协调器为每个路由器或终端设备分配一个网络号；所述协调器对所述调光控制信号进行识别，确定所述调光控制信号指定的LED光 源对应的路由器或终端设备的网络号，将所述调光控制信号以无线形式发送至所述网络号 对应的路由器或终端设备。优选地，所述协调器中保存有每个路由器或终端设备的网络号、与分别与其对应 的LED光源之间的一一对应关系。优选地，所述LED控制模块包括单片机和LED驱动单元；所述单片机与所述无线通讯模块相连，用于接收所述调光控制信号，并转化为相 应的PWM波形，输出至LED驱动单元；所述LED驱动单元用于根据所述PWM波形调节所述LED光源的亮度。优选地，所述ZigBee通讯模块采用串口通信模式实现与所述单片机之间的通信。优选地，所述ZigBee通讯模块采用串口通信模式实现与所述上位机之间的通信根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果本实用新型实施例中，采用无线通讯模块实现上位机与LED控制模块之间的无线 通讯，由此实现对LED光源的无线控制。与现有技术相比，不需要布置金属电缆，使得LED光 源的布置具有很大的灵活性，可扩展性较好；也省去了对金属电缆的维护工作，使得对LED 电源的维护比较简便；同时，解决了因金属线缆的老化、报废，对环境造成污染，给人类生活 带来安全隐患的问题。
图1为本实用新型实施例的用于发光二极管调光的无线控制系统结构图；图2为本实用新型实施例的无线通讯模块结构图；图3为本实用新型实施例的无线通讯模块电路图；图4为本实用新型实施例的单片机电路图；图5为本实用新型实施例的LED驱动单元的电路图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，
以下结合附图和具 体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于发光二极管调光的无线控制系 统，能够灵活、简便的实现对LED光源的调光控制。参照图1，为本实用新型实施例的用于发光二极管调光的无线控制系统结构图。所 述系统包括上位机10、无线通讯模块20、以及至少一路LED控制模块30。其中，所述上位机10用于将调光控制信号通过无线通讯模块20以无线形式发送 至指定的LED控制模块30。[0039]每路所述LED控制模块30连接一 LED光源40，用于接收到调光控制信号后，将其 转化为PWM波形，调节与其相连的LED光源40的亮度，实现对LED光源的调光控制。需要说明的是，每路所述LED控制模块30的结构均相同，包括单片机301和LED 驱动单元302。其中，所述单片机301与所述无线通讯模块20相连，用于接收所述调光控制信号， 并转化为相应的PWM波形，输出至LED驱动单元302。所述LED驱动单元302用于根据所述PWM波形驱动所述LED光源40进行调光。其中，无线通讯模块20用于实现上位机10与单片机30之间的无线通讯。本实用新型实施例中，采用无线通讯模块实现上位机与LED控制模块之间的无线 通讯，由此实现对LED光源的无线控制。与现有技术相比，不需要布置金属电缆，使得LED光 源的布置具有很大的灵活性，可扩展性较好；也省去了对金属电缆的维护工作，使得对LED 电源的维护比较简便；同时，解决了因金属线缆的老化、报废，对环境造成污染，给人类生活 带来安全隐患的问题。具体的，本实用新型实施例中，所述无线通讯模块20可以通过ZigBee通讯模块实 现。其中，ZigBee是一种近距离、低功耗、低传输速率、低复杂度、低成本的无线通信技术， 主要用于工业及家居的自动智能控制、传感、监控和远程控制等领域。ZigBee还具有网络容 量大的优点，一个ZigBee网络最多可包括65535个网络节点。ZigBee通信模块可以嵌入电 子设备中，同时支持地理定位功能。参照图2，为本实用新型实施例的无线通讯模块结构图。图2所示中，所述无线通 讯模块20采用ZigBee通讯模块实现。所述无线通信模块20包括协调器201、至少一路 路由器202或终端设备203。所述ZigBee通讯模块的协调器202建立无线网络，通过无线网络实现与所述路由 器202和/或终端设备203之间的无线通讯。其中，所述协调器201与上位机10相连，用于接收上位机10发送的调光控制信 号，以无线形式发送至上位机10指定的路由器202和/或终端设备203。每个所述路由器 202和/终端设备203与一路LED控制模块30相连，用于将接收到的调光控制信号发送至 与其相连的LED控制模块30。本实用新型实施例所述ZigBee通讯模块中，只需要一个协调器201即可实现与上 位机10之间的通讯。所述协调器201上电初始化后，主动建立一无线网络，并等待路由器202和/或终 端设备203的加入。所述协调器201可以通过无线网络实现与加入所述无线网络中的路由 器202和/或终端设备203之间的无线通讯。具体的，所述ZigBee通讯模块可以包括多路路由器202和/或终端设备203。每 路路由器202和终端设备203可以用于连接一路LED控制模块30，实现对一路LED光源40 的无线控制。其中，所述终端设备203为终节点，其只能直接与所述LED控制模块30相连，将接 收到的调光控制信号输出至与其相连的LED控制模块30。所述路由器202可以直接与所述LED控制模块30相连，也可以通过下级设备与所 述LED控制模块30相连，允许其下级设备加入到无线网络中。[0054]当所述路由器202直接与所述LED控制模块30相连时，所述路由器202直接将接 收到的调光控制信号输出至与其相连的LED控制模块30。当所述路由器202通过下级设备与所述LED控制模块30相连时，所述路由器202 将接收到的调光控制信号通过所述下级设备输出至与其相连的LED控制模块30。具体的，每个所述路由器202可以连接至少一个下级设备，每个下级设备连接一 路LED控制模块30，实现对一路LED光源40的无线控制。具体的，所述下级设备可以为终端设备，也可以为路由器。作为下级设备的路由 器，与上级的路由器功能相同，既可以直接与所述LED控制模块30相连，也可以通过下级设 备与所述LED控制模块30相连。需要说明的是，本实用新型实施例所述系统中，ZigBee通讯模块的所述协调器 201与所述路由器202和/或终端设备203之间的通信，依靠网络号进行识别。具体的，所述ZigBee通讯模块中，当所述路由器202或终端设备203申请加入无 线网络时，协调器201会相应的为每个接入无线网络的路由器202或终端设备203分配一 个网络号；对于路由器202的下级设备，当路由器202的下级设备申请加入该无线网络时， 协调器201也会相应的为路由器202的每个加入所述无线网络的下级设备分配一个网络 号。此时，对应的，上位机10发送的调光控制信号中包含有指定的LED光源40的信 息。所述协调器201会对接收自上位机10的调光控制信号进行识别，确定该调光控制信号 指定控制的是哪一路LED光源40，根据该路LED光源40对应的路由器202或终端设备203 的网络号，将所述调光控制信号发送至对应的路由器202或终端设备203。具体的，由上述可知，每个路由器202或终端设备203分别通过一路LED控制模块 30连接一路LED光源40。因此，可以说，每个路由器202或终端设备203与一路LED光源 40相对应。建立每个路由器202或终端设备203的网络号、与分别与其对应的LED光源40 之间的一一对应关系，并保存在所述协调器中201。所述协调器201可以根据所述调光控制信号中包含的LED光源40的信息与所述 对应关系，确定与该LED光源40对应的网络号，识别该网络号对应的路由器202或终端设 备 203。需要说明的是，本实用新型实施例中，所述ZigBee通讯模块采用串口通信从所述 上位机10接收调光控制信号，并通过无线网络将所述调光控制信号以串口通信形式传输 至LED控制模块30，实现对LED光源40的调光作用。本实用新型实施例中，采用ZigBee通讯模块实现上位机与LED控制模块之间的无 线通讯，由此实现对LED光源的无线控制。由此，利用ZigBee通讯模块功耗低、应用灵活、 扩展性好的优点，能够灵活、简便的实现对LED光源的调光控制。参照图3，为本实用新型实施例的无线通讯模块电路图。图3所示 无线通讯模块20采用ZigBee通讯模块，具体为华立公司的无线通信模块 HT-MDL-Z-EM-2400-001-AC-V1. 3. 0。当然本实用新型实施例中，仅以图3所示的ZigBee通 讯模块为例进行说明，在本实用新型其他实施例中，还可以采用其他芯片作为ZigBee通讯 模块。如图3所示，所述ZigBee通讯模块的SIF_L0ADB (端口 28)通过第八电容C8接地；其端口 27、25、23、21 —起接地；其端口 13、15、17接电源VCC ；其中，端口 21和端口 17通过 第九电容C9相连接。其RXD (端口 20)和TXD (端口 18)为其串行输出口，用于接LED控制模块30中的 单片机301的串行输入口。参照图4和图5，分别为本实用新型实施例的单片机和LED驱动单元的电路图。如图4所示，所述单片机301的PDl (端口 31)和PDO (端口 30)为其串行输入口， 用于接ZigBee通讯模块的串行输出口 ；所述单片机301的PBl(端口 13)为其PWM输出口， 用于输出PWM波形至LED驱动单元302。其中，图4所示单片机301的外围电路为其常规设计，在此不再赘述。如图5所示，所述LED驱动单元302实质上为一典型的BUCK(降压变换器)电路。 所述LED驱动电路302包括调光芯片和其外围的DC/DC变换电路。其中，图5所示LED驱动单元302中，采用LM3409HV型号的芯片作为调光芯片。 LM3409HV的使能端EN(端口 3)接所述单片机301的PWM输出口，接收单片机302输出的 PWM波形。所述LM3409HV的PGATE(端口 6)接开关管Ql的基极，用于控制开关管Ql的导 通和关断。由本领域的常识可知，LED光源40是采用恒流驱动的，当流过LED电源40的电流 发生变化时，LED光源40的输出亮度将发生变化。所述LED驱动单元302通过所述调光芯片的输出控制所述DC/DC变换电路中开关 器件的开通和关断时间，从而调节PWM波形的占空比发生变化，改变LED光源40的电流。由 此，实现对所述LED光源40调光的目的。需要注意的是，本实用新型实施例中，在进行串口通信时，必须保证所述ZigBee 通讯模块的串口和单片机的串口的通信模式一致，比如波特率、帧格式等。在对所述单片机 的编程中，必须对其串口通信模块首先进行初始化，对其波特率和帧格式进行设置，同时还 必须保证对其I/O 口的输入输出进行设定。以上对本实用新型所提供的一种用于发光二极管调光的无线控制系统，进行了详 细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例 的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术 人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处。综上所述， 本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
权利要求一种用于发光二极管调光的无线控制系统，其特征在于，所述系统包括上位机、无线通讯模块、以及至少一路LED控制模块；所述上位机用于将调光控制信号通过无线通讯模块以无线形式发送至指定的LED控制模块；每路所述LED控制模块连接一LED光源，用于接收到调光控制信号后，将其转化为PWM波形，调节与其相连的LED光源的亮度；所述无线通讯模块用于实现上位机与LED控制模块之间的无线通讯。
2.根据权利要求1所述的用于发光二极管调光的无线控制系统，其特征在于，所述无 线通讯模块为ZigBee通讯模块；所述ZigBee通信模块包括协调器、至少一路路由器或终端设备；其中，所述协调器与所述上位机相连，用于接收所述调光控制信号，以无线形式发送至上位 机指定的路由器和/或终端设备；每个所述路由器和/或终端设备与一路LED控制模块相连，用于将接收到的调光控制 信号发送至与其相连的LED控制模块。
3.根据权利要求2所述的用于发光二极管调光的无线控制系统，其特征在于，所述路由器直接与所述LED控制模块相连；或，所述路由器通过下级设备与所述LED控制模块相连。
4.根据权利要求3所述的用于发光二极管调光的无线控制系统，其特征在于，所述路 由器连接至少一个所述下级设备；所述下级设备为终端设备、或路由器。
5.根据权利要求2所述的用于发光二极管调光的无线控制系统，其特征在于，所述上 位机发送的调光控制信号中包含指定的LED光源的信息。
6.根据权利要求5所述的用于发光二极管调光的无线控制系统，其特征在于，所述协 调器为每个路由器或终端设备分配一个网络号；所述协调器对所述调光控制信号进行识别，确定所述调光控制信号指定的LED光源对 应的路由器或终端设备的网络号，将所述调光控制信号以无线形式发送至所述网络号对应 的路由器或终端设备。
7.根据权利要求6所述的用于发光二极管调光的无线控制系统，其特征在于，所述协 调器中保存有每个路由器或终端设备的网络号、与分别与其对应的LED光源之间的一一对 应关系。
8.根据权利要求2所述的用于发光二极管调光的无线控制系统，其特征在于，所述LED 控制模块包括单片机和LED驱动单元；所述单片机与所述无线通讯模块相连，用于接收所述调光控制信号，并转化为相应的 PWM波形，输出至LED驱动单元；所述LED驱动单元用于根据所述PWM波形调节所述LED光源的亮度。
9.根据权利要求8所述的用于发光二极管调光的无线控制系统，其特征在于，所述 ZigBee通讯模块采用串口通信模式实现与所述单片机之间的通信。
10.根据权利要求2所述的用于发光二极管调光的无线控制系统，其特征在于，所述ZigBee通讯模块采用串口通信模式实现与所述上位机之间的通信。
专利摘要本实用新型公开了一种用于发光二极管调光的无线控制系统，所述系统包括上位机、无线通讯模块、以及至少一路LED控制模块；所述上位机用于将调光控制信号通过无线通讯模块以无线形式发送至指定的LED控制模块；每路所述LED控制模块连接一LED光源，用于接收到调光控制信号后，将其转化为PWM波形，调节与其相连的LED光源的亮度；所述无线通讯模块用于实现上位机与LED控制模块之间的无线通讯。采用本实用新型实施例所述的用于发光二极管调光的无线控制系统，能够灵活、简便的实现对LED光源调光的控制。
文档编号G08C17/02GK201690650SQ20102018360
公开日2010年12月29日 申请日期2010年5月10日 优先权日2010年5月10日
发明者李慧, 杨国仁, 陈虹 申请人:杭州奥能照明电器有限公司