一种分布式照度检测控制装置的制作方法

本实用新型涉及照明技术领域，特别涉及一种分布式照度检测控制装置。

背景技术：

照明技术的发展，特别是高亮LED灯具的广泛应用，极大节约了照明的成本。目前绝大多数灯具都是由人控制，在忘记关灯的情况下也会造成大量的能源浪费。为进一步降低照明成本，节约能源，需要一种在正常情况下依据外界环境的亮度来决定照明灯具打开数量的自动控制装置。

技术实现要素：

本实用新型提供一种分布式照度检测控制装置，可以解决现有技术中的上述问题。

本实用新型提供了一种分布式照度检测控制装置，包括：单片机，继电器模块，多个数字照度传感器、LED灯具照明系统、延时模块和用于通过单片机控制继电器模块的按键模块，多个数字照度传感器分布于不同的区域，多个数字照度传感器分别与单片机连接，LED灯具照明系统和延时模块分别与继电器模块连接，延时模块和按键模块分别与单片机连接。

进一步地，还包括4G无线通信模块，所述多个数字照度传感器分别通过4G无线通信模块与单片机连接。

进一步地，所述多个数字照度传感器并联后通过I2C BUS接口和I2C总线与单片机连接。

进一步地，所述多个数字照度传感器均采用BH1750FVI芯片，所述数字照度传感器同时连接3.3V电源和5V电源，所述5V电源通过MOSFET管与数字照度传感器连接。

进一步地，所述单片机采用STM32F103C8T6芯片。

进一步地，所述继电器模块包括四个220V 10A的继电器，四个220V 10A的继电器分别通过延时模块与单片机连接，所述按键模块4包括六个按键，分别为S3、S4、S5、S6、S7和S8，其中S4、S5、S6、S7分别通过单片机控制四个220V 10A的继电器。

进一步地，还包括多个人体红外传感器，多个人体红外传感器分布在需要测量照度的不同区域，多个人体红外传感器分别与单片机连接。

进一步地，还包括人脸识别装置和报警装置，人脸识别装置和报警装置分别与单片机连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型在正常情况下，利用多个分布式数字照度传感器检测室内不同区域照度并自动控制不同区域灯具的打开与关闭；避免在忘记关灯的情况下造成大量的能源浪费，在特殊情况下，通过按键模块使得照度检测和控制灯具开关的功能失效，照明灯具的打开与关闭仍由人为进行控制，降低了照明成本，节约能源。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种分布式照度检测控制装置的结构示意图。

图2是本实用新型一种分布式照度检测控制装置中数字照度传感器的电路图。

图3是本实用新型一种分布式照度检测控制装置中继电器模块的电路图。

图4是本实用新型一种分布式照度检测控制装置中单片机的控制电路图。

附图标记说明：

1-单片机，2-继电器模块，3-数字照度传感器，4-按键模块。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种分布式照度检测控制装置，包括：单片机1，继电器模块2，多个数字照度传感器3、LED灯具照明系统、延时模块和用于通过单片机1控制继电器模块2的按键模块4，多个数字照度传感器3分布于不同的区域，多个数字照度传感器3分别与单片机1连接，LED灯具照明系统和延时模块分别与继电器模块2连接，延时模块和按键模块4分别与单片机1连接。

进一步地，还包括4G无线通信模块，所述多个数字照度传感器3分别通过4G无线通信模块与单片机1连接，4G无线通信模块传输信号稳定，功耗低，同时避免复杂的线路影响布局的美观。

进一步地，所述多个数字照度传感器3并联后通过I2C BUS接口和I2C总线与单片机1连接，通过I2C BUS接口和I2C总线系统稳定性高。

单片机1用于对照度数据进行处理和对继电器模块2控制；继电器模块2用于对各照明系统的单独控制；多个数字照度传感器3用于检测不同区域环境光的照度；按键模块4用于控制本装置的工作状态，延时模块用于单片机1延时控制继电器模块2，避免由于环境照度的异常突变导致LED灯具照明系统频繁启动和关闭，带来不必要的浪费。

如图1所示，单片机1负责对多个数字照度传感器3检测的照度数据进行比较判断后通过延时模块对继电器模块2进行控制，继电器模块2中包括多个继电器，数字照度传感器3采集的照度值与标准值进行比较，如果数字照度传感器的检测值在延时模块设定的时间内比标准值低100lx，则控制继电器模块2中相应的继电器动作，启动相应区域的照明灯，保证LED灯具照明系统的光照度，反之则保持原状态。

本装置中可以设置其中一个数字照度传感器3检测的是标准值，其余数字照度传感器3检测的是被控制照明系统的光照度值。

进一步地，所述数字照度传感器3采用BH1750FVI芯片，所述数字照度同时传感器3连接3.3V电源和5V电源，所述5V电源通过MOSFET管与数字照度传感器3连接，数字照度传感器3采用的芯片是BH1750FVI，如图4所示，与STM32F103C8T6单片机通过I2C BUS接口通信即STM32F103C8T6单片机的PB6和PB7口，该数字照度传感器3有1-65536lx的输入光范围和接近视觉灵敏度的光谱灵敏度特性，抗干扰能力强，灵敏度高。具体如图2所示，其中U2是数字照度传感器3的主芯片BH1750FVI，MOSFET管Q1保证数字照度传感器兼容5V和3.3V两种电压，其中U1是电源芯片，该芯片是一款低开启电压、输出电压可控制在1％以内的多用途稳压源。用它来将系统中的5V直流电压转换成3.3V直流电压，供给单片机和液晶显示等模块使用。输入和输出端的电解电容可以滤除电路中的噪声，保证该芯片和后级电路的正常稳定工作。其中LED灯D2用来指示电源的工作状态，电阻R2起限流的作用。

进一步地，所述单片机1采用STM32F103C8T6芯片，该单片机采用ARM32位的Cortex^TM-M3CPU内核，最高工作频率72MHz，支持I2C等多种通信接口，该芯片使得分布式照度检测控制装置具有高性能、低成本、低功耗的优势。

所述继电器模块2包括四个220V 10A的继电器及其驱动电路，具体如图3所示，晶体管T1～T4采用的是SS9013，可视为开关作用。电阻R15～R18主要起限流的作用，降低晶体管的功耗，电阻R19～R22能保证晶体管可靠截止。二极管D1～D4选用的型号是1N4148，它的作用是反向续流，抑制浪涌，四个继电器可以单独控制四个照明系统，也可由按键设置单个或全部不受单片机控制。

进一步地，所述继电器模块2包括四个220V 10A的继电器，四个220V 10A的继电器分别通过延时模块与单片机1连接，所述按键模块4包括六个按键，分别为S3、S4、S5、S6、S7和S8，其中S4、S5、S6、S7分别通过单片机1控制四个220V 10A的继电器，结合图3和图4，其中按键S3用来控制本装置的工作状态，第一次按下S3，整个装置不工作，控制继电器模块2的PA7、PB8～PB10口由上拉电阻R8～R11拉为高电平，继电器常闭触电断开，常开触点闭合，照明设备正常工作。第二次按下S3，该装置开始工作，继电器模块2受本装置控制。按下S4、S5、S6、S7时分别使继电器K1、K2、K4、K5不受本装置控制，再次按下S4、S5、S6、S7时继电器K1、K2、K4、K5继续受本装置控制。

如图4所示，在其VCC和GND之间并联一个去耦电容C12，可去除电源线噪声，提高抗干扰能力。通过PB6和PB7口实现与数字照度传感器模块的数据传输，通过PA7、PB8～PB10口实现对继电器模块的控制，通过PB11～PB15口检测按键模块的状态。

进一步地，还包括多个人体红外传感器，多个人体红外传感器分布在需要测量照度的不同区域，多个人体红外传感器分别与单片机1连接。

人体红外传感器检测是否有人，单片机1根据人体红外传感器的数据进行继电器模块2的控制，从而控制不同区域的照明系统，节约能源。

进一步地，还包括人脸识别装置和报警装置，人脸识别装置和报警装置分别与单片机1连接。

人脸识别装置安装在不同区域中人员进入的地方，用于识别进入人员是否为陌生人，当陌生人进入后，单片机1启动报警装置进行报警，提醒其他人员有外人进入，增强了控制装置的功能。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。