一种可见光通信的照明控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种可见光通信的照明控制系统，该照明控制系统包括照明端和无线控制器，采用可见光通信实现照明灯光的无线控制；所述照明端包括光接收模块、微控制模块、继电器组、通信接口、判决解调模块；无线控制器通过通信接口对照明端控制，所述照明端通过信号采集完成可见光亮度控制。本发明可以延长照明设备的使用寿命，降低照明系统的能源消耗，提高照明系统的照明质量。
【专利说明】
一种可见光通信的照明控制系统
技术领域
[0001]本发明涉及照明控制领域，尤其是一种可见光通信的照明控制系统。
【背景技术】
[0002]LED灯具有亮度高、寿命长、性能稳定、节省能源等优点，它将成为下一代的照明工具。由于的高灵敏度和线性调制特性，采用LED灯光信号来实现对照明系统控制，具有非常大的优势。与传统的红外和无线电通信相比，可见光通信具有发射功率高、无电磁干扰等优点。另外，目前运用广泛的照明控制方法线路复杂，安装繁琐，且不易于维护，浪费大量原材料，成本高。因此，可见光通信照明控制系统具有显著的研究意义和较大的发展前景，是一种新兴的节能、方便的照明控制系统。
【发明内容】
[0003]本发明的发明目的是对可见光通信的无线控制，克服现有技术方法的不足，提供了一种能够达到线路简单，安装方便，易于维护，节省大量原材料，降低能耗的一种可见光通信的照明控制系统。
[0004]为实现上述发明目的，提出了如下技术方案:
[0005]—种可见光通信的照明控制系统，包括无线控制器、照明端两部分;无线控制器包括光发射模块、微控制模块、调制驱动模块、通信接口。照明端包括光接收模块、微控制模块、继电器组、通信接口、判决解调模块。无线控制器将按键设置为照明模式，就可以开启LED，实现普通的照明；无线控制器切换至照明控制模式的关闭控制状态，控制LED发送关闭灯光的控制光信号，并将照明区域朝向照明端的光接收模块，光接收模块感应到光信号，并经过判决解调处理后，由微控制模块处理验证关闭信号的有效性，并通过控制继电器组，关闭照明设施。
[0006]进一步地，可见光通信的照明控制系统的无线控制器端由ST公司的Cortex—M3内核32位微控制器STM32F107完成数据的编码，并用数据编码输出电信号控制三极管驱动模块，以控制光发射模块。
[0007]进一步地，可见光通信的照明控制系统的照明端光接收模块用BPX21光电二极管完成光信号的接收和光电信号转换。电路采用TI公司的可编程12位并行高速A/D转换芯片THS1206，实现采样速率6 MSample/S(兆采样/s)的4通道同步采样，由内部控制实现差分模拟信号输入。微控制器模块用STM32F107完成接收信号解调、数据帧读取以及照明控制等功能。STM32F107微控制器的roi2?PB15和Η)8?Η)15与TH1206的12位A/D转换输出连接，PAO?PA4连接TH1206的时钟、中断等控制信号；管脚?连接串口；PBlO?roi3连接以太网口 ；PD0?PD7和PE7?PE15连接继电器组。TH1206的模拟输入管脚连接BPX21管。
[0008]该发明的有益效果:
[0009]本发明的一种可见光通信的照明控制系统，照明端灯光的控制，由无线控制器采用无线可见光通信技术实现。无线控制器将按键设置为照明模式，就可以开启LED，实现普通的照明；无线控制器切换至照明控制模式的关闭控制状态，控制LED发送关闭灯光的控制光信号，并将照明区域朝向照明端的光接收模块，光接收模块感应到光信号，并经过判决解调处理后，由微控制模块处理验证关闭信号的有效性，并通过控制继电器组，关闭照明设施。基于上述硬件结构，结合软件控制流程和采用的调制编码方法，可以验证得知无线控制器在发送1kHz，50kHz，10kHz，500kHz等频率信号时，照明端的接收效果。该系统能够达到线路简单，安装方便，易于维护，节省大量原材料，降低能耗的一种可见光通信的照明控制系统。可见光通信照明控制，推动了可见光通信的发展和应用，具有巨大的市场前景。
【附图说明】
[0010]图1是本发明的系统结构图；
[0011]图2是可见光通信的照明控制系统的工作原理图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本发明的一种可见光通信的照明控制系统作进一步详尽描述:
[0013]如图1所示，一种可见光通信的照明控制系统，包括无线控制器和照明端;无线控制器端由光发射模块、微控制模块、调制驱动模块、通信接口组成。光发射模块采用大功率白光LED发送高频闪烁光；调制驱动模块将要发送的电信号，调制成高速闪烁的光信号，并驱动LED点亮;通信接口用于连接外部设备更新数据。按键用于选择切换照明模式和照明控制模式，照明控制模式可以提供照明开启和关闭两种状态。照明端由光接收模块、微控制模块、继电器组、通信接口、判决解调模块组成。光接收模块采用光电二极管感应接收光信号；判决解调模块对接收的光信号进行放大、整形、滤波、解调。照明设备的开启和关闭通过继电器组控制。通信接口用于通过有线、无线等方式连接其他外部设施。
[0014]进一步地，可见光通信的照明控制系统的无线控制器端由ST公司的Cortex—M3内核32位微控制器STM32F107完成数据的编码，并用数据编码输出电信号控制三极管驱动模块，以控制光发射模块。
[0015]进一步地，可见光通信的照明控制系统的照明端光接收模块用BPX21光电二极管完成光信号的接收和光电信号转换。电路采用TI公司的可编程12位并行高速A/D转换芯片THS1206，实现采样速率6MSample/S(兆采样/s)的4通道同步采样，由内部控制实现差分模拟信号输入。微控制器模块用STM32F107完成接收信号解调、数据帧读取以及照明控制等功能。STM32F107微控制器的roi2?PB15和Η)8?Η)15与TH1206的12位A/D转换输出连接，PAO?PA4连接TH1206的时钟、中断等控制信号；管脚?连接串口；PBlO?roi3连接以太网口 ；PD0?PD7和PE7?PE15连接继电器组。TH1206的模拟输入管脚连接BPX21管。
[0016]如图2所示，所述可见光通信的照明控制系统，其工作原理是无线控制器将按键设置为照明模式，就可以开启LED，实现普通的照明。当用户途经照明设备时，将无线控制器切换至照明控制模式的开启控制状态，无线控制器就控制LED发送高频调制的闪烁光信号。此时，将控制器的照明区域朝向照明端的光接收模块，光接收模块可以感应到闪烁光，并将其转换成对应的电信号。经过判决解调处理后，由微控制模块处理验证开启信号的有效性，并通过控制继电器组，点亮的照明设施。
[0017]上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
【主权项】
1.一种可见光通信的照明控制系统，其特征在于，包括无线控制器、照明端;所述无线控制器包括光发射模块、微控制模块、调制驱动模块、通信接口；所述照明端包括光接收模块、微控制模块、继电器组、通信接口、判决解调模块;所述无线控制器将按键设置为照明模式，就可以开启LED，实现普通的照明；所述无线控制器切换至照明控制模式的关闭控制状态，控制LED发送关闭灯光的控制光信号，并将照明区域朝向照明端的光接收模块，光接收模块感应到光信号，并经过判决解调处理后，由微控制模块处理验证关闭信号的有效性，并通过控制继电器组，关闭照明设施。2.根据权利要求1所述的一种可见光通信的控制系统，其特征在于，所述无线控制器完成数据的编码，输出电信号控制驱动模块，以控制光发射模块。3.根据权利要求1所述的一种可见光通信控制系统，其特征在于，所述照明端中光接收模块完成光信号的接收和光电信号转换;所述微控制器模块完成接收信号解调、数据帧读取以及照明控制等功能。4.根据权利要求3所述的一种可见光通讯的照明控制系统，其特征在于，所述无线控制器端由32位微控制器STM32F107完成数据的编码，并用数据编码输出电信号控制三极管驱动模块，以控制光发射模块； 所述照明端光接收模块用BPX21光电二极管完成光信号的接收和光电信号转换;采用可编程12位并行高速A/D转换芯片THS1206，实现采样速率6MSample/s(兆采样/s)的4通道同步采样，由内部控制实现差分模拟信号输入;微控制器模块用STM32F107完成接收信号解调、数据帧读取以及照明控制等功能;所述STM3 2F1 7微控制器的I3B12?I3B15和TO8?H) 15与THl 206的12位A/D转换输出连接，PAO?PA4连接THl 206的时钟、中断等控制信号；管脚PB6?PB7连接串口 ；PB10?PB13连接以太网口 ；PD0?PD7和PE7?PE15连接继电器组。TH1206的模拟输入管脚连接BPX21管。
【文档编号】H05B33/08GK106060994SQ201610136009
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年3月10日 公开号201610136009.4, CN 106060994 A, CN 106060994A, CN 201610136009, CN-A-106060994, CN106060994 A, CN106060994A, CN201610136009, CN201610136009.4
【发明人】李群星, 万潇熠, 周午贤
【申请人】文成县刀锋科技有限公司