专利名称：电量可采集的以太网led控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种LED控制系统，尤其涉及一种以太网控制的且电量可实时采集的LED控制系统。
背景技术：
近年来，LED凭借着其高节能、长寿命、环保等优点而得到了快速发展。大功率的LED照明灯具已经开始在道路照明、隧道照明、场馆照明等场所推广应用，相应的对LED控制系统的需求也有了更高的要求。不仅要对LED灯具进行开关控制、亮度调节和远程控制，而为了更加节能、判断当前系统的工作状况，还需要对系统进行所耗电量的实时监测。目前市面上的LED控制系统都没有实时监视系统所耗电量和判断电路是否出现故障的功能。以太网技术的发展，也使得以太网在各方面的应用更加广泛。基于以太网的众多优点，有人发明了一种以太网式LED显示屏控制系统(公开号 CN101625830A)。该系统通过以太网传输方式进行通信，使得整个系统的使用变得灵活、方便。但是，该设计没有实时计量系统所耗电能模块，无法知道LED的工作状态和电路是否出现故障。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了电量可采集的以太网LED控制系统，他可以通过以太网进行远程控制LED灯具的开或关，调节LED灯具的亮度，不受环境影响和距离的限制，还可以通过电量计模块实时采集系统所耗电量并以此判断电路是否出现故障。本发明的技术方案是电量可采集的以太网LED控制系统，包括上位机监控模块、以太网通信模块、MCU控制模块、AC/DC电源模块、LED驱动模块、电量计模块和存储器模块；以太网通信模块的数据输入口与监控主机的网口相连，输出接口与MCU控制模块的PO 口相连;MCU控制模块通过Pl. 5、Pl. 6、Pl. 7分别与LED驱动模块的PWM信号输入口相连；MCU控制模块通过P3.5 口与电量计模块的瞬时功率输出口相连。上位机监控模块的控制界面采用VC编写。所述的存储器模块由随机存储器芯片62256和锁存器组成，直接与MCU控制模块相连。所述的AC/DC电源转换模块可分别为以太网通信模块、MCU控制模块、电量计模块和LED驱动模块提供5V的芯片工作电压，同时为LED灯提供5V至25V的工作电压。本发明的有益效果上位机通过以太网能够远程控制LED驱动PWM调光接口的输出，对多路LED灯具进行开关灯、调光等操作，电量计可以将实时采集的电量信息通过MCU送于上位机，从而可以实时监测系统所耗电量和判断电路有无故障。通过以太网传输控制信息，既保证了控制的可靠性又大大增加了控制距离，使用方便灵活。
图I为本发明提供的电量可采集的以太网LED控制系统总体结构图。图2为本发明提供的电量可采集的以太网LED控制系统主程序流程图。
具体实施例方式请参阅图1，本发明包括上位机监控模块、以太网通信模块、MCU控制模块、AC/DC电源模块、LED驱动模块、电量计模块和存储器模块。MCU控制模块选用单片机作为主控芯片，它接收上位机通过以太网发送来的TCP数据包，解包后，输出相应占空比的PWM信号给LED驱动模块，此外MCU控制模块接收电量计发送过来的瞬时功率信号，通过处理打成TCP数据包，然后通过以太网送给上位机进行实时显示。AC/DC电源转换模块的输入端与220V电压直接连接，输出端可以输出多种直流电压，分别为以太网通信模块、MCU控制模块、LED驱动模块、电量计模块供电。上位机界面采用VC编写。以太网控制模块采用RTL8019AS以太网控制器，它通过网络接口 RJ45接入以太网。LED驱动模块采用CAT4109芯片，它具有三路PWM调光接口，可以一次输出三路占空比各异的PWM信号。所述的电量计模块采用AD7755芯片，它可以实时采集电量信号并转换成数字信号输出，使用方便。所述的MCU控制模块采用STC89C54RD+芯片。存储器模块由随机存储器芯片62256和锁存器组成，用于暂存数据，提高系统的数据吞吐量。 请参阅图2，本系统程序设计工作主要分为两个部分，接收上位机数据进行TCP解包并输出相应占空比的PWM信号部分和采集电量进行TCP打包并送给上位机显示部分；系统上电后，首先进行系统初始化，然后系统检测上位机模块通过以太网与MCU的连接是否正常，电量计与MCU的连接是否正常，连接正常系统才能工作；电源开始工作后，MCU不断查询是否接收到指令信息，若接收到指令信息，MCU开始解读接收到的TCP数据包指令信息，然后输出相应占空比的PWM信号来控制LED灯发出不同亮度的光，当PWM信号占空比为零时，LED处于关灯状态；电量计模块同步采集系统的电流电压信号，转换为功率信号，然后以数字量形式送入到MCU，MCU将接收到的功率信号打成TCP数据包，通过以太网送给上位机进行实时显示，根据上位机显示数据的变化情况，可以判断出电路有无异常发生。本发明能够实现如下功能；1.远程控制功能，远程上位机通过以太网发送控制命令给以太网通信模块，以太网通信模块经过相应的处理后送于MCU控制模块，MCU控制模块解析TCP数据包并执行相应的控制，实现开关灯、调光等操作；2.实时显示电量并以此判断电路有无异常的功能管理人员通过上位机可以实时观测系统所耗电量并以此判断电路的工作状态，当系统出现异常时，上位机界面会做出相应的反映，以此来报警。本发明非常适合应用于情景照明、舞台照明、KTV、酒吧等场所。综上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；凡基于上述基本思路，不脱离本创作精神和范围内所做的各种更动和修饰，都应属于本发明所公开的范围。
权利要求
1.电量可采集的的以太网LED控制系统，其特征在于，包括上位机监控模块、以太网通信模块、MCU控制模块、AC/DC电源模块、LED驱动模块、电量计模块和存储器模块；以太网通信模块的数据输入口与监控主机的网口相连，输出接口与MCU控制模块的PO 口相连；MCU控制模块通过PI. 5、P1. 6、P1. 7分别与LED驱动模块的PWM信号输入口相连;MCU控制模块通过P3. 5 口与电量计模块的瞬时功率输出口相连。
2.根据权利要求I所述的电量可采集的以太网LED控制系统，其特征在于，所述的上位机监控模块的控制界面采用VC编写。
3.根据权利要求I所述的电量可采集的以太网LED控制系统，其特征在于，所述的存储器模块由随机存储器芯片62256和锁存器组成，直接与MCU控制模块相连。
4.根据权利要求I所述的电量可采集的以太网LED控制系统，其特征在于，所述的AC/DC电源转换模块可分别为以太网通信模块、MCU控制模块、电量计模块和LED驱动模块提供5V的芯片工作电压，同时为LED灯提供5V至25V的工作电压。
全文摘要
本发明公开了一种电量可采集的以太网LED控制系统，包括上位机监控模块、以太网控制模块、MCU控制模块、AC/DC电源模块、LED驱动模块、电量计模块和存储器模块。上位机监控模块可远程控制LED灯，并实时监视系统的电量；以太网控制模块接收上位机传送来的数据，处理后送给MCU控制模块；MCU根据收到的数据输出相应占空比的PWM信号控制LED驱动模块的输出电流；电量计模块计量系统所耗电量，经MCU控制模块处理后送给上位机进行实时显示。本发明可与LED灯具直接连接，可用于情景照明和场馆照明等，可实时监测电路所耗电能并判断电路异常，设备简单、成本低廉，便于安装、操作和维护管理，且操作不受环境和距离的限制。
文档编号H05B37/02GK102769979SQ201210256340
公开日2012年11月7日 申请日期2012年7月20日 优先权日2012年7月20日
发明者孟散散, 宋驰, 惠昭, 王宁, 王巍, 王秋平, 赵宝宜 申请人:天津工大瑞工光电技术有限公司