专利名称：新型照度控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及照明领域，更具体地说，涉及照明领域自动控制照明系统所用的一种照度控制系统。
背景技术：
日益突出的能源问题和低碳、环保的生活理念，促进了新能源技术(如太阳能、风能等)和节能技术的发展，并且要在节能的同时，保证舒适性。自动照度控制器综合日光与灯光照明效果，通过动态调节灯光的亮度，达到充分利用自然光的目的，在节能与保证照明舒适性之间取得平衡。其中，照度是恒量照明效果重要的指标，良好的照度对于人们进行生产、生活的意义重大。普通的照度控制系统所用的照度控制器控制器，仅当自然光照度低于某一阈值时开启灯具，对照度的调节是突发式的。但由亮到暗是一个渐近的过程，照度的突变，使人眼的感觉不舒服。而且突变式调节，是在自然光照度低于某一阀值时突然开启灯具，使得灯具一直保持在同一亮度，这不能在自然光不断变化的条件下满足不同的照度要求，容易造成电能的浪费。另外，现有的照度控制器反映速度慢，照度控制不准确。 发明内容本发明的目的在于提供一种能够在自然光不断变化的条件下，不断调节灯具光照度的新型照度控制系统，本发明系统所用的照度控制器能够采集外部自然光的变化数据， 并处理转换成控制信息，用于控制灯具的照度，使得整个环境的照度始终保持在合适的值， 使人眼舒适，同时，节约电能。为了达到上述目的，本发明一种新型照度控制系统，包括照度控制器，照度控制器的输出端与灯具控制器的输入端相连，灯具控制器的输出端与灯具供电电源相连，所述照度控制器为智能照度控制器；所述智能照度控制器包括传感器单元和处理单元；所述传感器单元采用带有1 接口的数字传感器；所述处理单元采用具有PWM脉宽调制单元的微处理器。工作过程中，所述传感器单元感应环境中总的实时照度值，并通过1 接口输出到处理单元，所述处理单元采用PID控制算法计算收到的环境实时照度值信号得到一个占空比，将该占空比用于控制PWM调制，得到控制脉冲，将该控制脉冲输出送到灯具控制器，灯具控制器将收到的控制脉冲转换成驱动灯具的电力，输出给灯具供电。传感器单元能准确迅速的感应环境中实时照度值的变化，并能根据环境照度的变化实时控制灯具发光强度的改变，使得照度不会突变，保证环境中的照度始终满足人眼要求。本发明的优点在于，整个照度控制系统所采用的照度控制器是采用的高分辨率的传感器和高效能的处理单元组成的智能照度控制器，采用PWM调光法来控制发光强度，其中，PWM控制脉冲的占空比是采用PID控制算法通过系统感知环境实时照度值来得到的，这样根据环境中光照度来实时调节灯具照度，使得整个环境总体照度始终保持在一个合适的值，满足人眼要求，又能节约电能。本发明的信息照度控制系统反映速度快，照度控制准确， 适用范围广。
图1是本发明的新型照度控制系统结构框图示意图；图2是本发明的新型照度控制系统内部电路原理示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的新型照度控制系统，包括一个智能照度控制器3，智能照度控制器3的输出端与灯具控制器4的输入端相连，灯具控制器4的输出端与灯具5供电电源相连，以控制灯具5的发光强度。实施例一如图1-2所示，智能照度控制器3包括传感器单元和处理单元，传感器单元采用带有1 接口的数字传感器BH1750FVI，该传感器的光谱响应特性与人眼接近，而且光谱范围宽，分辨率高，能够很好的满足人眼的要求，且该传感器感应到的环境实时照度值可以从1 接口直接读出。智能照度控制器3的处理单元采用价格低、集成度高的微控制器 STC12C5201AD,该微控制器具有PWM脉宽调制单元，方便智能照度控制器3产生PWM控制脉冲6。当传感器将环境中自然光1以及灯光2实时照度总值感应出并通过其自身的1 接口读出时，处理单元将该照度值采用PID算法进行计算，得到一个占空比，该占空比用于控制PWM脉宽调制单元产生控制脉冲6，并将控制脉冲6从输出端输出到灯具控制器4，灯具控制器4将收到的PWM控制脉冲6转换成驱动灯具5的电力输出，用以控制灯具5的实时发光强度，使整个环境总的照度值符合要求。本发明的新型照度控制系统相对于现有技术下的照度控制系统而言，更能满足人眼要求，又能节约电能，且反映速度快，照度控制准确，适用范围广。本发明的新型照度控制系统，其优点在于第一，结构简单，因为本发明所用器件少，系统简单，可靠性高。第二，本发明功耗、成本低，微控制器STC12C5201AD、照度传感器 BH1750FVI的功耗与成本很低，便于大规模使用。第三，本发明可应用范围广泛，可广泛应用于室内、室外的照明控制中。室内照明控制如办公室、教室、家居环境等，当自然光1照发生改变时，通过本发明控制灯具5的光强度来保持室内照度，弥补自然光1照不足导致的室内照度下降，保证室内环境的舒适度，避免由于自然光1的突然变化对教学、办公、日常生活等的影响。针对城市的“过度照明”，通过本发明控制系统自动调整室外照明灯具5的亮度， 使照明环境获得合理的照度值，来治理“光污染”。第四，本发明具有智能性，本发明控制系统的调光方式相对于手动调光的照度控制方式而言，照度控制响应速度快，照度控制准确， 相对传统的阈值照度控制器而言，不会因灯具5的突然全功率开启使得环境的照度发生突变，提高了人眼的舒适度。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求1.一种新型照度控制系统，包括照度控制器，照度控制器的输出端与灯具控制器(4) 的输入端相连，灯具控制器的输出端与灯具( 供电电源相连，其特征在于，所述照度控制器为智能照度控制器(3)；所述智能照度控制器(3)包括传感器单元和处理单元；所述传感器单元采用带有1 接口的数字传感器；所述处理单元采用具有PWM脉宽调制单元的微处理器。
2.根据权利要求1所述的新型照度控制系统，其特征在于，所述传感器感应环境中总的照度值，并通过1 接口输出到处理单元，所述处理单元采用PID控制算法计算收到的环境照度值信号得到一个占空比，将该占空比用于控制PWM调制，得到控制脉冲(6)，将该控制脉冲(6)输出送到灯具控制器G)，灯具控制器4将收到的控制脉冲(6)转换成驱动灯具(5)的电力，输出给灯具( 供电。
专利摘要本实用新型公开了一种新型照度控制系统，包括照度控制器，照度控制器的输出端与灯具控制器的输入端相连，灯具控制器的输出端与灯具供电电源相连。本实用新型的整个照度控制系统所采用的照度控制器是采用的高分辨率的传感器和高效能的处理单元组成的智能照度控制器，采用PWM调光法来控制发光强度，其中，PWM控制脉冲的占空比是采用PID控制算法通过系统感知到的环境实时照度值来得到的，这样根据环境中光照度来自动实时调节灯具照度，使得整个环境总体照度始终保持在一个合适的值，满足人眼要求，又能节约电能。本实用新型的信息照度控制系统反映速度快，照度控制准确，适用范围广。
文档编号H05B37/02GK202103901SQ201120165990
公开日2012年1月4日 申请日期2011年5月24日 优先权日2011年5月24日
发明者康丽, 李德胜, 贺晓阳, 邹念育, 高英明 申请人:大连工业大学