一种多功能智能LED照明系统的制作方法

本发明涉及智能家居领域，具体涉及一种多功能智能LED照明系统。

背景技术：

随着人们对生活要求的提高，照明灯具作为现代生活不可缺少的一部分，得到了广泛的关注。LED(Lighting Emitting Diode)照明即是发光二极管照明，是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿色的光，在此基础上，利用三基色原理，添加荧光粉，可以发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色等任意颜色的光。LED灯具就是利用LED作为光源制造出来的照明器具。

LED具有光效高、电压低、耗能低、发热少、寿命长、易于控制等特点。在同等亮度之下，LED光源所消耗的能量为白炽灯的10％，日光灯的50％。在我国，每年的照明用电占到总电能消耗量的12％，有报告指出，若把现有的所有白炽灯替换为节能灯，一年可以节约的电能为480亿kwh。目前，随着LED陆续导入室内、室外照明市场，LED照明价格也大幅下降。

目前市场上主要的LED照明灯具，只是将LED作为传统白炽灯的替代光源，其良好的受控性能(例如，无极调光)不能发挥出来，功能也非常单一。因此有必要对LED的性能进行挖掘和使用，达到物尽其用的功能，开发满足人们生活要求的多功能智能LED照明系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于一种多功能智能LED照明系统，以解决上述背景技术中存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多功能智能LED照明系统以单片机为控制核心，具有超声波测距、LED显示控制、液晶显示控制、环境监测控制、语音控制、计时与定时关机功能。

进一步，所述的一种多功能智能LED照明系统，其特征在于采用基于超声波测距的“软开关”，进行LED照明系统的开、关控制、亮度无级调节等。

进一步，所述的一种多功能智能LED照明系统，其特征在于具有液晶显示模块，可以显示当前温度、湿度、光强、时间与运行时间等信息。

进一步，所述的一种多功能智能LED照明系统，其特征在于开发了语音模块，采用了非特定人声语音识别技术，具有语音控制、语音对答、播放背景音乐功能；语音模块还具有三问报时功能，可以语音报时。所述语音模块还进行了垃圾词填充，增加了系统容错能力；所述语音模块还设置了唤醒词条，以防止误操作。

进一步，其特征在于有手动和自动控制两种模式，可以手动控制并调节灯的亮度，也可以通过语音、通过超声波测距模块信号完成自动控制，可以结合时钟系统实现定时关机。

进一步，所述的一种多功能智能LED照明系统，其特征为LED阵列和驱动电路板之间，加入散热铜柱，制造一定的空隙，使空气能在空隙之间流动，提高散热效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)利用超声测距信号，控制LED照明系统亮度，进行无级调节，在人距离比较远或者无人时，采用低能耗工作模式，进一步减少了照明系统的能量消耗。

(2)通过语音控制，使控制更为简单方便。采用填充垃圾词、增加唤醒词条等功能，提高了系统可靠性。

(3)通过液晶显示温度、光强、湿度、播放背景音乐以及定时关机等功能，使LED照明系统功能更为人性化与多样化，满足了现代生活对智能家居的需求。

附图说明

图1为本发明一种多功能智能LED照明系统结构框图；

图2为本发明一种多功能智能LED照明系统主电路接线图；

图3为本发明一种多功能智能LED照明系统语音模块软件框图；

图4为本发明一种多功能智能LED照明系统主程序流程图；

图5为本发明一种多功能智能LED照明系统中断子程序流程图。

附图标志：1-初始模态、2-休眠模态、3-照明控制、4-音乐播放、5-系统设置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1：

所述一种多功能智能LED照明系统以单片机为控制核心，具有超声波测距、LED显示控制、液晶显示控制、环境监测控制、语音控制、计时与定时功能。

所述超声波测距能检测室内是否有人，距离为多远，从而控制光照亮度，达到节能目的。

所述LED控制功能能根据监测信号或语音，实现无级调光。

所述液晶显示功能能显示温度、光强、湿度、时间等信息。

所述环境监测功能能同时对光照强度、温度进行检测，检测结果实时显示。

所述语音控制功能可以根据语音对灯光进行控制、能识别多个用户的声音、能进行音乐播放。

所述时间功能，能实现定时关灯，还能实现计时并进行液晶显示。

请参阅图2：

所述一种多功能智能LED照明系统以主控芯片(STC12C5A60S2)为核心，与AD/DA通过模拟总线进行通讯；

与超声波测距模块通过Trig、Rcho进行连接，通过PWM输出信号与LED驱动进行连接；实现光强无级调节。

与RTC 1302时钟模块通过I/O、DAT、RST口进行通讯，系统共地。为照明系统添加RTC模块，可以方便用户在实际使用中，知道当前时间，提供系统定时开关的功能。

此外，系统通过P口与语音模块进行通讯，通过排座与1602A液晶显示器进行连接。

请参阅图3：

所述语音模块共有5个模态：初始模态1，休眠模态2，3个工作模态分别为：照明控制3、音乐播放4，系统设置模态5。

所述初始模态1主要用于系统的初始化和变量的分配，但系统通电后，默认进入初始模态。

所述照明模态3，主要用于对LED进行照明控制，包括开、关、亮、暗等操作，同时具有警告提示功能。

所述音乐播放模态4，用于播放预置入系统的背景音乐，也可以通过系统升级方式添加更多背景音乐。

所述系统设置模态5，用于对系统的音量进行重新定义，该设置功能也是通过语音控制的。

当系统长期空闲时，自动进入休眠模态2。进入休眠模态2后，需要对系统进行唤醒操作，才能进行进一步的控制工作。

同时，所述休眠模态2也可通过设置特定的识别词条进行唤醒，实现类似密码锁的功能，防止用户的误操作。

所述语音模块还进行了垃圾词填充，增加了系统容错能力。具有三问报时功能，可以语音报时。

请参阅图4：

所述一种多功能智能LED照明系统主程序为一个嵌有条件语句的循环检测、处理、显示程序，用于对环境数据进行采集和显示。嵌入的条件语句主要作用是实现手动控制功能：当条件满足时，允许手动对LED灯进行控制；条件不满足时，直接跳过该段语句，进行自动控制。

请参阅图5：

所述中断子程序使用的中断为外部中断0，具有最高的优先级。所述中断子程序的主要作用是和语音模块进行连接，获取语音模块输出的数据，并根据数据的内容，对系统进行调整，例如开关灯、亮度调整等。首先进入中断子程序，然后记录系统状态，获取外部通讯信号，根据信号控制LED灯，控制完成后恢复系统状态，退出中断。

本实施例所述一种多功能智能LED照明系统，通过LED照明系统亮度无级调节，进一步减少了照明灯的能量消耗，通过语音控制，使控制更为简单方便；通过语音控制，使控制更为简单方便，采用填充垃圾词、增加唤醒词条等功能，提高了系统可靠性；通过液晶显示温度、光强、湿度、播放背景音乐以及定时关机等功能，使LED照明系统功能更为人性化与多样化，满足了现代生活对智能家居的需求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。