智能照明控制装置的制作方法

本实用新型涉及物联网技术领域，更确切地说涉及一种智能照明控制装置。

背景技术：

过亮或过暗的环境中会使人的眼睛容易疲劳，可能造成视力损害，因此如何提供合适的亮度以避免眼睛过度疲劳是相当重要的。中国台湾订定的照明标准中，规范了不同的活动与活动场所需要的照度。例如，在教室的照度为200-750勒克司、黑板照度为300-1500勒克司、课桌面为大于500勒克司；在办公室、设计室的照度750-1500勒克司；在休息室、仓库的照度为75-150勒克司。而目前市场上大部分的照明系统都不可调光，不仅会使人的眼睛造成不适，还会导致大量的电能浪费，同时灯泡都有一定的寿命，长时间不间断的工作大大影响灯泡的使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种智能照明控制装置，该控制装置能对照明装置实现智能调光，使照明装置发出的光线更加柔和，照明分布更加均匀，又可大幅度节省电能，同时还将有效地延长灯具寿命和减少维护成本。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的智能照明控制装置，其特征在于：包括调光控制器、终端控制器及光电传感器；所述的调光控制器至少为一个；所述的光电传感器至少为一个；

所述的调光控制器包括第一控制模块、第一无线通讯模块、第一无线发送/接收电路、运算放大器、光电传感器信号采集接口和第一输出接口；所述的第一无线通讯模块和光电传感器信号采集接口与所述的第一控制模块连接，所述的第一控制模块与所述的运算放大器连接，所述的运算放大器与所述的第一输出接口连接，所述的第一无线发送/接收电路与所述的第一无线通讯模块连接；

所述的调光控制器通过第一无线通讯模块和第一无线发送/接收电路与所述的终端控制器无线通讯连接；所述的光电传感器与所述的光电传感器信号采集接口可拆式连接；所述的第一输出接口用于与照明设备进行连接。

采用以上结构后，本实用新型的智能照明控制装置，与现有技术相比，具有以下优点：

由于本实用新型智能照明控制装置包括调光控制器、终端控制器及光电传感器，调光控制器通过第一输出接口与照明设备进行连接，终端控制器用于发送信号给调光控制器，终端控制器根据用户的需求可以完成相应的设置，如此变能对照明设备进行智能调光，使照明装置发出的光线更加柔和，照明分布更加均匀，又可大幅度节省电能，同时还将有效地延长灯具寿命和减少维护成本。所述的调光控制器通过第一无线通讯模块和第一无线发送/接收电路与所述的终端控制器无线通讯连接，使得调光控制器与终端控制器之间信号传输更加方便。所述的光电传感器与所述的光电传感器信号采集接口可拆式连接，能够根据实际需求来灵活地设置光电传感器的位置，使调光效果更好，更能满足用户的需求。

作为改进，所述的终端控制器包括第二控制模块、第二无线通讯模块、第二无线发送/接收电路、通讯电路和第二输出接口；所述的第二无线通讯模块和通讯电路与所述的第二控制模块连接，所述的第二无线发送/接收电路与所述的第二无线通讯模块连接，所述的第二输出接口与所述的通讯电路连接。结构简单，使用方便。

作为改进，控制装置还包括遥控设备，所述的终端控制器通过第二无线通讯模块和第二无线发送/接收电路与所述的遥控设备无线通讯连接。采用此种结构后，用户通过遥控设备就可以设置参数，使用更加方便。

作为改进，控制装置还包括触摸屏，所述的触摸屏与所述的第二输出接口连接。采用此种结构后，触摸屏中可以显示信息，使用户能够更加清楚地掌握照明设备的照明情况和控制装置的运行情况。

作为改进，所述的光电传感器信号采集接口包括外接接口、检测电阻、信号输出引脚和信号检测引脚；所述的检测电阻连接在电源和信号检测引脚之间；所述的信号输出引脚和信号检测引脚均与所述的第一控制模块连接。结构简单，控制方便。

作为改进，所述的第一控制模块包括单片机、上电复位电路及晶体震荡器；所述的上电复位电路和晶体震荡器均与所述的单片机连接。结构简单，控制方便。

本实用新型要解决的另一技术问题是，提供一种智能照明控制装置的控制方法，该控制方法不但能实现智能调光，还能根据用户的需求进行调光，既能实现手动调光，也能实现自动调光，更加能够满足用户的需求。

附图说明

图1为本实用新型智能照明控制装置的结构示意图。

图2为本实用新型智能照明控制装置的调光控制器的电路框图。

图3为本实用新型智能照明控制装置的终端控制器的电路框图。

图4为本实用新型智能照明控制装置的调光控制器的一部分电路原理图。

图5为本实用新型智能照明控制装置的调光控制器的另一部分电路原理图。

图6为本实用新型智能照明控制装置的终端控制器的电路原理图。

图7为本实用新型智能照明控制装置的控制方法的工作流程图。

图8为本实用新型智能照明控制装置的控制方法的串口数据处理子程序的工作流程图。

图9为本实用新型智能照明控制装置的控制方法的手动调光子程序的工作流程图。

图10为本实用新型智能照明控制装置的控制方法的自动调光子程序的工作流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型的智能照明控制装置，包括调光控制器、终端控制器及光电传感器；所述的调光控制器至少为一个；所述的光电传感器至少为一个；所述的光电传感器的数据可以根据实际需求进行设置。所述的调光控制器与所述的终端控制器无线通讯连接。所述的光电传感器与所述的调光控制器可拆式连接。所述的调光控制器与照明设备进行连接。所述的光电传感器的数量可以与所述的调光控制器的数量相对应，即一对一进行连接。光电传感器的数量也可以少于调光控制器的数量，光电传感器根据需要连接在其中某个调光控制器上。光电传感器的数量也可以等于调光控制器的数量，每个调光控制器上都可以连接一个光电传感器。

如图2所示，所述的调光控制器包括12V电源输入端、12V转5V输出电路、12V转3.3V输出电路、第一控制模块、第一无线通讯模块、第一无线发送/接收电路、运算放大器、光电传感器信号采集接口和第一输出接口；12V电源输入端分别与12V转5V输出电路和运算放大器连接。12V转5V输出电路分别与光电传感器信号采集接口和12V转3.3V输出电路连接。所述的12V转3.3V输出电路分别与第一控制器和第一无线通讯模块连接。所述的第一无线通讯模块和光电传感器信号采集接口与所述的第一控制模块连接，所述的第一控制模块与所述的运算放大器连接，所述的运算放大器与所述的第一输出接口连接，所述的第一无线发送/接收电路与所述的第一无线通讯模块连接；所述的调光控制器通过第一无线通讯模块和第一无线发送/接收电路与所述的终端控制器无线通讯连接；所述的光电传感器与所述的光电传感器信号采集接口可拆式连接；所述的第一输出接口用于与照明设备进行连接。第一无线通讯模块和第一无线发送/接收电路可以集成在一个模块上。

所述的光电传感器信号采集接口包括外接接口、检测电阻、信号输出引脚和信号检测引脚；所述的检测电阻连接在电源和信号检测引脚之间；所述的信号输出引脚和信号检测引脚均与所述的第一控制模块连接。所述的第一控制模块包括单片机、上电复位电路及晶体震荡器；所述的上电复位电路和晶体震荡器均与所述的单片机连接。

如图4和图5所示，J2是电源输入接口，U6，R7，R8构成电压输出可调电路，实现宽压输入。L1是电感，起到滤波作用，U4，U5为降压芯片，额定输出5V 、3.3V，F1是保险丝，保护芯片不会被烧毁或击穿。U1是单片机，是一颗超低功耗微控制器，R1，C17是上电复位电路，C9，C10和Y1构成一个晶体震荡器，C9，C10是起震电容。U3是无线数传芯片，R24是偏置电阻，设置精确的偏置电流，L2，L3，C4和C24构成平衡-不平衡转换器，C27是平衡-不平衡转换器DC阻断电容，L4，L5，C23和C25构成RF LC滤波器，J4是SMA座子，接外部天线。U2是运算放大器，对单片机的DAC输出电压进行放大，J8是输出电压外部接口。J5是光电传感器外部接口，J5与上拉电阻R5构成自检测电路。U6，R7，R8，U4，U5，F1属于电源部分；L1属于第一无线通讯模块电源部分；U1、R1、C17、C9、C10、Y1属于第一控制模块；U3、R24属于第一无线通讯模块；L2、L3、C4、C24、C27、L4、L5、 C23、C25、J4属于第一无发送/接收电路；U2是运算放大器；J8属于第一输出接口；J5、R5属于光电传感器采集接口。

如图3所示，所述的终端控制器包括5V电源输入端、降压电路、第二控制模块、第二无线通讯模块、第二无线发送/接收电路、通讯电路和第二输出接口；所述的5V电源输入端分别与所述的降压电路、通讯电路连接。所述的降压电路分别与所述的第二无线通讯模块和第二控制模块连接。所述的第二无线通讯模块和通讯电路与所述的第二控制模块连接，所述的第二无线发送/接收电路与所述的第二无线通讯模块连接，所述的第二输出接口与所述的通讯电路连接。智能照明控制装置还包括遥控设备和触摸屏，所述的终端控制器通过第二无线通讯模块和第二无线发送/接收电路与所述的遥控设备无线通讯连接。所述的触摸屏与所述的第二输出接口连接。所述的第二无线发送/接收电路与所述的第二无线通讯模块可以集成在一个模块上。

如图6所示，J3是USB接口，供电输入接口。L1是电感，起到滤波作用。U5是LDO降压芯片，将5V电压降到3.3V，提供稳定电压。F1是保险丝，保护芯片不会被烧毁或击穿。U1是单片机，是一颗超低功耗微控制器，R1，C17是上电复位电路，起到上电复位作用，C9，C10和Y1构成一个晶体震荡器，C9，C10是起震电容。U6是电平转换芯片，将TTL电平转换为232电平跟外部通讯。U2是无线发送/接收模块，发送/接收无线信号，U2通过SPI跟MCU进行通讯，J5是SMA座子，接外部天线。J3、 L1、U5、F1属于电源模块部分；U1、R1、C17、C9、C10、Y1属于第二控制模块；U6属于第二通讯电路；U2属于第二无线通讯模块；J5是天线座子，属于无线接口。

所述的触摸屏配备7寸触摸屏，控制界面可以选择手动控制或自动控制，可以任意选择要控制的LED灯实现通断、调亮调暗、定时等，也可全开全关、复位；自动模式下设置预设值等。7寸触摸屏采用windows操作系统，操作简洁方便，产品便于固定安装，且美观大方。

所述的遥控设备，通过无线进行远程控制，具备触摸屏的功能。遥控设备携带方便，在无线接收范围内都可以进行控制，不受位置限制，使用更便捷。

无线通讯网络采用433MHz免费工作频段，采用CC1101无线工作模块，运用稳定，低成本的MESH网络结构形式，自动组网，自动维护，有效通讯距离500m，接收灵敏度-113dbm。

光电传感器采用S11153-01MT光谱响应接近人眼灵敏度的光IC。光谱响应范围300 to 820 nm，工作温度范围大，-40 到 105℃。

单片机采用STM8L151K4芯片，分别与433MHz无线通讯电路，光电传感器，运放相连接。

本实用新型的智能照明控制装置的控制方法，包括以下步骤：

S1、终端控制器接收信号，进入串口数据处理子程序；所述的串口数据处理子程序包括以下步骤：

S11、单片机判断串口接收的flag是否置位，用以判断是否收到控制指令，如果flag置位则所述的终端控制器通过串口通讯电路接收数据，并将接收到的数据缓存在所述的终端控制器的单片机的RAM里。

S12、数据接收完成后进行CRC校验；

S13、判断接收的数据是否为正确数据；若是，则进行数据处理；否则丢弃本组数据。

S2、若串口数据处理子程序解析数据的结果为第一数据，则进入手动调光子程序；若串口数据处理子程序解析数据的结果为第二数据，则进入自动调光子程序；本具体实施例中，通过协议，解析数据第二字节为1则进入手动调光子程序，手动调光flag置为1；第二字节为2则进入自动调光子程序，自动调光flag置为1。

串口收发协议如下表所示：

所述的手动调光子程序包括以下步骤：

S201、查询手动调光FLAG是否置位，置位后则所述的终端控制器进行目标分析，判断是否进行整组整列调光或进行单个调光；本具体实施例中，通过协议第3字节为0则进行整组整列调光，为1则进行单个灯调光。

S202、若进行整组整列调光，则进入步骤S203；若进行单个调光，则进入步骤S205；

S203、所述的终端控制器通过无线的方式轮询给N个所述的调光控制器发送控制信号；首次轮询给所有的调光控制器发送控制信号，再次轮询时给发送失败的调光控制器发送控制信号。采用此种方式，可避免出现收发漏包的现象。

S204、终端控制器轮询完成后，判断是否所有的调光控制器无线发送成功；若是，则完成调光；否则返回步骤S203；可以定义发送失败重试的次数，重试次数一旦为零则发送下一组控制信号，并同时记录下发送失败的编号，以便再次轮询。发送失败则在触摸屏上显示调光控制器错误，并显示该调光控制器的编号以及位置信息。

S205、所述的终端控制器通过无线的方式对相应编号的调光控制器发送控制信号；

S206、终端控制器无线发送完成后，判断是否无线发送成功；若是，则完成调光；否则返回步骤S205。发送失败则在触摸屏上显示调光控制器错误，并显示该调光控制器的编号以及位置信息。

无线收发协议如下表所示：

所述的自动调光子程序包括以下步骤：

S211、查询自动调光FLAG是否置位，置位后打开光电传感器；

S212、调光控制器采集光电传感器的当前亮度值，并将所述的亮度值发送给终端控制器；打开模数转换器AD进行光亮度采集。

S213、终端控制器将收到的当前亮度值与用户的预设值进行比较；

S214、若当前亮度值大于预设值，终端控制器通过无线的方式发送给调光控制器减小的命令（协议的功能码为0x01）；若当前亮度值等于预设值，终端控制器通过无线的方式发送给调光控制器保持该大小的命令（协议的功能码为0x00）；若当前亮度值小于预设值，终端控制器通过无线的方式发送给调光控制器增大的命令（协议的功能码为0x02）；

S215、若无线发送成功，则完成自动调光过程；若无线发送失败，则返回步骤S214。