专利名称：区域led照明智能检测控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种LED照明智能检测控制系统，尤其涉及工厂区域内LED照明智能 检测控制系统。
背景技术：
LED照明灯的节能效果是被大家所广泛认可的，但在现有技术条件下，LED照明灯 产品的造价偏高，如何响应政府低碳减排号召，大力推广LED照明灯等节能产品是企业面 临的全新的挑战。EMC(合同能源管理)运作模式无疑是LED照明灯产品推广的催化剂，然 而EMC模式的实施成败关键在于LED照明灯节能产生的经济效益，除了 LED照明灯自身的 节电效果，还需要有一套LED照明灯检测控制系统来进一步降低电费，同时使照明区域内 有良好的照明效果，并延长灯具的使用寿命，然而目前市场上并没有这样的一套系统。
发明内容
本发明是为解决现有上述技术中的缺点，让EMC运作模式更高效的执行而产生 的。本发明是以LED灯具等节能产品为基本对象，构建一套区域LED照明智能检测控 制系统，具体技术方案为系统包括LED灯头、中央控制器、光线检测单元，中央控制器做为 控制核心连接着若干个LED灯头和光线检测单元。其中LED灯头包括LED阵列、恒流单元、 智能驱动单元、温度检测单元、恒压单元。EMC灯头部分的温度检测单元接在LED阵列与智能驱动单元之间，主要由LED铝基 板上的温度传感器与串联在LED阵列中的热敏电阻组成；恒流单元接在LED阵列与智能驱 动单元之间，采用芯片MAX168M具有三路36V额定、开漏、恒定电流吸入输出能力，可向三 串独立的LED提供高达150mA的驱动电流，并且可提供三路PWM调光输入，以用于独立控制 各串LED的亮度，并可切换各串LED的导通与关断；LED阵列包含一串暖白光LED组合，两串 冷白光LED组合；智能驱动单元所含微处理器是freescale 8位单片机9S08AW32，是汽车 级芯片，可以满足恶劣环境工作需要，含有16路10位AD转换，fC、SPI等通讯端口，能够满 足此处要求，智能驱动单元读取中央控制器传过来的信号，控制恒流单元芯片MAX16824的 PWM管脚，进而控制暖白LED和冷白LED的发光亮度；恒压单元连接着智能驱动单元，所用 芯片为infineon公司TLE6389，具有主输出端关闭，输出欠压延时重启，短路保护等功能。中央控制器包括微处理器以及外围与其相连的故障报警单元、工作状态显示单 元、信号放大单元、数据存储单元、恒压单元。中央控制器所用微处理器为freeSCalel6位单片机MC9S12)(DP512，由于本发明是 为EMC商业模式服务的，因此对使用寿命要求极高，此芯片为汽车级的芯片，满足恶劣环境 下的使用要求，MC9S12)(DP512具有动态内存存取(DMA)功能，中断独立于CPU运行，XGate 控制器可设定以执行复杂的工作，所有这些特点决定了 MC9S12)(DP512可以满足这里要求 很高的实时设计；信号放大单元是为了保证光传感器获得信号可有效被单片机所采集；工作状态显示单元采用点阵LCD显示屏，支持汉字显示，显示系统运行的状态数据，包括当 前系统工作电流、电压，系统开机运行时间，光传感器照度值，LED灯具温度值，故障信息等， 其记录的相关参数可作为EMC能源审计所用，驱动芯片采用SSD1780 ；故障报警单元主要控 制蜂鸣器，当系统出现异常时，蜂鸣器鸣叫，此时可读取LCD显示屏的故障信息，及时了解 情况以便排查；恒压单元保证单片机等正常工作。光线检测单元的主要部件光传感器用TEXAS公司的tsl2561，包含两路独立的光 转换单元，输出信号可以灵活采用模拟输出或是1 输出方式，采样频率最快可达400kHz， 采样精度可达41ux ；恒压单元保证芯片tsl2561正常工作。系统施工时，在工厂窗户旁边放置光线检测单元A，其作用为检测外界环境光强 (主要是太阳光的强度)，根据此外界环境补偿光线强度适当调节LED灯具的强度，即当太 阳光照射充分的时候降低LED灯具的发光亮度，他的好处除了可以节能还能够缓解LED灯 具散热的压力，间接增加LED灯具使用寿命；在工厂中央放置光线检测单元B，其作用是检 测工厂环境整体光强，为中央控制器提供计算参考依据；在工人工作台附近放置光线检测 单元C，其作用是直接检测工厂有效照明情况，为中央控制器计算光学补偿提供依据。本发明的有益效果是a、使厂区光线分布科学，通过光线检测单元对工厂光线照 度的充分检测得出需要照明的强度及分布，在中央控制器的调节下使得厂区照明更加科 学，解决传统照明方式亮度单一不可调节的缺陷，避免出现厂区照明过强或过弱的不利情 况；b、更加节能，LED灯具本身就有相当可观的节能效果，而本发明的产生充分利用太阳光 对系统的补偿，在满足厂区照度均勻稳定的情况下可以外界光线的强弱智能调节LED功 率；C、数据存储单元和显示单元可以记录保存系统工作参数，因为本系统是为EMC运作模 式所服务的，所以这些系统参数对能源审计来说非常重要；d、寿命更长，因为中央控制器的 自动调节功能，既可以达到节能的效果，同时又降低的LED灯具的散热压力，可以使LED灯 具拥有更长的使用寿命。
下面结合附图和具体的实施方式对本发明做进一步的描述。图1为本发明结构原理框图。图2为本发明LED灯头结构原理框图。图3为本发明中央处理器结构原理框图。图4为本发明恒流单元电路原理图。图5为本发明恒压单元电路原理图。图6为本发明信号放大单元电路原理图。图7为本发明IXD显示屏驱动电路原理图。图8为本发明光线检测单元电路原理图。
具体实施例方式下面结合实施例具体说明本发明。如图1，本实施例中系统包括LED灯头、中央控制器、光线检测单元，中央控制器做为控制核心连接着若干个LED灯头和光线检测单元。其中LED灯头如图2，包括LED阵列、 恒流单元、智能驱动单元、温度检测单元、恒压单元。中央控制器如图3包括微处理器以及 外围与其相连的故障报警单元、工作状态显示单元、信号放大单元、数据存储单元、恒压单元。EMC灯头部分的温度检测单元接在LED阵列与智能驱动单元之间，主要由LED铝 基板上的温度传感器与串联在LED阵列中的热敏电阻组成；如图4恒流单元接在LED阵 列与智能驱动单元之间，采用芯片MAX168M具有三路36V额定、开漏、恒定电流吸入输出能 力，可向三串独立的LED提供高达150mA的驱动电流，并且可提供三路PWM调光输入，以用 于独立控制各串LED的亮度，并可切换各串LED的导通与关断；LED阵列如图2包含一串暖 白光LED组合，两串冷白光LED组合；智能驱动单元所含微处理器是freescale 8位单片机 9S08AW32，是汽车级芯片，可以满足恶劣环境工作需要，含有16路10位AD转换，I2C^SPI等 通讯端口，能够满足此处要求，智能驱动单元读取中央控制器传过来的信号，控制恒流单元 芯片MAX16824的PWM管脚，进而控制暖白LED和冷白LED的发光亮度；恒压单元连接着智 能驱动单元，所用芯片为infineon公司TLE6389，具有主输出端关闭，输出欠压延时重启， 短路保护等功能，如图5所示。中央控制器所用微处理器为freeSCalel6位单片机MC9S12)(DP512，由于本发明是 为EMC商业模式服务的，因此对使用寿命要求极高，此芯片为汽车级的芯片，满足恶劣环境 下的使用要求，MC9S12)(DP512具有动态内存存取(DMA)功能，中断独立于CPU运行，XGate 控制器可设定以执行复杂的工作，所有这些特点决定了 MC9S12)(DP512可以满足这里要求 很高的实时设计；信号放大单元如图6是为了保证光传感器获得信号可有效被单片机所采 集；工作状态显示单元采用点阵LCD显示屏，支持汉字显示，显示系统运行的状态数据，包 括当前系统工作电流、电压，系统开机运行时间，光传感器照度值，LED灯具温度值，故障 信息等，其记录的相关参数可作为EMC能源审计所用，驱动芯片采用SSD1780，驱动电路见 附图7 ；故障报警单元主要控制蜂鸣器，当系统出现异常时，蜂鸣器鸣叫，此时可读取LCD显 示屏的故障信息，及时了解情况以便排查；恒压单元保证单片机等正常工作，见附图5。光线检测单元见附图8的主要部件光传感器用TEXAS公司的tsl2561，包含两路 独立的光转换单元，输出信号可以灵活采用模拟输出或是1 输出方式，采样频率最快可达 400kHz，采样精度可达41ux ；恒压单元保证芯片tsl2561正常工作，见附图5。厂区系统施工时，在工厂窗户旁边放置光线检测单元A，其作用为检测外界环境光 强(主要是太阳光的强度)，根据此外界环境补偿光线强度适当调节LED灯具的强度，即当 太阳光照射充分的时候降低LED灯具的发光亮度，他的好处除了可以节能还能够缓解LED 散热的压力，间接增加LED灯具使用寿命；在工厂中央放置光线检测单元B，其作用是检测 工厂环境整体光强，为中央控制器提供计算参考依据；在工人工作台附近放置光线检测单 元C，其作用是直接检测工厂有效照明情况，为中央控制器计算光学补偿提供依据。本发明不局限于上述实施例，任何在本发明披露的技术范围内的等同构思或者改 变，均列为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种区域LED照明智能检测控制系统，其特征在于系统包括LED灯头、中央控制 器、光线检测单元，中央控制器做为控制核心连接着若干个LED灯头和光线检测单元；其中 所述的LED灯头包括LED阵列、恒流单元、智能驱动单元、温度检测单元、恒压单元；中央控 制器包括微处理器以及外围与其相连的故障报警单元、工作状态显示单元、信号放大单元、 数据存储单元、恒压单元；所述的EMC灯头部分的温度检测单元接在LED阵列与智能驱动单元之间，主要由LED 铝基板上的温度传感器与串联在LED阵列中的热敏电阻组成；恒流单元接在LED阵列与智 能驱动单元之间，采用具有三路36V额定、开漏、恒定电流吸入输出能力的芯片MAX16824， 向三串独立的LED提供高达150mA的驱动电流，并且提供三路PWM调光输入，以用于独立控 制各串LED的亮度，并切换各串LED的导通与关断；LED阵列包含一串暖白光LED组合，两 串冷白光LED组合；智能驱动单元所含微处理器是freescale 8位单片机9S08AW32，智能 驱动单元读取中央控制器传过来的信号，控制恒流单元芯片MAX16824的PWM管脚，进而控 制暖白LED和冷白LED的发光亮度；恒压单元连接着智能驱动单元，所用芯片为infineon 公司 TLE6389 ；所述的中央控制器所用微处理器为freescaleie位单片机MC9S12)(DP512 ；信号放大 单元保证光传感器获得信号可有效被单片机所采集；工作状态显示单元采用点阵LCD显 示屏，驱动芯片采用SSD1780 ；故障报警单元主要控制蜂鸣器；恒压单元保证单片机正常工作。所述的光线检测单元的主要部件光传感器用TEXAS公司的tsl2561，包含两路独立的 光转换单元。
2.如权利要求1所述的一种区域LED照明智能检测控制系统，其特征在于在工厂窗 户旁边放置光线检测单元A，检测外界环境光强，根据此外界环境补偿光线强度适当调节 LED灯具的强度；在工厂中央放置光线检测单元B，检测工厂环境整体光强，为中央控制器 提供计算参考依据；在工人工作台附近放置光线检测单元C，直接检测工厂有效照明情况， 为中央控制器计算光学补偿提供依据。
全文摘要
一种区域LED照明智能检测控制系统，包括LED灯头、中央控制器、光线检测单元，中央控制器做为控制核心连接着若干个LED灯头和光线检测单元；其中所述的LED灯头包括LED阵列、恒流单元、智能驱动单元、温度检测单元、恒压单元；中央控制器包括微处理器以及外围与其相连的故障报警单元、工作状态显示单元、信号放大单元、数据存储单元、恒压单元；本系统使厂区光线分布科学，避免出现厂区照明过强或过弱的不利情况；更加节能，在满足厂区照度均匀稳定的情况下可以外界光线的强弱智能调节LED功率；数据存储单元和显示单元等系统对能源审计提供重要的参数；可以使LED灯具拥有更长的使用寿命。
文档编号H05B37/02GK102149238SQ20101026199
公开日2011年8月10日 申请日期2010年8月25日 优先权日2010年8月25日
发明者叶威, 李志明 申请人:叶威, 李志明