專利名稱：一種用于發(fā)光二極管調(diào)光的無線控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED調(diào)光控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于發(fā)光二極管調(diào)光的無線 控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)前我國電力能源較為緊張，煤炭資源存量有限，很多地區(qū)在用電高峰期很容易 出現(xiàn)供電短缺的現(xiàn)象。照明用電占我國電耗的20%，因此在照明用電方面做好節(jié)能工作可 以有效地實現(xiàn)電力資源的節(jié)約。LED (Light Emitting Diode，發(fā)光二極管)是一種可以直接把電轉(zhuǎn)化為可見光的 半導(dǎo)體器件。LED最早應(yīng)用于指示燈、數(shù)字和文字的顯示。隨著白色LED的問世，加之LED 具有工作電壓低。耗電少、發(fā)光效率高、壽命長的優(yōu)點，LED光源在通用照明領(lǐng)域得到越來 越廣泛的應(yīng)用。LED光源是一種既節(jié)能又環(huán)保的發(fā)光器件，與傳統(tǒng)光源相比，LED燈比白熾 燈省電80 %，比熒光燈省電50 %?，F(xiàn)有的LED調(diào)光控制系統(tǒng)一般均為有線控制系統(tǒng)?，F(xiàn)有的LED調(diào)光的有線控制系 統(tǒng)中，需要布置大量的金屬線纜，使得LED光源的布置具有較大的局限性、不靈活，可擴展 性較差，維護(hù)較為繁瑣。同時，金屬線纜的老化、報廢，會對環(huán)境造成污染，對人類生活具有 相當(dāng)大的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種用于發(fā)光二極管調(diào)光的無線控制系統(tǒng)，能 夠靈活、簡便的實現(xiàn)對LED光源調(diào)光的控制。本發(fā)明實施例提供一種用于發(fā)光二極管調(diào)光的無線控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括上 位機、無線通訊模塊、以及至少一路LED控制模塊；所述上位機用于將調(diào)光控制信號通過無線通訊模塊以無線形式發(fā)送至指定的LED 控制模塊；每路所述LED控制模塊連接一 LED光源，用于接收到調(diào)光控制信號后，將其轉(zhuǎn)化為 PWM波形，調(diào)節(jié)與其相連的LED光源的亮度；所述無線通訊模塊用于實現(xiàn)上位機與LED控制模塊之間的無線通訊。優(yōu)選地，所述無線通訊模塊為ZigBee通訊模塊；所述ZigBee通信模塊包括協(xié)調(diào)器、至少一路路由器或終端設(shè)備；其中，所述協(xié)調(diào)器與所述上位機相連，用于接收所述調(diào)光控制信號，以無線形式發(fā)送至 上位機指定的路由器和/或終端設(shè)備；每個所述路由器和/或終端設(shè)備與一路LED控制模塊相連，用于將接收到的調(diào)光 控制信號發(fā)送至與其相連的LED控制模塊。優(yōu)選地，所述路由器直接與所述LED控制模塊相連；或，所述路由器通過下級設(shè)備與所述LED控制模塊相連。
優(yōu)選地，所述路由器連接至少一個所述下級設(shè)備；所述下級設(shè)備為終端設(shè)備、或路由器。優(yōu)選地，所述上位機發(fā)送的調(diào)光控制信號中包含指定的LED光源的信息。優(yōu)選地，所述協(xié)調(diào)器為每個路由器或終端設(shè)備分配一個網(wǎng)絡(luò)號；所述協(xié)調(diào)器對所述調(diào)光控制信號進(jìn)行識別，確定所述調(diào)光控制信號指定的LED光源對應(yīng)的路由器或終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)號，將所述調(diào)光控制信號以無線形式發(fā)送至所述網(wǎng)絡(luò)號 對應(yīng)的路由器或終端設(shè)備。優(yōu)選地，所述協(xié)調(diào)器中保存有每個路由器或終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)號、與分別與其對應(yīng) 的LED光源之間的一一對應(yīng)關(guān)系。優(yōu)選地，所述LED控制模塊包括單片機和LED驅(qū)動單元；所述單片機與所述無線通訊模塊相連，用于接收所述調(diào)光控制信號，并轉(zhuǎn)化為相 應(yīng)的PWM波形，輸出至LED驅(qū)動單元；所述LED驅(qū)動單元用于根據(jù)所述PWM波形調(diào)節(jié)所述LED光源的亮度。優(yōu)選地，所述ZigBee通訊模塊采用串口通信模式實現(xiàn)與所述單片機之間的通信。優(yōu)選地，所述ZigBee通訊模塊采用串口通信模式實現(xiàn)與所述上位機之間的通信根據(jù)本發(fā)明提供的具體實施例，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果本發(fā)明實施例中，采用無線通訊模塊實現(xiàn)上位機與LED控制模塊之間的無線通 訊，由此實現(xiàn)對LED光源的無線控制。與現(xiàn)有技術(shù)相比，不需要布置金屬電纜，使得LED光 源的布置具有很大的靈活性，可擴展性較好；也省去了對金屬電纜的維護(hù)工作，使得對LED 電源的維護(hù)比較簡便；同時，解決了因金屬線纜的老化、報廢，對環(huán)境造成污染，給人類生活 帶來安全隱患的問題。


圖1為本發(fā)明實施例的用于發(fā)光二極管調(diào)光的無線控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明實施例的無線通訊模塊結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明實施例的無線通訊模塊電路圖；圖4為本發(fā)明實施例的單片機電路圖；圖5為本發(fā)明實施例的LED驅(qū)動單元的電路圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實 施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種用于發(fā)光二極管調(diào)光的無線控制系統(tǒng)，能 夠靈活、簡便的實現(xiàn)對LED光源的調(diào)光控制。參照圖1，為本發(fā)明實施例的用于發(fā)光二極管調(diào)光的無線控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。所述系 統(tǒng)包括上位機10、無線通訊模塊20、以及至少一路LED控制模塊30。其中，所述上位機10用于將調(diào)光控制信號通過無線通訊模塊20以無線形式發(fā)送 至指定的LED控制模塊30。每路所述LED控制模塊30連接一 LED光源40，用于接收到調(diào)光控制信號后，將其轉(zhuǎn)化為PWM波形，調(diào)節(jié)與其相連的LED光源40的亮度，實現(xiàn)對LED光源的調(diào)光控制。需要說明的是，每路所述LED控制模塊30的結(jié)構(gòu)均相同，包括單片機301和LED 驅(qū)動單元302。其中，所述單片機301與所述無線通訊模塊20相連，用于接收所述調(diào)光控制信號， 并轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的PWM波形，輸出至LED驅(qū)動單元302。 所述LED驅(qū)動單元302用于根據(jù)所述PWM波形驅(qū)動所述LED光源40進(jìn)行調(diào)光。其中，無線通訊模塊20用于實現(xiàn)上位機10與單片機30之間的無線通訊。本發(fā)明實施例中，采用無線通訊模塊實現(xiàn)上位機與LED控制模塊之間的無線通 訊，由此實現(xiàn)對LED光源的無線控制。與現(xiàn)有技術(shù)相比，不需要布置金屬電纜，使得LED光 源的布置具有很大的靈活性，可擴展性較好；也省去了對金屬電纜的維護(hù)工作，使得對LED 電源的維護(hù)比較簡便；同時，解決了因金屬線纜的老化、報廢，對環(huán)境造成污染，給人類生活 帶來安全隱患的問題。具體的，本發(fā)明實施例中，所述無線通訊模塊20可以通過ZigBee通訊模塊實現(xiàn)。 其中，ZigBee是一種近距離、低功耗、低傳輸速率、低復(fù)雜度、低成本的無線通信技術(shù)，主要 用于工業(yè)及家居的自動智能控制、傳感、監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制等領(lǐng)域。ZigBee還具有網(wǎng)絡(luò)容量大 的優(yōu)點，一個ZigBee網(wǎng)絡(luò)最多可包括65535個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。ZigBee通信模塊可以嵌入電子設(shè) 備中，同時支持地理定位功能。參照圖2，為本發(fā)明實施例的無線通訊模塊結(jié)構(gòu)圖。圖2所示中，所述無線通訊模 塊20采用ZigBee通訊模塊實現(xiàn)。所述無線通信模塊20包括協(xié)調(diào)器201、至少一路路由 器202或終端設(shè)備203。所述ZigBee通訊模塊的協(xié)調(diào)器202建立無線網(wǎng)絡(luò)，通過無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)與所述路由 器202和/或終端設(shè)備203之間的無線通訊。其中，所述協(xié)調(diào)器201與上位機10相連，用于接收上位機10發(fā)送的調(diào)光控制信 號，以無線形式發(fā)送至上位機10指定的路由器202和/或終端設(shè)備203。每個所述路由器 202和/終端設(shè)備203與一路LED控制模塊30相連，用于將接收到的調(diào)光控制信號發(fā)送至 與其相連的LED控制模塊30。本發(fā)明實施例所述ZigBee通訊模塊中，只需要一個協(xié)調(diào)器201即可實現(xiàn)與上位機 10之間的通訊。所述協(xié)調(diào)器201上電初始化后，主動建立一無線網(wǎng)絡(luò)，并等待路由器202和/或終 端設(shè)備203的加入。所述協(xié)調(diào)器201可以通過無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)與加入所述無線網(wǎng)絡(luò)中的路由 器202和/或終端設(shè)備203之間的無線通訊。具體的，所述ZigBee通訊模塊可以包括多路路由器202和/或終端設(shè)備203。每 路路由器202和終端設(shè)備203可以用于連接一路LED控制模塊30，實現(xiàn)對一路LED光源40 的無線控制。 其中，所述終端設(shè)備203為終節(jié)點，其只能直接與所述LED控制模塊30相連，將接 收到的調(diào)光控制信號輸出至與其相連的LED控制模塊30。所述路由器202可以直接與所述LED控制模塊30相連，也可以通過下級設(shè)備與所述LED控制模塊30相連，允許其下級設(shè)備加入到無線網(wǎng)絡(luò)中。當(dāng)所述路由器202直接與所述LED控制模塊30相連時，所述路由器202直接將接收到的調(diào)光控制信號輸出至與其相連的LED控制模塊30。當(dāng)所述路由器202通過下級設(shè)備與所述LED控制模塊30相連時，所述路由器202將接收到的調(diào)光控制信號通過所述下級設(shè)備輸出至與其相連的LED控制模塊30。具體的，每個所述路由器202可以連接至少一個下級設(shè)備，每個下級設(shè)備連接一 路LED控制模塊30，實現(xiàn)對一路LED光源40的無線控制。具體的，所述下級設(shè)備可以為終端設(shè)備，也可以為路由器。作為下級設(shè)備的路由 器，與上級的路由器功能相同，既可以直接與所述LED控制模塊30相連，也可以通過下級設(shè) 備與所述LED控制模塊30相連。需要說明的是，本發(fā)明實施例所述系統(tǒng)中，ZigBee通訊模塊的所述協(xié)調(diào)器201與 所述路由器202和/或終端設(shè)備203之間的通信，依靠網(wǎng)絡(luò)號進(jìn)行識別。具體的，所述ZigBee通訊模塊中，當(dāng)所述路由器202或終端設(shè)備203申請加入無 線網(wǎng)絡(luò)時，協(xié)調(diào)器201會相應(yīng)的為每個接入無線網(wǎng)絡(luò)的路由器202或終端設(shè)備203分配一 個網(wǎng)絡(luò)號；對于路由器202的下級設(shè)備，當(dāng)路由器202的下級設(shè)備申請加入該無線網(wǎng)絡(luò)時， 協(xié)調(diào)器201也會相應(yīng)的為路由器202的每個加入所述無線網(wǎng)絡(luò)的下級設(shè)備分配一個網(wǎng)絡(luò) 號。此時，對應(yīng)的，上位機10發(fā)送的調(diào)光控制信號中包含有指定的LED光源40的信 息。所述協(xié)調(diào)器201會對接收自上位機10的調(diào)光控制信號進(jìn)行識別，確定該調(diào)光控制信號 指定控制的是哪一路LED光源40，根據(jù)該路LED光源40對應(yīng)的路由器202或終端設(shè)備203 的網(wǎng)絡(luò)號，將所述調(diào)光控制信號發(fā)送至對應(yīng)的路由器202或終端設(shè)備203。具體的，由上述可知，每個路由器202或終端設(shè)備203分別通過一路LED控制模塊 30連接一路LED光源40。因此，可以說，每個路由器202或終端設(shè)備203與一路LED光源 40相對應(yīng)。建立每個路由器202或終端設(shè)備203的網(wǎng)絡(luò)號、與分別與其對應(yīng)的LED光源40 之間的一一對應(yīng)關(guān)系，并保存在所述協(xié)調(diào)器中201。所述協(xié)調(diào)器201可以根據(jù)所述調(diào)光控制信號中包含的LED光源40的信息與所述 對應(yīng)關(guān)系，確定與該LED光源40對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)號，識別該網(wǎng)絡(luò)號對應(yīng)的路由器202或終端設(shè) 備 203。需要說明的是，本發(fā)明實施例中，所述ZigBee通訊模塊采用串口通信從所述上位 機10接收調(diào)光控制信號，并通過無線網(wǎng)絡(luò)將所述調(diào)光控制信號以串口通信形式傳輸至LED 控制模塊30，實現(xiàn)對LED光源40的調(diào)光作用。本發(fā)明實施例中，采用ZigBee通訊模塊實現(xiàn)上位機與LED控制模塊之間的無線通 訊，由此實現(xiàn)對LED光源的無線控制。由此，利用ZigBee通訊模塊功耗低、應(yīng)用靈活、擴展 性好的優(yōu)點，能夠靈活、簡便的實現(xiàn)對LED光源的調(diào)光控制。參照圖3，為本發(fā)明實施例的無線通訊模塊電路圖。圖3所示無線通訊模塊20采 用ZigBee通訊模塊，具體為華立公司的無線通信模塊HT-MDL-Z-EM-2400-001-AC-V1. 3. 0。 當(dāng)然本發(fā)明實施例中，僅以圖3所示的ZigBee通訊模塊為例進(jìn)行說明，在本發(fā)明其他實施 例中，還可以采用其他芯片作為ZigBee通訊模塊。如圖3所示，所述ZigBee通訊模塊的SIF LOADB(端口 28)通過第八電容C8接地； 其端口 27、25、23、21 —起接地；其端口 13、15、17接電源VCC ；其中，端口 21和端口 17通過 第九電容C9相連接。
其RXD (端口 20)和TXD (端口 18)為其串行輸出口，用于接LED控制模塊30中的 單片機301的串行輸入口。參照圖4和圖5，分別為本發(fā)明實施例的單片機和LED驅(qū)動單元的電路圖。如圖4所示，所述單片機301的PDl (端口 31)和PDO (端口 30)為其串行輸入口， 用于接ZigBee通訊模塊的串行輸出口 ；所述單片機301的PBl(端口 13)為其PWM輸出口， 用于輸出PWM波形至LED驅(qū)動單元302。其中，圖4所示單片機301的外圍電路為其常規(guī)設(shè)計，在此不再贅述。如圖5所示，所述LED驅(qū)動單元302實質(zhì)上為一典型的BUCK(降壓變換器)電路。 所述LED驅(qū)動電路302包括調(diào)光芯片和其外圍的DC/DC變換電路。其中，圖5所示LED驅(qū)動單元302中，采用LM3409HV型號的芯片作為調(diào)光芯片。 LM3409HV的使能端EN(端口 3)接所述單片機301的PWM輸出口，接收單片機302輸出的 PWM波形。所述LM3409HV的PGATE(端口 6)接開關(guān)管Ql的基極，用于控制開關(guān)管Ql的導(dǎo) 通和關(guān)斷。由本領(lǐng)域的常識可知，LED光源40是采用恒流驅(qū)動的，當(dāng)流過LED電源40的電流 發(fā)生變化時，LED光源40的輸出亮度將發(fā)生變化。所述LED驅(qū)動單元302通過所述調(diào)光芯片的輸出控制所述DC/DC變換電路中開關(guān) 器件的開通和關(guān)斷時間，從而調(diào)節(jié)PWM波形的占空比發(fā)生變化，改變LED光源40的電流。由 此，實現(xiàn)對所述LED光源40調(diào)光的目的。需要注意的是，本發(fā)明實施例中，在進(jìn)行串口通信時，必須保證所述ZigBee通訊 模塊的串口和單片機的串口的通信模式一致，比如波特率、幀格式等。在對所述單片機的編 程中，必須對其串口通信模塊首先進(jìn)行初始化，對其波特率和幀格式進(jìn)行設(shè)置，同時還必須 保證對其I/O 口的輸入輸出進(jìn)行設(shè)定。以上對本發(fā)明所提供的一種用于發(fā)光二極管調(diào)光的無線控制系統(tǒng)，進(jìn)行了詳細(xì)介 紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只 是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā) 明的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理 解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
一種用于發(fā)光二極管調(diào)光的無線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括上位機、無線通訊模塊、以及至少一路LED控制模塊；所述上位機用于將調(diào)光控制信號通過無線通訊模塊以無線形式發(fā)送至指定的LED控制模塊；每路所述LED控制模塊連接一LED光源，用于接收到調(diào)光控制信號后，將其轉(zhuǎn)化為PWM波形，調(diào)節(jié)與其相連的LED光源的亮度；所述無線通訊模塊用于實現(xiàn)上位機與LED控制模塊之間的無線通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于發(fā)光二極管調(diào)光的無線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述無 線通訊模塊為ZigBee通訊模塊；所述ZigBee通信模塊包括協(xié)調(diào)器、至少一路路由器或終端設(shè)備；其中，所述協(xié)調(diào)器與所述上位機相連，用于接收所述調(diào)光控制信號，以無線形式發(fā)送至上位 機指定的路由器和/或終端設(shè)備；每個所述路由器和/或終端設(shè)備與一路LED控制模塊相連，用于將接收到的調(diào)光控制 信號發(fā)送至與其相連的LED控制模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于發(fā)光二極管調(diào)光的無線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述路由器直接與所述LED控制模塊相連；或，所述路由器通過下級設(shè)備與所述LED控制模塊相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于發(fā)光二極管調(diào)光的無線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述路 由器連接至少一個所述下級設(shè)備；所述下級設(shè)備為終端設(shè)備、或路由器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于發(fā)光二極管調(diào)光的無線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述上 位機發(fā)送的調(diào)光控制信號中包含指定的LED光源的信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于發(fā)光二極管調(diào)光的無線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述協(xié) 調(diào)器為每個路由器或終端設(shè)備分配一個網(wǎng)絡(luò)號；所述協(xié)調(diào)器對所述調(diào)光控制信號進(jìn)行識別，確定所述調(diào)光控制信號指定的LED光源對 應(yīng)的路由器或終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)號，將所述調(diào)光控制信號以無線形式發(fā)送至所述網(wǎng)絡(luò)號對應(yīng) 的路由器或終端設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于發(fā)光二極管調(diào)光的無線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述協(xié) 調(diào)器中保存有每個路由器或終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)號、與分別與其對應(yīng)的LED光源之間的一一對 應(yīng)關(guān)系。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于發(fā)光二極管調(diào)光的無線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述LED 控制模塊包括單片機和LED驅(qū)動單元；所述單片機與所述無線通訊模塊相連，用于接收所述調(diào)光控制信號，并轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的 PWM波形，輸出至LED驅(qū)動單元；所述LED驅(qū)動單元用于根據(jù)所述PWM波形調(diào)節(jié)所述LED光源的亮度。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于發(fā)光二極管調(diào)光的無線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述 ZigBee通訊模塊采用串口通信模式實現(xiàn)與所述單片機之間的通信。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于發(fā)光二極管調(diào)光的無線控制系統(tǒng)，其特征在于，所述ZigBee通訊模塊 采用串口通信模式實現(xiàn)與所述上位機之間的通信。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于發(fā)光二極管調(diào)光的無線控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括上位機、無線通訊模塊、以及至少一路LED控制模塊；所述上位機用于將調(diào)光控制信號通過無線通訊模塊以無線形式發(fā)送至指定的LED控制模塊；每路所述LED控制模塊連接一LED光源，用于接收到調(diào)光控制信號后，將其轉(zhuǎn)化為PWM波形，調(diào)節(jié)與其相連的LED光源的亮度；所述無線通訊模塊用于實現(xiàn)上位機與LED控制模塊之間的無線通訊。采用本發(fā)明實施例所述的用于發(fā)光二極管調(diào)光的無線控制系統(tǒng)，能夠靈活、簡便的實現(xiàn)對LED光源調(diào)光的控制。
文檔編號G08C17/02GK101827479SQ201010166320
公開日2010年9月8日 申請日期2010年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月10日
發(fā)明者李慧, 楊國仁, 陳虹 申請人:杭州奧能照明電器有限公司