本發(fā)明屬于電子控制技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種LED燈具的調(diào)控器。
背景技術(shù):
LED照明具有光效高、顯色性好、壽命長(zhǎng)、無污染等優(yōu)點(diǎn),因而得到快速而廣泛地應(yīng)用。其在城市路燈、建筑景觀、商業(yè)及辦公照明領(lǐng)域得到了較快發(fā)展,隨著產(chǎn)品整體質(zhì)量的提升以及價(jià)格的不斷下降, LED照明也開始在家度照明領(lǐng)域快速普及。然而,目前大多數(shù)LED燈只是利用驅(qū)動(dòng)器對(duì)白光LED進(jìn)行恒流控制,即便具有調(diào)光功能,也只能調(diào)節(jié)光強(qiáng),不能調(diào)節(jié)色溫,而且,大多數(shù)LED燈也不具備環(huán)境感知功能,不能根據(jù)環(huán)境狀況自動(dòng)進(jìn)行照明光的調(diào)節(jié)。上述缺陷一定程度上制約LED的進(jìn)一步普及,特別是在家庭照明中的普及。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了改善現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種可自由調(diào)節(jié)光強(qiáng)與色溫并具有場(chǎng)景存儲(chǔ)、環(huán)境感知功能的LED燈具調(diào)控器。
一種LED燈具調(diào)控器,包括無線微控制器、四通道LED驅(qū)動(dòng)器、紅外接收器、場(chǎng)景存儲(chǔ)器、調(diào)光電位器、光照傳感器、溫度傳感器、聲音傳感器。所述紅外接收器為一體化紅外接收頭,其解調(diào)信號(hào)輸出端與所述無線微控制器的異步串行輸入口線相連,所述場(chǎng)景存儲(chǔ)器為串行 EEPROM芯片,其時(shí)鐘和數(shù)據(jù)引腳與所述無線微控制器的2根通用 I/0口線分別相連,所述調(diào)光電位器、光照傳感器、溫度傳感器、聲音傳感器的模擬電壓輸出端與所述無線微控制器的4個(gè)ADC輸入引腳分別相連,所述四通道LED驅(qū)動(dòng)器包括4個(gè)分別用于驅(qū)動(dòng)紅、綠、藍(lán)、白四色 LED的恒流控制單元,其4個(gè)調(diào)光輸入端與所述無線微控制器的4根PWM輸出口線分別相連。所述無線微控制器為內(nèi)含CPU、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、并行按口、串行按口、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷控制器、A/D轉(zhuǎn)換器、IEEE802.15.4射頻收發(fā)器的集成電路芯片。所述四通道LED驅(qū)動(dòng)器用于紅、綠、藍(lán)、白四色LED的恒流控制,并可在無線微控制器4路PWM信號(hào)控制下,動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)紅、綠、藍(lán)、白四色LED的功率配比,通過混色,產(chǎn)生相應(yīng)的光強(qiáng)與色溫組合,即照明場(chǎng)景。光照傳感器、溫度傳感器、聲音傳感器用于環(huán)境感知,以實(shí)現(xiàn)與環(huán)境條件相關(guān)聯(lián)的特殊照明數(shù)果,場(chǎng)景存儲(chǔ)器用于存觸各組照明場(chǎng)景對(duì)應(yīng)的4路PWM占空比、定時(shí)及環(huán)境控制參數(shù),調(diào)光電位器用于當(dāng)前色溫下的光強(qiáng)調(diào)節(jié)。無線微控制器利用IEEE802.15.4射頻收發(fā)器或紅外按收器按收外部發(fā)送的遙控指令,通過執(zhí)行指令,實(shí)現(xiàn)照明模式的切換以及照明場(chǎng)景的配置、存觸與重現(xiàn)。所述照明模式包括手動(dòng)模式、靜態(tài)場(chǎng)景模式以及動(dòng)態(tài)場(chǎng)景模式,其中,手動(dòng)模式下允許自由調(diào)節(jié)光強(qiáng)和色溫,并可隨時(shí)將當(dāng)前光強(qiáng)、色溫組合存為場(chǎng)景;靜態(tài)場(chǎng)景模式下通過進(jìn)擇已存儲(chǔ)的某組場(chǎng)景數(shù)據(jù)立即產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的照明效果,且不隨時(shí)間和環(huán)境條件而變化;動(dòng)態(tài)場(chǎng)景模式與靜態(tài)場(chǎng)景模式的不同在于場(chǎng)景數(shù)據(jù)中的定時(shí)及環(huán)境控制參數(shù)將生效,可產(chǎn)生隨時(shí)間及環(huán)境條件而變化的照明效果。
本發(fā)明的有益效果是:通過無線微控制器、四通道LED驅(qū)動(dòng)器、場(chǎng)景存儲(chǔ)器的配合,實(shí)現(xiàn)了多種光強(qiáng)、色溫組合場(chǎng)景的配置與存儲(chǔ),能夠快速產(chǎn)生用戶期望的照明效果,更好地滿足了人們對(duì)LED照明的個(gè)性化、精神化需求。另一方面,通過引入多種傳感器,實(shí)現(xiàn)了環(huán)境感知功能,進(jìn)一步提高了LED照明的智能性,對(duì)改善人類與環(huán)境的關(guān)系,建設(shè)低碳社會(huì)具有積極意義。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明包括無線微控制器、四通道LED驅(qū)動(dòng)器、紅外接收器、場(chǎng)景存儲(chǔ)器、調(diào)光電位器、光照傳感器、溫度傳感器、聲音傳感器。所述紅外接收器為一體化紅外接收頭,其解調(diào)信號(hào)輸出端與所述無線微控制器的異步串行輸入口線相連,所述場(chǎng)景存儲(chǔ)器為串行 EEPROM芯片,其時(shí)鐘和數(shù)據(jù)引腳與所述無線微控制器的2根通用 I/0口線分別相連,所述調(diào)光電位器、光照傳感器、溫度傳感器、聲音傳感器的模擬電壓輸出端與所述無線微控制器的4個(gè)ADC輸入引腳分別相連,所述四通道LED驅(qū)動(dòng)器包括4個(gè)分別用于驅(qū)動(dòng)紅、綠、藍(lán)、白四色 LED的恒流控制單元,其4個(gè)調(diào)光輸入端與所述無線微控制器的4根PWM輸出口線分別相連。所述無線微控制器為內(nèi)含CPU、程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、并行按口、串行按口、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷控制器、A/D轉(zhuǎn)換器、IEEE802.15.4射頻收發(fā)器的集成電路芯片。所述四通道LED驅(qū)動(dòng)器用于紅、綠、藍(lán)、白四色LED的恒流控制,并可在無線微控制器4路PWM信號(hào)控制下,動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)紅、綠、藍(lán)、白四色LED的功率配比,通過混色,產(chǎn)生相應(yīng)的光強(qiáng)與色溫組合,即照明場(chǎng)景。光照傳感器、溫度傳感器、聲音傳感器用于環(huán)境感知,以實(shí)現(xiàn)與環(huán)境條件相關(guān)聯(lián)的特殊照明數(shù)果,場(chǎng)景存儲(chǔ)器用于存觸各組照明場(chǎng)景對(duì)應(yīng)的4路PWM占空比、定時(shí)及環(huán)境控制參數(shù),調(diào)光電位器用于當(dāng)前色溫下的光強(qiáng)調(diào)節(jié)。無線微控制器利用IEEE802.15.4射頻收發(fā)器或紅外按收器按收外部發(fā)送的遙控指令,通過執(zhí)行指令,實(shí)現(xiàn)照明模式的切換以及照明場(chǎng)景的配置、存觸與重現(xiàn)。所述照明模式包括手動(dòng)模式、靜態(tài)場(chǎng)景模式以及動(dòng)態(tài)場(chǎng)景模式,其中,手動(dòng)模式下允許自由調(diào)節(jié)光強(qiáng)和色溫,并可隨時(shí)將當(dāng)前光強(qiáng)、色溫組合存為場(chǎng)景;靜態(tài)場(chǎng)景模式下通過進(jìn)擇已存儲(chǔ)的某組場(chǎng)景數(shù)據(jù)立即產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的照明效果,且不隨時(shí)間和環(huán)境條件而變化;動(dòng)態(tài)場(chǎng)景模式與靜態(tài)場(chǎng)景模式的不同在于場(chǎng)景數(shù)據(jù)中的定時(shí)及環(huán)境控制參數(shù)將生效,可產(chǎn)生隨時(shí)間及環(huán)境條件而變化的照明效果。
LED驅(qū)動(dòng)芯片通過負(fù)反饋實(shí)現(xiàn)LED的恒流控制,當(dāng)流經(jīng)LED的電流升高到上限值IH時(shí),電流采樣電阻的端電壓也升到上限值VH,此時(shí),LED驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)部的電壓比較器控制功率MOS管關(guān)斷,使LED電流下降。反之,當(dāng)流經(jīng)LED的電流下降到下限值IL時(shí),電流采樣電阻的端電壓也降到下限值VL,此時(shí),LED驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)部的電壓比較器控制功率MOS管導(dǎo)通,使LED電流升高。因此,正常情況下,電流采樣電阻的平均端電壓為其電壓上限值VH與電壓下限值VL之和的二分之一,該平均端電壓除以電流采樣電阻的阻值,即為L(zhǎng)ED的平均工作電流。