專利名稱：電量可采集的以太網(wǎng)led控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種LED控制系統(tǒng)，尤其涉及一種以太網(wǎng)控制的且電量可實(shí)時(shí)采集的LED控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，LED憑借著其高節(jié)能、長(zhǎng)壽命、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)而得到了快速發(fā)展。大功率的LED照明燈具已經(jīng)開始在道路照明、隧道照明、場(chǎng)館照明等場(chǎng)所推廣應(yīng)用，相應(yīng)的對(duì)LED控制系統(tǒng)的需求也有了更高的要求。不僅要對(duì)LED燈具進(jìn)行開關(guān)控制、亮度調(diào)節(jié)和遠(yuǎn)程控制，而為了更加節(jié)能、判斷當(dāng)前系統(tǒng)的工作狀況，還需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行所耗電量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。目前市面上的LED控制系統(tǒng)都沒有實(shí)時(shí)監(jiān)視系統(tǒng)所耗電量和判斷電路是否出現(xiàn)故障的功能。以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，也使得以太網(wǎng)在各方面的應(yīng)用更加廣泛?；谝蕴W(wǎng)的眾多優(yōu)點(diǎn)，有人發(fā)明了一種以太網(wǎng)式LED顯示屏控制系統(tǒng)(公開號(hào) CN101625830A)。該系統(tǒng)通過以太網(wǎng)傳輸方式進(jìn)行通信，使得整個(gè)系統(tǒng)的使用變得靈活、方便。但是，該設(shè)計(jì)沒有實(shí)時(shí)計(jì)量系統(tǒng)所耗電能模塊，無(wú)法知道LED的工作狀態(tài)和電路是否出現(xiàn)故障。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明提出了電量可采集的以太網(wǎng)LED控制系統(tǒng)，他可以通過以太網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制LED燈具的開或關(guān)，調(diào)節(jié)LED燈具的亮度，不受環(huán)境影響和距離的限制，還可以通過電量計(jì)模塊實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)所耗電量并以此判斷電路是否出現(xiàn)故障。本發(fā)明的技術(shù)方案是電量可采集的以太網(wǎng)LED控制系統(tǒng)，包括上位機(jī)監(jiān)控模塊、以太網(wǎng)通信模塊、MCU控制模塊、AC/DC電源模塊、LED驅(qū)動(dòng)模塊、電量計(jì)模塊和存儲(chǔ)器模塊；以太網(wǎng)通信模塊的數(shù)據(jù)輸入口與監(jiān)控主機(jī)的網(wǎng)口相連，輸出接口與MCU控制模塊的PO 口相連;MCU控制模塊通過Pl. 5、Pl. 6、Pl. 7分別與LED驅(qū)動(dòng)模塊的PWM信號(hào)輸入口相連；MCU控制模塊通過P3.5 口與電量計(jì)模塊的瞬時(shí)功率輸出口相連。上位機(jī)監(jiān)控模塊的控制界面采用VC編寫。所述的存儲(chǔ)器模塊由隨機(jī)存儲(chǔ)器芯片62256和鎖存器組成，直接與MCU控制模塊相連。所述的AC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊可分別為以太網(wǎng)通信模塊、MCU控制模塊、電量計(jì)模塊和LED驅(qū)動(dòng)模塊提供5V的芯片工作電壓，同時(shí)為L(zhǎng)ED燈提供5V至25V的工作電壓。本發(fā)明的有益效果上位機(jī)通過以太網(wǎng)能夠遠(yuǎn)程控制LED驅(qū)動(dòng)PWM調(diào)光接口的輸出，對(duì)多路LED燈具進(jìn)行開關(guān)燈、調(diào)光等操作，電量計(jì)可以將實(shí)時(shí)采集的電量信息通過MCU送于上位機(jī)，從而可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所耗電量和判斷電路有無(wú)故障。通過以太網(wǎng)傳輸控制信息，既保證了控制的可靠性又大大增加了控制距離，使用方便靈活。


圖I為本發(fā)明提供的電量可采集的以太網(wǎng)LED控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明提供的電量可采集的以太網(wǎng)LED控制系統(tǒng)主程序流程圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明包括上位機(jī)監(jiān)控模塊、以太網(wǎng)通信模塊、MCU控制模塊、AC/DC電源模塊、LED驅(qū)動(dòng)模塊、電量計(jì)模塊和存儲(chǔ)器模塊。MCU控制模塊選用單片機(jī)作為主控芯片，它接收上位機(jī)通過以太網(wǎng)發(fā)送來(lái)的TCP數(shù)據(jù)包，解包后，輸出相應(yīng)占空比的PWM信號(hào)給LED驅(qū)動(dòng)模塊，此外MCU控制模塊接收電量計(jì)發(fā)送過來(lái)的瞬時(shí)功率信號(hào)，通過處理打成TCP數(shù)據(jù)包，然后通過以太網(wǎng)送給上位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。AC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊的輸入端與220V電壓直接連接，輸出端可以輸出多種直流電壓，分別為以太網(wǎng)通信模塊、MCU控制模塊、LED驅(qū)動(dòng)模塊、電量計(jì)模塊供電。上位機(jī)界面采用VC編寫。以太網(wǎng)控制模塊采用RTL8019AS以太網(wǎng)控制器，它通過網(wǎng)絡(luò)接口 RJ45接入以太網(wǎng)。LED驅(qū)動(dòng)模塊采用CAT4109芯片，它具有三路PWM調(diào)光接口，可以一次輸出三路占空比各異的PWM信號(hào)。所述的電量計(jì)模塊采用AD7755芯片，它可以實(shí)時(shí)采集電量信號(hào)并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸出，使用方便。所述的MCU控制模塊采用STC89C54RD+芯片。存儲(chǔ)器模塊由隨機(jī)存儲(chǔ)器芯片62256和鎖存器組成，用于暫存數(shù)據(jù)，提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量。 請(qǐng)參閱圖2，本系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)工作主要分為兩個(gè)部分，接收上位機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行TCP解包并輸出相應(yīng)占空比的PWM信號(hào)部分和采集電量進(jìn)行TCP打包并送給上位機(jī)顯示部分；系統(tǒng)上電后，首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，然后系統(tǒng)檢測(cè)上位機(jī)模塊通過以太網(wǎng)與MCU的連接是否正常，電量計(jì)與MCU的連接是否正常，連接正常系統(tǒng)才能工作；電源開始工作后，MCU不斷查詢是否接收到指令信息，若接收到指令信息，MCU開始解讀接收到的TCP數(shù)據(jù)包指令信息，然后輸出相應(yīng)占空比的PWM信號(hào)來(lái)控制LED燈發(fā)出不同亮度的光，當(dāng)PWM信號(hào)占空比為零時(shí)，LED處于關(guān)燈狀態(tài)；電量計(jì)模塊同步采集系統(tǒng)的電流電壓信號(hào)，轉(zhuǎn)換為功率信號(hào)，然后以數(shù)字量形式送入到MCU，MCU將接收到的功率信號(hào)打成TCP數(shù)據(jù)包，通過以太網(wǎng)送給上位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，根據(jù)上位機(jī)顯示數(shù)據(jù)的變化情況，可以判斷出電路有無(wú)異常發(fā)生。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)如下功能；1.遠(yuǎn)程控制功能，遠(yuǎn)程上位機(jī)通過以太網(wǎng)發(fā)送控制命令給以太網(wǎng)通信模塊，以太網(wǎng)通信模塊經(jīng)過相應(yīng)的處理后送于MCU控制模塊，MCU控制模塊解析TCP數(shù)據(jù)包并執(zhí)行相應(yīng)的控制，實(shí)現(xiàn)開關(guān)燈、調(diào)光等操作；2.實(shí)時(shí)顯示電量并以此判斷電路有無(wú)異常的功能管理人員通過上位機(jī)可以實(shí)時(shí)觀測(cè)系統(tǒng)所耗電量并以此判斷電路的工作狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，上位機(jī)界面會(huì)做出相應(yīng)的反映，以此來(lái)報(bào)警。本發(fā)明非常適合應(yīng)用于情景照明、舞臺(tái)照明、KTV、酒吧等場(chǎng)所。綜上所述，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；凡基于上述基本思路，不脫離本創(chuàng)作精神和范圍內(nèi)所做的各種更動(dòng)和修飾，都應(yīng)屬于本發(fā)明所公開的范圍。
權(quán)利要求
1.電量可采集的的以太網(wǎng)LED控制系統(tǒng)，其特征在于，包括上位機(jī)監(jiān)控模塊、以太網(wǎng)通信模塊、MCU控制模塊、AC/DC電源模塊、LED驅(qū)動(dòng)模塊、電量計(jì)模塊和存儲(chǔ)器模塊；以太網(wǎng)通信模塊的數(shù)據(jù)輸入口與監(jiān)控主機(jī)的網(wǎng)口相連，輸出接口與MCU控制模塊的PO 口相連；MCU控制模塊通過PI. 5、P1. 6、P1. 7分別與LED驅(qū)動(dòng)模塊的PWM信號(hào)輸入口相連;MCU控制模塊通過P3. 5 口與電量計(jì)模塊的瞬時(shí)功率輸出口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電量可采集的以太網(wǎng)LED控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的上位機(jī)監(jiān)控模塊的控制界面采用VC編寫。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電量可采集的以太網(wǎng)LED控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的存儲(chǔ)器模塊由隨機(jī)存儲(chǔ)器芯片62256和鎖存器組成，直接與MCU控制模塊相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電量可采集的以太網(wǎng)LED控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的AC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊可分別為以太網(wǎng)通信模塊、MCU控制模塊、電量計(jì)模塊和LED驅(qū)動(dòng)模塊提供5V的芯片工作電壓，同時(shí)為L(zhǎng)ED燈提供5V至25V的工作電壓。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電量可采集的以太網(wǎng)LED控制系統(tǒng)，包括上位機(jī)監(jiān)控模塊、以太網(wǎng)控制模塊、MCU控制模塊、AC/DC電源模塊、LED驅(qū)動(dòng)模塊、電量計(jì)模塊和存儲(chǔ)器模塊。上位機(jī)監(jiān)控模塊可遠(yuǎn)程控制LED燈，并實(shí)時(shí)監(jiān)視系統(tǒng)的電量；以太網(wǎng)控制模塊接收上位機(jī)傳送來(lái)的數(shù)據(jù)，處理后送給MCU控制模塊；MCU根據(jù)收到的數(shù)據(jù)輸出相應(yīng)占空比的PWM信號(hào)控制LED驅(qū)動(dòng)模塊的輸出電流；電量計(jì)模塊計(jì)量系統(tǒng)所耗電量，經(jīng)MCU控制模塊處理后送給上位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。本發(fā)明可與LED燈具直接連接，可用于情景照明和場(chǎng)館照明等，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電路所耗電能并判斷電路異常，設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低廉，便于安裝、操作和維護(hù)管理，且操作不受環(huán)境和距離的限制。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102769979SQ201210256340
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月20日
發(fā)明者孟散散, 宋馳, 惠昭, 王寧, 王巍, 王秋平, 趙寶宜 申請(qǐng)人:天津工大瑞工光電技術(shù)有限公司