基于直流低壓led燈的智能無線照明裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于直流低壓LED燈的智能無線照明裝置，包括了一個無線照明網(wǎng)關(guān)、1或多個無線照明控制器、1或多個無線開關(guān)、多個LED燈。無線照明網(wǎng)關(guān)接收來自無線開關(guān)或遠(yuǎn)程Internet客戶端的照明燈控制命令，通過ZigBee無線傳感網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)至無線照明控制器，其解析后對所接入的LED燈進(jìn)行開、關(guān)控制或光亮度調(diào)節(jié)。本發(fā)明的照明裝置結(jié)構(gòu)簡單，技術(shù)先進(jìn)，成本低廉，可廣泛應(yīng)用于家庭照明系統(tǒng)的新建或改造。
【專利說明】基于直流低壓LED燈的智能無線照明裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種照明裝置，尤其是一種基于直流低壓LED燈的智能無線照明裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體發(fā)光技術(shù)的不斷發(fā)展，大功率LED照明燈已被廣泛應(yīng)用于家庭照明，從3W直至12W的各類燈泡應(yīng)有盡有，其低功率高效能的特點，為節(jié)能減排發(fā)揮著越來越大的作用。同時，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，在人類追求舒適、便捷生活的需求推動下，各類無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用正方興未艾。兩者的結(jié)合，市場提出了采用LED燈，對家庭照明進(jìn)行統(tǒng)一控制與管理的概念，即家庭智能無線照明裝置。
[0003]然而目前家庭智能無線照明裝置卻存在著以下缺點:
[0004]1、照明系統(tǒng)末端一般采用節(jié)能燈、白熾燈等非LED燈，發(fā)光效率低；
[0005]2、在應(yīng)用LED燈的家庭照明裝置中，一般采用交流LED燈泡，無法進(jìn)行調(diào)光控制；
[0006]3、在家庭照明裝置中，一般僅能支持有線的本地控制，而無法實現(xiàn)無線的本地控制，以及基于Internet網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程控制，而且成本較高。
[0007]4、在家庭照明裝置中，一般所能控制的燈泡數(shù)量是有限制的，無法做到任意擴(kuò)展。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提出一種基于直流低壓LED燈的家庭智能無線照明裝置，是一種應(yīng)用低成本直流低壓燈泡的且支持本地?zé)o線控制以及遠(yuǎn)程控制的智能照明裝置。
[0009]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種基于直流低壓LED燈的智能無線照明裝置，包括無線照明網(wǎng)關(guān)、無線照明控制器、無線開關(guān)以及多個LED燈組；所述的每個LED燈組均與無線照明控制器連接；所述的無線照明網(wǎng)關(guān)接收無線開關(guān)發(fā)出的控制指令，通過網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)至無線照明控制器；所述的無線照明控制器對指令進(jìn)行解析后執(zhí)行LED燈組的開關(guān)控制或光亮度的調(diào)節(jié)。
[0010]本發(fā)明所述的無線照明網(wǎng)關(guān)通過本地ZigBee無線傳感網(wǎng)與無線照明控制器以及無線開關(guān)進(jìn)行連接通信或通過以太網(wǎng)與外部Internet網(wǎng)絡(luò)相連并接收遠(yuǎn)程Internet客戶端的控制指令；所述的無線照明網(wǎng)關(guān)包括網(wǎng)關(guān)主控單元、ZigBee協(xié)調(diào)器模塊、以太網(wǎng)接口模塊、按鍵及指示燈電路模塊、看門狗電路模塊以及直流穩(wěn)壓電源模塊。
[0011]本發(fā)明所述的LED燈組由I?15個功率為3?12瓦的E27標(biāo)準(zhǔn)接口的直流LED燈組成；所述的LED燈的最大電壓為直流24V。
[0012]本發(fā)明所述的無線照明控制器包括ZigBee節(jié)點主控單元、信號隔離電路模塊、恒流控制模塊、看門狗電路模塊、配置接口模塊以及直流穩(wěn)壓電源模塊；所述的無線開關(guān)包括ZigBee節(jié)點主控單元、IXD顯示模塊、觸摸按鍵模塊、配置接口模塊、看門狗電路模塊以及直流穩(wěn)壓電源模塊。[0013]本發(fā)明的有益效果是:裝置功能優(yōu)異，技術(shù)先進(jìn)，不僅支持本線無線控制，還支持遠(yuǎn)程控制；在本照明裝置中，支持每一個LED燈的亮度調(diào)整功能；結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，維護(hù)方便；可以支持采用低成本的小功率LED燈，降低了整個照明裝置的成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0015]圖1是本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖2是圖1中無線照明網(wǎng)關(guān)I組成結(jié)構(gòu)框圖；
[0017]圖3是圖1中無線照明控制器2組成結(jié)構(gòu)框圖；
[0018]圖4是圖1中無線開關(guān)3組成結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0019]現(xiàn)在結(jié)合附圖和優(yōu)選實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0020]如圖1所示，一種基于直流低壓LED燈的智能無線照明裝置，包括了無線照明網(wǎng)關(guān)
1、無線照明控制器2、無線開關(guān)3以及LED燈4。無線照明網(wǎng)關(guān)I為ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、無線照明控制器2和無線開關(guān)3是ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，由ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)管理，完全符合ZigBee2007標(biāo)準(zhǔn)。另外無線照明網(wǎng)關(guān)I還可以通過以太網(wǎng)與外部Internet網(wǎng)絡(luò)相連，達(dá)到遠(yuǎn)程受控的功能。
[0021]如圖2所示，無線照明網(wǎng)關(guān)I包括了網(wǎng)關(guān)主控單元11、ZigBee協(xié)調(diào)器模塊12、以太網(wǎng)接口模塊13、按鍵及指示燈電路模塊14、看門狗電路模塊15、直流穩(wěn)壓電源模塊16。
[0022]網(wǎng)關(guān)主控單元11通過串行通信方式與ZigBee協(xié)調(diào)器模塊12連接通信，通過SPI接口與以太網(wǎng)接口模塊13進(jìn)行通信，交換數(shù)據(jù)。按鍵及指示燈電路模塊14通過并行口線接入網(wǎng)關(guān)主控單元11，以完成某些操作及指示工作狀態(tài)?？撮T狗電路模塊15負(fù)責(zé)監(jiān)控網(wǎng)關(guān)主控單元11的運(yùn)行狀態(tài)，接受網(wǎng)關(guān)主控單元11正常運(yùn)行時不斷發(fā)出的喂狗信號，當(dāng)IS內(nèi)接收不到此喂狗信號時則主動對網(wǎng)關(guān)主控單元11進(jìn)行復(fù)位，使網(wǎng)關(guān)主控單元11恢復(fù)正常運(yùn)行。網(wǎng)關(guān)主控單元11所采用的CPU核心芯片是STM32F106VCE，ZigBee協(xié)調(diào)器模塊12采用的無線CPU是美國TI公司的產(chǎn)品，具體型號是CC2530?？撮T狗電路模塊15對系統(tǒng)可靠性很重要，采用了 SIPEX公司的產(chǎn)品，具體型號是SP706S。直流穩(wěn)壓電源模塊16要求輸出
3.3VDC,為其他模塊統(tǒng)一供電。
[0023]太網(wǎng)接口模塊13提供了與Internet網(wǎng)絡(luò)的連接通道，采用了 SPI總線接口的以太網(wǎng)處理芯片，具體型號是ENC28J60。
[0024]如圖3所示，無線照明控制器2包括了 ZigBee節(jié)點主控單元21、信號隔離電路模塊22、恒流控制模塊23、看門狗電路模塊24、配置接口模塊25、直流穩(wěn)壓電源模塊26。
[0025]ZigBee節(jié)點主控單元21通過其內(nèi)置無線單元接收來自，無線照明網(wǎng)關(guān)I之ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的無線信息，根據(jù)此信息采用脈寬調(diào)制(PWM)的方式輸出電平信號至信號隔離電路模塊22，經(jīng)隔離后傳輸至恒流控制模塊23，輸出所要求的恒電流至LED燈，以控制各個LED燈的亮度。看門狗電路模塊24同上述無線照明網(wǎng)關(guān)I中的看門狗電路模塊15相同，保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行。配置接口模塊25完成串行通信的電平轉(zhuǎn)換，以支持用戶采用計算機(jī)對本設(shè)備進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的配置。直流穩(wěn)壓電源模塊26是一款三路隔離直流穩(wěn)壓電路，輸出3.3VDC、5VDC、24VDC，其中5VDC和24VDC是共地電源，此5VDC主要為信息隔離電路模塊22供電，24VDC則直接為恒流控制模塊23及外接LED燈供電，因此要求24VDC輸出功率達(dá)200W以上。3.3VDC為ZigBee節(jié)點主控單元21、看門狗電路模塊24、配置接口模塊25供電，其與5VDC、24VDC的地是隔離的，保證了 CPU系統(tǒng)的可靠性。
[0026]ZigBee節(jié)點主控單元21采用的無線CPU是美國TI公司的產(chǎn)品，具體型號是CC2530。信號隔離電路模塊22采用的是高速光耦器件，具體型號是6N137。恒流控制模塊23采用專用LED燈控制器件，具體型號是SD42525。
[0027]一臺無線照明控制器最多可以控制15路LED燈的控制。
[0028]如圖4所示，無線開關(guān)3包括了 ZigBee節(jié)點主控單元31、IXD顯示模塊32、觸摸按鍵模塊33、配置接口模塊34、看門狗電路模塊35、直流穩(wěn)壓電源模塊36。
[0029]ZigBee節(jié)點主控單元31采集觸摸按鍵模塊33的操作信息，這些操作包括了亮度調(diào)節(jié)、聯(lián)控等，通過ZigBee無線傳感網(wǎng)向無線照明網(wǎng)關(guān)I中的ZigBee協(xié)調(diào)器模塊12發(fā)送控制命令，無線照明網(wǎng)關(guān)I解析并轉(zhuǎn)發(fā)至所要控制的無線照明控制器2，并控制相應(yīng)LED燈進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0030]ZigBee節(jié)點主控單元31通過并行口線與IXD顯示模塊32、觸摸按鍵模塊33、看門狗電路模塊35相連，均為TTL電平連接方式，觸摸按鍵模塊33采用電容式觸摸按鍵，穩(wěn)定可靠。LCD顯示模塊32采用定制式液晶顯示屏，功耗極低?？撮T狗電路模塊35同上述無線照明網(wǎng)關(guān)I中的看門狗電路模塊15相同，保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行。配置接口模塊34完成串行通信的電平轉(zhuǎn)換，以支持用戶采用計算機(jī)對本設(shè)備進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的配置。直流穩(wěn)壓電源模塊36提供3.3VDC電源，為其他模塊供電。
[0031]ZigBee節(jié)點主控單元31采用的無線CPU是美國TI公司的產(chǎn)品，具體型號是CC2530。
[0032]觸摸按鍵模塊33采用了韓國ADSSemiconductor公司的產(chǎn)品，具體型號為TS08N。
[0033]本裝置的工作過程為:無線照明網(wǎng)關(guān)I在接收無線開關(guān)3發(fā)出的控制指令后，通過網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)至無線照明控制器2 ;無線照明控制器2對指令進(jìn)行解析后執(zhí)行LED燈的開關(guān)控制或光亮度的調(diào)節(jié)。
[0034]以上說明書中描述的只是本發(fā)明的【具體實施方式】，各種舉例說明不對本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容構(gòu)成限制，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員在閱讀了說明書后可以對以前所述的【具體實施方式】做修改或變形，而不背離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于直流低壓LED燈的智能無線照明裝置，其特征在于:包括無線照明網(wǎng)關(guān)、無線照明控制器、無線開關(guān)以及多個LED燈組；所述的每個LED燈組均與無線照明控制器連接；所述的無線照明網(wǎng)關(guān)接收無線開關(guān)發(fā)出的控制指令，通過網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)至無線照明控制器；所述的無線照明控制器對指令進(jìn)行解析后執(zhí)行LED燈組的開關(guān)控制或光亮度的調(diào)節(jié)。
2.如權(quán)利要求1所述的基于直流低壓LED燈的智能無線照明裝置，其特征在于:所述的無線照明網(wǎng)關(guān)通過本地ZigBee無線傳感網(wǎng)與無線照明控制器以及無線開關(guān)進(jìn)行連接通信或通過以太網(wǎng)與外部Internet網(wǎng)絡(luò)相連并接收遠(yuǎn)程Internet客戶端的控制指令；所述的無線照明網(wǎng)關(guān)包括網(wǎng)關(guān)主控單元、ZigBee協(xié)調(diào)器模塊、以太網(wǎng)接口模塊、按鍵及指示燈電路模塊、看門狗電路模塊以及直流穩(wěn)壓電源模塊；所述的網(wǎng)關(guān)主控單元通過串行通信方式與ZigBee協(xié)調(diào)器模塊連接通信、通過SPI接口與以太網(wǎng)接口模塊進(jìn)行通信；所述的按鍵及指示燈電路模塊通過并行口線接入網(wǎng)關(guān)主控單元；所述的看門狗電路模塊負(fù)責(zé)監(jiān)控網(wǎng)關(guān)主控單元的運(yùn)行狀態(tài)，接受網(wǎng)關(guān)主控單元正常運(yùn)行時不斷發(fā)出的喂狗信號；所述的直流穩(wěn)壓電源模塊輸出3.3V直流電壓供電。
3.如權(quán)利要求1所述的基于直流低壓LED燈的智能無線照明裝置，其特征在于:所述的LED燈組由I?15個功率為3?12瓦的E27標(biāo)準(zhǔn)接口的直流LED燈組成；所述的LED燈的最大電壓為直流24V。
4.如權(quán)利要求1所述的基于直流低壓LED燈的智能無線照明裝置，其特征在于:所述的無線照明控制器包括ZigBee節(jié)點主控單元、信號隔離電路模塊、恒流控制模塊、看門狗電路模塊、配置接口模塊以及直流穩(wěn)壓電源模塊；所述的ZigBee節(jié)點主控單元通過其內(nèi)置無線單元接收來自無線照明網(wǎng)關(guān)的ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的無線信息；并根據(jù)此信息采用脈寬調(diào)制PWM的方式輸出電平信號至信號隔離電路模塊；經(jīng)隔離后傳輸至恒流控制模塊；所述的看門狗電路模塊負(fù)責(zé)監(jiān)控網(wǎng)關(guān)主控單元的運(yùn)行狀態(tài)，接受網(wǎng)關(guān)主控單元正常運(yùn)行時不斷發(fā)出的喂狗信號；所述的配置接口模塊完成串行通信的電平轉(zhuǎn)換；所述的直流穩(wěn)壓電源模塊為三路隔離直流穩(wěn)壓電路，輸出3.3VDC,5VDC以及24VDC，其中所述的5VDC和24VDC是共地電源，并且5VDC為信息隔離電路模塊供電；24VDC則直接為恒流控制模塊及外接LED燈供電；3.3VDC為ZigBee節(jié)點主控單元、看門狗電路模塊、配置接口模塊供電。
5.如權(quán)利要求1所述的基于直流低壓LED燈的智能無線照明裝置，其特征在于:所述的無線開關(guān)包括ZigBee節(jié)點主控單元、IXD顯示模塊、觸摸按鍵模塊、配置接口模塊、看門狗電路模塊以及直流穩(wěn)壓電源模塊；所述的ZigBee節(jié)點主控單元采集觸摸按鍵模塊的操作信息，并通過ZigBee無線傳感網(wǎng)向無線照明網(wǎng)關(guān)中的ZigBee協(xié)調(diào)器模塊發(fā)送控制命令，所述的無線照明網(wǎng)關(guān)解析并轉(zhuǎn)發(fā)至所要控制的無線照明控制器，并控制相應(yīng)LED燈進(jìn)行調(diào)節(jié)；所述的ZigBee節(jié)點主控單元通過并行口線與IXD顯示模塊、觸摸按鍵模塊以及看門狗電路模塊相連，連接方式均為TTL電平連接方式；所述的觸摸按鍵模塊采用電容式觸摸按鍵；所述的LCD顯示模塊采用液晶顯示屏；所述的配置接口模塊完成串行通信的電平轉(zhuǎn)換；所述的直流穩(wěn)壓電源模塊提供3.3VDC電源，為其他模塊供電。
【文檔編號】H05B37/02GK103997829SQ201410214475
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】王露, 陸?？? 宋彩亞, 桑烽燕 申請人:常州惠友電子科技有限公司