專利名稱：一種基于環(huán)境照度自適應(yīng)技術(shù)的led智能照明系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種照明系統(tǒng)，尤其是一種基于環(huán)境照度自適應(yīng)技術(shù)的LED智能照明系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在公共照明領(lǐng)域，比如說路燈、隧道燈LED照明領(lǐng)域，目前采用的多為定時開關(guān)模式。但是在每天的同一個時間點，雨天或者晴天的時候，光照強度是區(qū)別很大的，在光照強度高的時候開燈，不僅是能源的浪費，而且會使得照明效果適得其反，在光照強度低的時候不開燈，達不到照明的初衷，甚至會釀造事故。因此，在此大背景之下，研究一種基于環(huán)境照度自適應(yīng)技術(shù)的LED智能照明系統(tǒng)，對綠色環(huán)保照明、二次節(jié)能的研究具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于環(huán)境照度自適應(yīng)技術(shù)的LED智能照明系統(tǒng)，無需到相關(guān)部門申請頻段，節(jié)省了大量的費用。。本發(fā)明的技術(shù)方案:一種基于環(huán)境照度自適應(yīng)技術(shù)的LED智能照明系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括光照強度數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)無線傳輸部分、主控芯片控制部分及LED可調(diào)光部分以及LED電源光源部分；所述光照強度數(shù)據(jù)采集部分與數(shù)據(jù)無線發(fā)送部分相連，兩塊電路板通過串口數(shù)據(jù)線連接，安裝在LED光源以及組件單元背板后面，并安裝在一塊多層印刷電路板上；所述數(shù)據(jù)無線接收部分和主控芯片控制部分相連，并安裝在另一塊多層印刷電路板上；然后通過數(shù)據(jù)線直接控制和驅(qū)動LED電源光源部分；
該系統(tǒng)中的硬件設(shè)備包括光照強度數(shù)據(jù)采集板，其包括一枚光照強度數(shù)字傳感器，一顆單片微型計算機和一個433MHZ的無線發(fā)送數(shù)據(jù)芯片。其都為最新技術(shù)的超低功耗芯片，采用2節(jié)1.5V紐扣鋰電池集中供電，此采集板放置于參看強度光照位置，用于采集此處的光照強度；
該系統(tǒng)中的硬件設(shè)備還包括數(shù)據(jù)接收處理控制板，其包括一個433MHZ的無線接收數(shù)據(jù)芯片，一顆ARM芯片，和一顆控制信號整形放大芯片，其放置于電源和光源的前端，用于接收和處理光照強度數(shù)字信號，并產(chǎn)生脈寬調(diào)制解調(diào)信號，輸出控制LED的電源和光源部分；
該系統(tǒng)中的硬件設(shè)備還包括LED照明部分，其包括一個脈寬調(diào)試解調(diào)信號可調(diào)電流的電源，和10萬小時超長使用壽命的LED光源組件，用于安裝在相應(yīng)的位置照明。光照強度數(shù)據(jù)采集板中，光照強度采集板并非采用普通的光敏二極管，而是采用三片原裝ROHM的BH1750FVI芯片，一片主動工作，兩片備用，其供電電源為3_5v，光照度范圍為0-65535 Ix,傳感器內(nèi)置16bitAD轉(zhuǎn)換器，直接數(shù)字輸出，不區(qū)分環(huán)境光源，接近于視覺靈敏度的分光特性，可對廣泛的亮度進行I勒克斯的高精度測定，標準NXP IIC通信協(xié)議。
采用超低功耗的光照強度傳感器BH1750FVI芯片、采用超低功耗的MSP430F系列單片微型計算機，采用超低功耗的433MHZ無線發(fā)送芯片，保證了其可以使用紐扣鋰電，其采用間歇式睡眠喚醒模式工作，保證了 2節(jié)1.5紐扣鋰電池可以運用10年，并且小巧精致，可以方便的擱放在任意參考光照強度的參考地點。所述數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)氖瞻l(fā)芯片為基于ISM頻段，頻譜從433.04MHz至434.79MHz。所述射頻收發(fā)芯片內(nèi)置帶通濾波器，可編程寬帶接收器，壓控振蕩器及超快速跳頻寬帶混頻器，可編程的功率放大器，通過MSP430F系列的微型計算機數(shù)據(jù)處理和控制，支持點對多、中繼、路由功能，功率小于0.5W，滿足國家無線電規(guī)范要求。據(jù)接收處理控制板其數(shù)據(jù)處理的ARM應(yīng)用層程序采用C語言編寫，可產(chǎn)生標準規(guī)范的300HZ的脈寬調(diào)制解調(diào)波形，滿足可調(diào)光電源的調(diào)節(jié)電流需要。本發(fā)明的優(yōu)點在于:1.功耗低。光照強度采集模塊，采用超低功耗的的芯片，采用間歇式喚醒工作模式，達到了較長的使用壽命2.可靠性高。該光照強度采集模塊，采用一個主傳感器，兩個備用傳感器，當一個損壞后，還有備用，并報警提示維修，為更換和維修爭取了時間，保證了可靠性3.—致性好，由于采用一對多模式，亮度調(diào)節(jié)的數(shù)據(jù)由一個光照強度采集板發(fā)出，保證了所有LED燈具的亮度的一致性；4.適合場合廣泛，由于采用紐扣電池供電，所以不拘泥于有市電的場所，保證了廣泛的實用性5.成本低，由于采用公用頻段的433MHZ，功率小于0.5W，因此，無需到相關(guān)部門申請頻段，節(jié)省了大量的費用。


圖1為本發(fā)明系統(tǒng)框架 圖2為本發(fā)明光照強度數(shù)據(jù)采集板框架 圖3為為本發(fā)明數(shù)據(jù)接收處理控制板框架 圖4為本發(fā)明LED照明單元框架圖。圖中:
1-照強度信號采集板；2_數(shù)據(jù)接收處理控制板；3_LED照明部分；
4-供電單元；5_光照傳感器單元；6_數(shù)據(jù)處理單元；7-RF數(shù)據(jù)發(fā)送單元；8為供電單元；9_RF數(shù)據(jù)接收單元；10_數(shù)據(jù)處理單元；I1-PWM信號發(fā)生器單元；12-支持PWM調(diào)節(jié)電流的恒流單元；13_LED光源以及組件單元。
具體實施例方式依據(jù)附圖，對本發(fā)明做進一步的描述。如圖1所示，為本發(fā)明一種光照強度無線自動適應(yīng)的LED照明系統(tǒng)的系統(tǒng)框架圖。其光照強度數(shù)據(jù)采集板，通過RF4333MHZ的免費頻段，發(fā)送數(shù)據(jù)給數(shù)據(jù)接收處理板，然后來實時自動的調(diào)節(jié)LED燈具的照明的亮度。如圖2所示，為本發(fā)明光照強度數(shù)據(jù)采集板框架圖。其采用紐扣電池為供電單元，給系統(tǒng)供電，然后有光照強度數(shù)據(jù)傳感器采集光照強度，然后由數(shù)據(jù)處理單元處理數(shù)據(jù)，然后有無線數(shù)據(jù)發(fā)送單元發(fā)送數(shù)據(jù)。如圖3所示，為本發(fā)明數(shù)據(jù)接收處理控制板框架圖。其采用大功率恒壓芯片給系統(tǒng)供電，然后有無線數(shù)據(jù)接收單元接收數(shù)據(jù)，然后由數(shù)據(jù)處理單元處理數(shù)據(jù)，然后控制脈寬調(diào)制解調(diào)信號發(fā)生器產(chǎn)生脈寬調(diào)制解調(diào)信號，控制LED照明部分。如圖4所示，為本發(fā)明LED照明單元框架圖。其采用支持脈寬調(diào)制解調(diào)信號調(diào)節(jié)電流的電源，然后驅(qū)動LED光源部分。上述詳細說明是針對本發(fā)明可行實施例的具體說明，該實施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。
權(quán)利要求
1.一種基于環(huán)境照度自適應(yīng)技術(shù)的LED智能照明系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括光照強度數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)無線傳輸部分、主控芯片控制部分及LED可調(diào)光部分以及LED電源光源部分；兩塊電路板通過串口數(shù)據(jù)線連接，安裝在LED光源以及組件單元背板后面，所述光照強度數(shù)據(jù)采集部分與數(shù)據(jù)無線發(fā)送部分相連，并安裝在一塊多層的印刷電路板上；所述數(shù)據(jù)無線接收部分和主控芯片控制部分相連，并安裝在另一塊多層印刷電路板上，然后通過數(shù)據(jù)線直接控制和驅(qū)動LED電源光源部分； 該系統(tǒng)中的硬件設(shè)備包括光照強度數(shù)據(jù)采集板，其包括一枚光照強度數(shù)字傳感器，一顆單片微型計算機和一個433MHZ的無線發(fā)送數(shù)據(jù)芯片； 其都為最新技術(shù)的超低功耗芯片，采用2節(jié)1.5V紐扣鋰電池集中供電，此采集板放置于參看強度光照位置，用于采集此處的光照強度； 該系統(tǒng)中的硬件設(shè)備還包括數(shù)據(jù)接收處理控制板，其包括一個433MHZ的無線接收數(shù)據(jù)芯片，一顆ARM芯片，和一顆控制信號整形放大芯片，其放置于電源和光源的前端，用于接收和處理光照強度數(shù)字信號，并產(chǎn)生脈寬調(diào)制解調(diào)信號，輸出控制LED的電源和光源部分； 該系統(tǒng)中的硬件設(shè)備還包括LED照明部分，其包括一個脈寬調(diào)試解調(diào)信號可調(diào)電流的電源，和LED光源組件，用于安裝在相應(yīng)的位置照明。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于環(huán)境照度自適應(yīng)技術(shù)的LED智能照明系統(tǒng)，其特征在于:光照強度數(shù)據(jù)采集板中，光照強度采集板采用三片原裝ROHM的BH1750FVI芯片，一片主動工作，兩片備用，其供電電源為3-5v，光照度范圍為0-65535 lx，傳感器內(nèi)置16bitAD轉(zhuǎn)換器，直接數(shù)字輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種基于環(huán)境照度自適應(yīng)技術(shù)的LED智能照明系統(tǒng)，其特征在于:采用BH1750FVI芯片、采用MSP430F系列單片微型計算機，采用無線發(fā)送芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述基于環(huán)境照度自適應(yīng)技術(shù)的LED智能照明系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)氖瞻l(fā)芯片為基于ISM頻段，頻譜從433.04MHz至434.79MHz ;所述射頻收發(fā)芯片內(nèi)置帶通濾波器，可編程寬帶接收器，壓控振蕩器及超快速跳頻寬帶混頻器，可編程的功率放大器，通過MSP430F系列的微型計算機數(shù)據(jù)處理和控制，支持點對多、中繼、路由功能，功率小于0.5W，滿足國家無線電規(guī)范要求。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述基于環(huán)境照度自適應(yīng)技術(shù)的LED智能照明系統(tǒng)，其特征在于:據(jù)接收處理控制板其數(shù)據(jù)處理的ARM應(yīng)用層程序采用C語言編寫，可產(chǎn)生標準規(guī)范的300HZ的脈寬調(diào)制解調(diào)波形，滿足可調(diào)光電源的調(diào)節(jié)電流需要。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于環(huán)境照度自適應(yīng)技術(shù)的LED智能照明系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括光照強度數(shù)據(jù)采集部分、數(shù)據(jù)無線傳輸部分、主控芯片控制部分及LED可調(diào)節(jié)部分以及LED電源光源部分；在本發(fā)明中，可以很方便的很準確的實時采集參考地的光照強度，采用RF無線通信技術(shù)與主控芯片控制部分通訊，完成LED照明燈的實時亮度調(diào)節(jié)。不但可以避免現(xiàn)有光敏電阻帶來的采集光照強的偏差帶來的LED燈具閃爍。而且由于采用一對多傳輸模式，保證了LED照明燈具亮度的一致性。根據(jù)環(huán)境光照強度實時自動調(diào)節(jié)LED照明燈具的亮度，比傳統(tǒng)的LED照明燈具節(jié)能30%，實現(xiàn)了LED照明的二次節(jié)能。符合LED照明的綠色環(huán)保節(jié)能的設(shè)計本質(zhì)。
文檔編號H05B37/02GK103200741SQ201310121390
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月10日
發(fā)明者馮偉, 郝浩, 高靜增, 劉明軍, 陳莉, 熊暉 申請人:武漢華炬光電有限公司