本實(shí)用新型屬于家用電器領(lǐng)域,具體涉及一種供家庭使用的可以調(diào)節(jié)亮度和顏色的智能家用配色調(diào)光燈。
背景技術(shù):
隨著紅、綠、藍(lán)三基色LED燈珠的興起,照明燈具也由原來的單一白色照明向彩色照明發(fā)展,市場(chǎng)出現(xiàn)了一些可調(diào)亮度和顏色的配色調(diào)光燈。這些配色調(diào)光燈大都使用有線開關(guān)或無線藍(lán)牙控制,這兩種控制方式或多或少都有一些局限性。就有線開關(guān)而言,其存在只能選擇幾種有限的顏色,調(diào)節(jié)過于繁瑣,一個(gè)開關(guān)只能控制一盞燈,不能做到多燈控制等問題。就無線藍(lán)牙APP控制而言,其存在無法多燈控制,控制距離近,適應(yīng)人群較少,控制不穩(wěn)定等問題。
電力載波技術(shù)是近些年發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù),現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成熟,成功應(yīng)用于電表等電器當(dāng)中,通過交流電網(wǎng)傳遞所需要的信息,方便可靠。
將電力載波技術(shù)和配色調(diào)光燈技術(shù)結(jié)合,就可以設(shè)計(jì)出功能強(qiáng)大、使用方便、物美價(jià)廉的配色調(diào)光燈和與之配套的控制器。依托電力載波技術(shù),控制器既可以準(zhǔn)確無誤地向多個(gè)配色調(diào)光燈傳遞控制信息,方便用戶控制,又無需另外布線,優(yōu)化了成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種利用電力載波技術(shù)實(shí)現(xiàn)的,控制部分通過交流電網(wǎng)對(duì)調(diào)光燈進(jìn)行控制的智能家用配色調(diào)光燈。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:包括調(diào)光燈和用于控制調(diào)光燈的控制部分,所述的調(diào)光燈包括大功率開關(guān)電源,大功率開關(guān)電源與調(diào)光燈電力載波模塊、電壓轉(zhuǎn)換器、紅綠藍(lán)白燈組及其燈組驅(qū)動(dòng)電路相連接,燈組驅(qū)動(dòng)電路、調(diào)光燈電力載波模塊、電壓轉(zhuǎn)換器分別與調(diào)光控制器相連;
所述的控制部分包括帶有插頭的控制部分開關(guān)電源,控制部分開關(guān)電源與控制器、控制部分電力載波模塊相連,控制器還分別與串口觸摸屏、控制部分電力載波模塊相連。
所述的調(diào)光燈電力載波模塊和控制部分電力載波模塊采用嵌入式電力線載波模塊HL-PLC。
所述的調(diào)光控制器和控制器采用具有2個(gè)串口和超過9個(gè)IO口的單片機(jī)STC12C5A60S2。
所述的串口觸摸屏采用智能串口HMI屏幕:TJC4042T032。
本實(shí)用新型的紅、綠、藍(lán)、白四個(gè)燈組與其驅(qū)動(dòng)電路相連形成燈組工作區(qū),開關(guān)電源的輸出端與燈組工作區(qū)以及電壓轉(zhuǎn)換器的輸入端相連接,電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端與調(diào)光控制器的輸入端相連接,調(diào)光控制器的四個(gè)輸出端與燈組驅(qū)動(dòng)電路的四個(gè)輸入相連接,調(diào)光控制器的串行通訊接口與調(diào)光燈電力載波模塊相連接,調(diào)光燈電力載波模塊的高壓端與開關(guān)電源的輸入即交流電網(wǎng)相連接。
其中,插頭可以接入交流電網(wǎng),插頭與控制部分開關(guān)電源輸入端相連接,控制部分開關(guān)電源的輸出端與控制器的輸入端相連接,控制器的輸出分別與串口觸摸屏輸入,控制部分電力載波模塊輸入相連接,控制部分電力載波模塊的高壓端與開關(guān)電源輸入即插頭相連接。
本實(shí)用新型控制部分及調(diào)光燈通過控制器與電力載波模塊,將用戶命令轉(zhuǎn)換為電力載波信號(hào),通過220V交流電網(wǎng)傳遞給調(diào)光燈。本實(shí)用新型控制部分與調(diào)光燈的通訊不需要使用藍(lán)牙,導(dǎo)線等傳統(tǒng)通信工具,只需要通過220V交流電即可,不僅方便了用戶的使用,而且比起傳統(tǒng)的通訊方式,更具有適用性廣的特點(diǎn)。
本實(shí)用新型至少具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):1,控制部分可以準(zhǔn)確無誤控制一個(gè)家庭內(nèi)的多個(gè)調(diào)光燈,實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的控制;2,控制部分可以固定到墻上;也可以做成移動(dòng)的盒子,插到家中任意220V插座上就可實(shí)現(xiàn)控制功能;3,調(diào)光燈具有6字節(jié)唯一出廠隨機(jī)ID號(hào),用戶需要在控制部分預(yù)先輸入調(diào)光燈ID號(hào)才能控制相應(yīng)的調(diào)光燈,通訊距離遠(yuǎn)但只能控制家庭內(nèi)部,不會(huì)影響到鄰居。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型調(diào)節(jié)燈的電路原理圖;
圖2是本實(shí)用新型控制部分的電路原理圖;
圖中,1、調(diào)光控制器,2、紅色燈組,3、綠色燈組,4、藍(lán)色燈組,5、白色燈組,6、驅(qū)動(dòng)電路,7、電壓轉(zhuǎn)換器,8、開關(guān)電源,9、調(diào)光燈電力載波模塊,10、控制器,11、串口觸摸屏,12、控制部分開關(guān)電源,13、插頭,14、控制部分電力載波模塊。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述:
本實(shí)用新型包括調(diào)光燈和用于控制調(diào)光燈的控制部分。
參見圖1,本實(shí)用新型的調(diào)光燈包括開關(guān)電源8以及與其相連的調(diào)光燈電力載波模塊9、電壓轉(zhuǎn)換器7、并聯(lián)的紅、綠、藍(lán)、白色燈組2、3、4、5,在開關(guān)電源8的回路上即各燈組后的線路上安裝有與調(diào)光控制器1相連的驅(qū)動(dòng)電路6,調(diào)光燈電力載波模塊9和電壓轉(zhuǎn)換器7還分別與調(diào)光控制器1相連,且調(diào)光控制器1與電壓轉(zhuǎn)換器7之間還與調(diào)光燈電力載波模塊9相連;
其中,調(diào)光控制器采用具有2個(gè)串口和超過9個(gè)IO口的STC12C5A60S2單片機(jī),用于控制整個(gè)調(diào)光燈協(xié)調(diào)工作;調(diào)光燈電力載波模塊采用嵌入式電力線載波模塊HL-PLC;
參見圖2,控制部分包括帶有插頭13的控制部分開關(guān)電源12以及與控制部分開關(guān)電源12相連的控制部分電力載波模塊14、控制器10,控制部分電力載波模塊14分別與控制器10、控制器10與控制部分開關(guān)電源12之間的連接處相連,控制器10上還連接有串口觸摸屏11。
其中,控制器采用具有2個(gè)串口和超過9個(gè)IO口的STC12C5A60S2單片機(jī),用于控制整個(gè)控制部分協(xié)調(diào)工作;控制部分電力載波模塊采用嵌入式電力線載波模塊HL-PLC;串口觸摸屏采用智能串口HMI屏幕:TJC4042T032。
本實(shí)用新型的工作原理:
調(diào)光燈通過調(diào)光控制器輸出4路200Hz的PWM波的占空比來實(shí)現(xiàn)對(duì)四色燈組的亮度以及顏色的調(diào)整。白色燈珠主要決定燈的亮度,PWM波占空比大,則亮度高。紅綠藍(lán)三色燈組主要為配色,每種顏色都有0%~100%的變化。四組燈的PWM占空比由控制部分發(fā)送過來。
在安裝好幾個(gè)調(diào)光燈和一個(gè)控制部分并上電后,用戶先通過控制部分的串口觸摸屏11輸入每個(gè)調(diào)光燈的ID編號(hào),以及每個(gè)ID號(hào)對(duì)應(yīng)的燈的位置,如臥室、客廳、書房等。設(shè)置的數(shù)據(jù)會(huì)被存儲(chǔ)在控制器中,以后無需再設(shè)置。設(shè)置好后,就可以通過控制部分調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的每盞調(diào)光燈了,比如開關(guān)、調(diào)色、調(diào)亮度??刂撇糠峙c調(diào)光燈之間通過電力載波實(shí)現(xiàn)通訊,通訊協(xié)議采用自定義格式,每幀內(nèi)容包括ID號(hào)、白燈亮度、紅燈亮度、綠燈亮度、藍(lán)燈亮度、開關(guān)狀態(tài)等。通訊采用問答形式,控制部分向各個(gè)調(diào)光燈發(fā)出信息,調(diào)光燈收到信息后核對(duì)自己的ID,如果是自己ID,則按信息幀的內(nèi)容調(diào)整各色燈組的PWM占空比從而調(diào)整亮度,或開\關(guān)燈,然后向控制部分回答同樣的信息幀,控制部分則依據(jù)回答正確與否判斷通訊是否正常。如果調(diào)光燈核對(duì)不是自己的ID,則不做出反應(yīng)。
本實(shí)用新型的具體操作使用方法:
控制部分的串口觸摸屏的顯示分為4行,第一行顯示當(dāng)前控制的調(diào)光燈的6字節(jié)ID,及用戶為其備注的名稱(如客廳燈,臥室燈等),也可以配置為僅顯示用戶備注名稱。第二行有四個(gè)可拖動(dòng)的進(jìn)度條,進(jìn)度條顏色分別為紅、綠、藍(lán)、白,都可以從0滑動(dòng)到100,代表了當(dāng)前控制的調(diào)光燈內(nèi)四色燈組的亮度,0為完全不亮,100為最高亮度。第三行有四個(gè)按鈕圖案,按鈕文字為:開/關(guān)燈、發(fā)送命令、模式切換、控制切換。第四行有四個(gè)指示圖標(biāo),第一個(gè)指示當(dāng)前開關(guān)狀態(tài),開燈時(shí)亮起,關(guān)燈時(shí)熄滅;第二個(gè)為色彩預(yù)覽,色彩與實(shí)際調(diào)光燈色彩保持一致;第三個(gè)為模式顯示,指示當(dāng)前調(diào)光燈的工作模式,照明模式顯示LIGHT,KTV模式顯示KTV,呼吸燈模式顯示AIR。第四個(gè)為異常報(bào)警,此圖標(biāo)點(diǎn)亮?xí)r,用戶需要聯(lián)系經(jīng)銷商維修。
用戶操作,用戶在控制部分串口觸摸屏的第一行長按進(jìn)入設(shè)置界面,在設(shè)置界面,可以添加/刪除控制的調(diào)光燈ID號(hào)碼,ID號(hào)碼位于燈外殼上,只有ID號(hào)碼被正確輸入,用戶才能控制相應(yīng)的調(diào)光燈,避免了鄰居之間互相干擾。此外還有顯示選項(xiàng),用戶可以為調(diào)光燈添加備注,并選擇只顯示備注或者顯示ID和備注,按下保存后回到工作界面。
用戶在觸摸屏第二行可以拖動(dòng)四個(gè)進(jìn)度條,當(dāng)用戶拖動(dòng)進(jìn)度條時(shí),第四行的色彩預(yù)覽會(huì)顯示改變后的色彩及亮度。10秒內(nèi)按下第三行發(fā)送命令按鍵,控制器將用戶命令發(fā)送給調(diào)光燈,調(diào)光燈做出相應(yīng)調(diào)整。10秒無按鍵輸入,控制部分將讀取調(diào)光燈實(shí)際狀態(tài),將第二行進(jìn)度條變?yōu)檎{(diào)光燈的實(shí)際狀態(tài),同時(shí)色彩預(yù)覽也變化為實(shí)際色彩。
用戶觸摸第三行開/關(guān)燈按鍵,當(dāng)前控制的調(diào)光燈將打開/關(guān)閉,同時(shí)第四行開關(guān)狀態(tài)圖標(biāo)相應(yīng)變化;點(diǎn)擊模式切換按鍵,調(diào)光燈將在照明(常亮)、KTV(隨機(jī)色彩閃爍)、呼吸(隨機(jī)色彩及亮度緩慢切換)三種模式循環(huán)切換,同時(shí)模式顯示圖標(biāo)作相應(yīng)切換;點(diǎn)擊控制切換按鍵,所控制的調(diào)光燈切換到下一個(gè),同時(shí)第一行的名稱作相應(yīng)變化。
若控制信號(hào)發(fā)出后,控制部分長時(shí)間未得到相應(yīng)ID調(diào)光燈的回復(fù),則第四行異常報(bào)警圖標(biāo)亮起,通知用戶此ID對(duì)應(yīng)的調(diào)光燈未打開電源或者ID錯(cuò)誤。