專利名稱：一種基于手機(jī)的led室內(nèi)照明調(diào)光控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及室內(nèi)LED照明控制系統(tǒng)，尤其涉及手機(jī)控制的室內(nèi)LED照明系統(tǒng)。 技術(shù)背景
隨著科技的不斷進(jìn)步，室內(nèi)照明越來(lái)越具備人性化功能，尤其以現(xiàn)代照明系統(tǒng)中色溫可變的功能為代表。色溫是人眼對(duì)發(fā)光體或白色反光體的感覺(jué)，這是物理學(xué)、生理學(xué)與心理學(xué)的綜合復(fù)雜因素的一種感覺(jué)，調(diào)節(jié)好照明燈的色溫可以給人舒服的感覺(jué)，這樣就可以使辦公室里的人員心情舒暢，提高工作效率；可以讓在起居室里的人員得到充分休息、消除疲勞；與此同時(shí)，在KTV、展覽館等室內(nèi)公共場(chǎng)所，照明燈具的色調(diào)還能起到配合主題，提高娛樂(lè)效果的作用。因此，室內(nèi)照明燈具的亮度和色溫的調(diào)節(jié)具有重要的意義。
為了達(dá)到對(duì)LED燈具色溫調(diào)節(jié)的目的，有人發(fā)明了一種具有RGB光源的色溫可調(diào) LED照明燈(公開(kāi)號(hào)201403232Y)。該系統(tǒng)通過(guò)微控制器控制恒流調(diào)節(jié)電路來(lái)調(diào)節(jié)RGB三色的LED燈具的亮度，同時(shí)配有白光LED進(jìn)行補(bǔ)光。此外，該系統(tǒng)通過(guò)電流檢測(cè)電路來(lái)反饋 LED的電流信號(hào)，保證恒流供電。但是，該系統(tǒng)在控制方面不夠智能化，改變信號(hào)時(shí)需要改變電路結(jié)構(gòu)，無(wú)存儲(chǔ)功能，調(diào)控不夠方便。現(xiàn)代市場(chǎng)中急需高度信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能型的控制設(shè)備，讓人們能夠用最普通的工具即可隨意調(diào)節(jié)LED燈具的亮度及色溫。發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種基于手機(jī)的LED室內(nèi)照明調(diào)光控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用手機(jī)作為控制終端，能夠通過(guò)以太網(wǎng)和藍(lán)牙方式，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離或近距離通信，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié) LED燈的亮度和色溫。此外，系統(tǒng)還具有存儲(chǔ)用戶配置信息的功能，控制方便且響應(yīng)速度快。
本發(fā)明的技術(shù)方案是本發(fā)明包括微控制器部分、存儲(chǔ)器部分、以太網(wǎng)模塊部分、 藍(lán)牙模塊部分、LED驅(qū)動(dòng)部分和電源部分。微控制器部分負(fù)責(zé)控制和協(xié)調(diào)各模塊的運(yùn)作，起到控制核心的作用；存儲(chǔ)器部分用于存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)及用戶配置信息；以太網(wǎng)模塊部分用于連接互聯(lián)網(wǎng)，接收網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目刂菩盘?hào)并送入微控制器；藍(lán)牙模塊用于接收手機(jī)藍(lán)牙傳輸?shù)目刂菩畔ⅲㄟ^(guò)RS232接口與微控制器進(jìn)行通信；三路LED驅(qū)動(dòng)接收PWM信號(hào)，分別調(diào)節(jié) RGB三色LED的亮度。本發(fā)明以手機(jī)作為控制終端，實(shí)現(xiàn)任意位置對(duì)室內(nèi)LED的快速控制。 當(dāng)用戶處于室內(nèi)時(shí)，可以通過(guò)手機(jī)的藍(lán)牙功能與系統(tǒng)通信，調(diào)節(jié)室內(nèi)各路LED燈的亮度，達(dá)到讓人眼舒適的目的。當(dāng)用戶距離系統(tǒng)較遠(yuǎn)時(shí)，用戶可以通過(guò)手機(jī)的GPRS功能登錄系統(tǒng)的 WEB網(wǎng)頁(yè)配置系統(tǒng)，從而達(dá)到同樣的效果。
本發(fā)明具有積極的效果(1)本發(fā)明使用手機(jī)作為控制終端，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離與近距離通信，調(diào)節(jié)室內(nèi)LED燈具達(dá)到人眼舒適的照明環(huán)境，增加房間舒適度；此外，在酒吧、KTV、 飯店等公共場(chǎng)，調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)纳珳啬軌蚝嫱袣夥?，突出?chǎng)所的主題效果。( 本發(fā)明使用的均為普通的數(shù)字電路，成本較低，便于提高集成度及大規(guī)模生產(chǎn)。


圖1為本發(fā)明提供的一種基于手機(jī)的LED室內(nèi)照明調(diào)光控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本發(fā)明提供的一種基于手機(jī)的LED室內(nèi)照明調(diào)光控制系統(tǒng)的以太網(wǎng)接入部分內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
圖3為本發(fā)明提供的一種基于手機(jī)的LED室內(nèi)照明調(diào)光控制系統(tǒng)存儲(chǔ)器部分框圖。
圖4為本發(fā)明提供的一種基于手機(jī)的LED室內(nèi)照明調(diào)光控制系統(tǒng)的LED驅(qū)動(dòng)及燈具連接圖
圖5為本發(fā)明提供的一種基于手機(jī)的LED室內(nèi)照明調(diào)光控制系統(tǒng)的程序流程圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明包括本發(fā)明包括電源部分、以太網(wǎng)接入部分、藍(lán)牙接收部分、 微控制器部分、存儲(chǔ)器部分、LED驅(qū)動(dòng)部分。微控制器選用單片機(jī)，能夠發(fā)出多路PWM信號(hào) (例如ATmega48或同系列更高端的單片機(jī))，起到控制核心的作用。單片機(jī)從以太網(wǎng)模塊及藍(lán)牙模塊中接收中斷控制信號(hào)，觸發(fā)單片機(jī)執(zhí)行響應(yīng)的中斷，并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的PWM輸出信號(hào)輸出到LED驅(qū)動(dòng)芯片中。
請(qǐng)參閱圖2，本發(fā)明中的以太網(wǎng)接入部分由NAT (網(wǎng)絡(luò)地址端口轉(zhuǎn)換設(shè)備)，RJ45 接口，隔離濾波器20F001N及網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器RTL8019AS組成。RJ45為網(wǎng)絡(luò)接口，通過(guò)雙絞線與外界的hternet相連；20F001N用于電平轉(zhuǎn)換，使RJ45與RTL8019AS可以相互連接； RTL8019AS芯片用于網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換，將接收到的以太網(wǎng)幀文件轉(zhuǎn)換成IP報(bào)文，送至微控制器中進(jìn)行處理，再由微控制器進(jìn)行逐層解包，讀取到其中的控制信號(hào)，查表轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的PWM輸出值輸出。此外NAT設(shè)備放于整個(gè)模塊之前，它可以將多個(gè)私有IP地址轉(zhuǎn)換為一個(gè)合法的 IP地址，可以用其進(jìn)行擴(kuò)展出多個(gè)以太網(wǎng)系統(tǒng)，因而可以擴(kuò)展多個(gè)調(diào)光的系統(tǒng)。
請(qǐng)參閱圖3，本發(fā)明中的存儲(chǔ)器部分由電可擦除只讀存取器EEPR0M、鎖存器 74HC573及隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM組成。使用時(shí)，單片機(jī)將用戶保存的配置信息存儲(chǔ)至EEPROM中， 設(shè)有三個(gè)不同地址區(qū)域用于存儲(chǔ)三個(gè)不同用戶的配置信息，方便用戶直接啟動(dòng)LED至想要的色溫，達(dá)到個(gè)性化的目的。RAM通過(guò)74HC573與微控制器連接，用以保存以太網(wǎng)連接時(shí)的系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，包括IP地址、MAC地址等信息，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的速度。
請(qǐng)參閱圖4，本發(fā)明中采用了 PT4205大功率LED驅(qū)動(dòng)器。每一路最高輸出電流可達(dá)1.2A，負(fù)載功率可達(dá)數(shù)十瓦，因此無(wú)需補(bǔ)光電路即可達(dá)到很高的亮度。每一路LED驅(qū)動(dòng)從微控制器中接收各自的PWM信號(hào)，調(diào)節(jié)輸出的平均電流值，以達(dá)到調(diào)光的目的。每一路PWM 設(shè)有10個(gè)等級(jí)，RGB三路LED即可組合出1000種不同色調(diào)的混合光，因而調(diào)光范圍十分大， 幾乎可以混合出所有顏色的光。，同時(shí)，每一路LED負(fù)載上還帶有反饋電路，反饋給LED驅(qū)動(dòng)，用以保障LED驅(qū)動(dòng)發(fā)出穩(wěn)定的電流值。另外，各路LED燈組應(yīng)盡可能均勻排列，以保證混合效果最好。
請(qǐng)參閱圖5，本系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)工作主要分為三個(gè)部分，以太網(wǎng)TOB接收部分、藍(lán)牙模塊接收部分和用戶配置部分。
程序首先對(duì)單片機(jī)自身資源、以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器以及藍(lán)牙模塊進(jìn)行初始化，然后進(jìn)入處理的大循環(huán)當(dāng)中。
程序首先檢測(cè)是否收到以太網(wǎng)幀，收到后讀入RTL8019AS的寄存器中等待處理。然后分別判斷其是否為ARP(地址轉(zhuǎn)換協(xié)議)包、IP(網(wǎng)際協(xié)議)地址是否正確、是否是 ICMP(互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議)及TCP(傳輸控制協(xié)議)數(shù)據(jù)包。如果判斷正確，則有相應(yīng)的處理子程序進(jìn)行處理。如果IP地址判斷錯(cuò)誤或不屬于所判斷的幾種數(shù)據(jù)包，則丟棄該幀重新進(jìn)入循環(huán)。如果是TCP包，程序?qū)⒆x取其中的用戶控制信息進(jìn)行送入用戶配置部分進(jìn)行處理。
如果收到的不是以太網(wǎng)幀而是藍(lán)牙連接信號(hào)，則先通過(guò)用戶名及密碼進(jìn)行身份識(shí)別，如果判斷正確，則進(jìn)入用戶數(shù)據(jù)的傳輸模式。用戶通過(guò)手機(jī)中java程序編寫的客戶端來(lái)進(jìn)行控制，輸入LED亮度的配置信息。而后同樣進(jìn)入用戶配置部分進(jìn)行處理。
在用戶配置部分，程序首先判斷用戶是否讀取亮度信息。如果是，從EEPROM中讀取亮度配置信息，直接轉(zhuǎn)換成PWM信號(hào)輸出；如果否，手動(dòng)輸入亮度信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換。而后將 PWM信號(hào)輸出，完成對(duì)LED色溫的調(diào)節(jié)。
本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)如下功能1、遠(yuǎn)距離手機(jī)GPRS控制。可以通過(guò)web網(wǎng)頁(yè)對(duì)LED燈具的亮度及色溫進(jìn)行控制，此外還可以直接使用計(jì)算機(jī)登錄互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行控制，方便集中控制；2、近距離手機(jī)藍(lán)牙控制?？梢酝ㄟ^(guò)手機(jī)的藍(lán)牙客戶端達(dá)到同樣的控制效果。3、用戶存儲(chǔ)功能?？梢灾苯哟鎯?chǔ)用戶的亮度配置信息，使控制更為方便。4、RGB三色LED色溫調(diào)節(jié)范圍很大，每種顏色的燈組設(shè)有10個(gè)亮度等級(jí)，共可以組合出1000種不同顏色的混合光， 非常適合室內(nèi)照明色溫的調(diào)節(jié)，適用于KTV、酒吧、飯店等場(chǎng)所，增加人體的舒適程度。
綜上所述，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)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(kāi)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于手機(jī)的LED室內(nèi)照明調(diào)光控制系統(tǒng)，其特征在于，它包括微控制器、以太網(wǎng)模塊、藍(lán)牙模塊、存儲(chǔ)器、LED驅(qū)動(dòng)和電源部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于手機(jī)的LED室內(nèi)照明調(diào)光控制系統(tǒng)，其特征在于，微控制器部分由8位單片機(jī)(ATmega48或更高)及外圍的晶振復(fù)位電路組成，接收處理外部信號(hào)，輸出多路PWM。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于手機(jī)的LED室內(nèi)照明調(diào)光控制系統(tǒng)，其特征在于， 以太網(wǎng)模塊包括以太網(wǎng)控制器RTL8019AS、隔離濾波器20F001N、網(wǎng)卡接口以及NAT網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換器，能夠接入外部hternet。該模塊中的RTL8019AS與微控制器的I/O接口直接相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于手機(jī)的LED室內(nèi)照明調(diào)光控制系統(tǒng)，其特征在于， 藍(lán)牙模塊采用基于藍(lán)牙2. 0的接收設(shè)備，接收從手機(jī)藍(lán)牙裝置發(fā)送的控制信號(hào)，通過(guò)RS232 接口與微控制器進(jìn)行通信。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于手機(jī)的LED室內(nèi)照明調(diào)光控制系統(tǒng)，其特征在于，存儲(chǔ)器包括EEPR0M、鎖存器74HC573及隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM。該模塊中的部件直接掛在微控制器的總線地址上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于手機(jī)的LED室內(nèi)照明調(diào)光控制系統(tǒng)，其特征在于， LED驅(qū)動(dòng)使用3路大功率LED驅(qū)動(dòng)，分別驅(qū)動(dòng)紅、綠、藍(lán)三路LED燈組。
全文摘要
本發(fā)明包括微控制器、存儲(chǔ)器、以太網(wǎng)模塊、藍(lán)牙模塊、LED驅(qū)動(dòng)和電源部分。微控制器負(fù)責(zé)控制和協(xié)調(diào)各模塊的工作；存儲(chǔ)器存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)及用戶配置信息；以太網(wǎng)模塊用于連接互聯(lián)網(wǎng)，接收傳輸?shù)目刂菩盘?hào)；藍(lán)牙模塊用于接收手機(jī)藍(lán)牙傳輸?shù)目刂菩畔ⅲㄟ^(guò)串行接口與微控制器通信；3路LED驅(qū)動(dòng)接收PWM調(diào)光信號(hào)，調(diào)節(jié)三色LED的亮度。本發(fā)明以手機(jī)作為終端，能夠在任意位置對(duì)室內(nèi)LED燈進(jìn)行控制。當(dāng)用戶在室內(nèi)時(shí)，可以通過(guò)手機(jī)的藍(lán)牙功能與系統(tǒng)通信，調(diào)節(jié)室內(nèi)各路LED燈的亮度，達(dá)到讓人眼舒適的目的。當(dāng)用戶距離系統(tǒng)較遠(yuǎn)時(shí)，用戶可以通過(guò)手機(jī)的GPRS功能登錄系統(tǒng)的WEB網(wǎng)頁(yè)配置系統(tǒng)，達(dá)到同樣的效果。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102497703SQ201110404838
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者宋馳, 殷駿, 王寧, 王巍, 齊春輝, 龍幫強(qiáng) 申請(qǐng)人:天津工業(yè)大學(xué)