LED燈具智能終端控制器制造技術

本發明專利技術公開了一種LED燈具智能終端控制器，其包括RS485通信模塊、微控制器MCU模塊、繼電器開關模塊、調光模塊和電源模塊。本發明專利技術通過在每盞燈具的微控制器MCU模塊內存儲有唯一一個ID號，信號通過RS485總線，將命令傳輸到指定的LED燈具，就可以實現對任意一盞燈具進行開關調光，以及采集LED燈具的電壓、電流、功率等參數，從而實現對智能燈光控制系統中的單燈分別進行控制。

LED lamp intelligent terminal controller

The invention discloses an intelligent terminal controller for an LED lamp, which comprises a RS485 communication module, a micro controller MCU module, a relay switch module, a dimming module and a power module. According to the present invention has a unique ID number in each of the lamps microcontroller MCU memory module, the signal through the RS485 bus, the command is transmitted to the LED lamp specified, can be achieved on any lamps switch dimming, and voltage, current, power LED lamp acquisition rate and other parameters, so as to realize the the intelligent lighting control system of single lamp control.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種燈具控制領域，具體是LED燈具智能終端控制器。
技術介紹
隨著我國城市地標夜景立面照明的興起，節能、可控、色彩艷麗的智能燈的使用必將引起技術上的改革,因此智能燈光控制系統也就應運而生。目前的智能燈光控制系統一般采用基于RS485總線控制的智能燈光控制系統，其是通過自定義通信協議在RS485總線上外掛各類型控制器，并由主控統一管理的主從式總線型照明控制系統。現有的基于RS485總線控制的智能燈光控制系統中，其燈具的控制方法都是采用回路控制方法，采用此方法只能控制整個回路的所有燈具同時開關以及調光，不能實現單盞燈的控制。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種LED燈具智能終端控制器，其可對智能燈光控制系統中的單燈分別進行控制。為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：LED燈具智能終端控制器，包括RS485通信模塊、微控制器MCU模塊、繼電器開關模塊、調光模塊和電源模塊；由所述電源模塊為整個控制器提供工作電源，所述RS485通信模塊與所述微控制器MCU模塊通信連接，所述微控制器MCU模塊的輸出端分別連接所述繼電器開關模塊和所述調光模塊的控制輸入端，所述繼電器開關模塊和所述調光模塊的輸出端均與LED燈具相連接；所述微控制器MCU模塊內存儲有對應于所述LED燈具的一個ID號，且同一智能燈光控制系統中各個LED燈具的ID號各不相同。所述RS485通信模塊的RS-485接口芯片采用SN75LBC184芯片；所述RS485通信模塊的單片機與此RS-485接口芯片之間通過隔離電路進行完全的電隔離；所述微控制器MCU模塊的復位端連接有外部看門狗電路。所述微控制器MCU模塊的輸出端與所述繼電器開關模塊的控制輸入端之間連接有隔離電路。所述調光模塊采用數字調光電路。采用上述方案后，本專利技術LED燈具智能終端控制器，通過在每盞燈具的微控制器MCU模塊內存儲有唯一一個ID號，信號通過RS485總線，將命令傳輸到指定的LED燈具，就可以實現對任意一盞燈具進行開關調光，以及采集LED燈具的電壓、電流、功率等參數，從而實現對智能燈光控制系統中的單燈分別進行控制。附圖說明圖1為本專利技術的電路原理框圖；圖2為圖1中微控制器的電路原理圖；圖3為圖1中RS485通信模塊的電路原理圖；圖4為圖1中繼電器開關模塊的電路原理圖；圖5為圖1中調光模塊的電路原理圖；圖6為圖1中電源模塊的電路原理圖。具體實施方式本專利技術LED燈具智能終端控制器，如圖1所示，包括RS485通信模塊1、微控制器MCU模塊2、繼電器開關模塊3、調光模塊4和電源模塊5；由電源模塊5為整個控制器提供工作電源，RS485通信模塊1與微控制器MCU模塊2通信連接，微控制器MCU模塊2的輸出端分別連接繼電器開關模塊3和調光模塊4的控制輸入端，繼電器開關模塊3和調光模塊4的輸出端均與LED燈具6相連接；微控制器MCU模塊2內存儲有對應于LED燈具6的一個ID號，且同一智能燈光控制系統中各個LED燈具的ID號各不相同。微控制器MCU模塊2采用的MCU為中國臺灣新唐的NUC100系列的單片機U1(NUC100LC1BN)，NUC100系列為32位單片機，內建ARMcortex-M0內核，用于工業控制及相關需要豐富信號通訊界面的應用場合。最高可運行至50MHZ的外部時鐘，具有32K/64K/128K字節內建Flash存儲器，4K/8K/16K字節內建SRAM。并內建有定時器，看門狗定時器，RTC，PDMA,UART,SPI/SSP，I2C,I2S，PWM定時器，GPIO,12位ADC，模擬比較器，低電壓檢測和節能偵測功能。微控制器MCU模塊2的電路原理圖如圖2所示。在工業控制及測量領域較為常用的網絡之一就是物理層采用RS-485通信接口所組成的工控設備網絡。這種通信接口可以十分方便地將許多設備組成一個控制網絡。從目前解決單片機之間中長距離通信的諸多方案分析來看，RS-485總線通信模式由于具有結構簡單、價格低廉、通信距離和數據傳輸速率適當等特點而被廣泛應用于儀器儀表、智能化傳感器集散控制、樓宇控制、監控報警等領域。但RS485總線存在自適應、自保護功能脆弱等缺點，很多產品在一些細節的處理，常出現通信失敗甚至系統癱瘓等故障，本專利技術中，對RS485通信模塊1進行優化設計，從而可以避免以上問題。具體如下：RS485通信模塊1中，如圖3所示，RS-485接口芯片U2的型號為SN75LBC184，這種芯片采用單一電源Vcc，電壓在＋3～＋5.5V范圍內都能正常工作。與普通的RS-485芯片相比，它不但能抗雷電的沖擊而且能承受高達8kV的靜電放電沖擊，片內集成4個瞬時過壓保護管，可承受高達400V的瞬態脈沖電壓。因此，它能顯著提高防止雷電損壞器件的可靠性。對一些環境比較惡劣的現場，可直接與傳輸線相接而不需要任何外加保護元件。該芯片還有一個獨特的設計，當輸入端開路時，其輸出為高電平，這樣可保證接收器輸入端電纜有開路故障時，不影響系統的正常工作。另外，它的輸入阻抗為RS485標準輸入阻抗的2倍（≥24kΩ），故可以在總線上連接64個收發器。芯片內部設計了限斜率驅動，使輸出信號邊沿不會過陡，使傳輸線上不會產生過多的高頻分量，從而有效扼制電磁干擾。另外，RS485通信模塊1中，四位一體的光電耦合器U3（TLP521）對單片機U1與RS-485接口芯片U2進行完全的電隔離，使得單片機U1與RS-485接口芯片U2之間完全沒有了電的聯系，提高了工作的可靠性。其基本原理為：當單片機U1的第19腳PC1=0時，光電耦合器U3的發光二極管發光，光敏三極管導通，輸出高電壓（＋5V），選中RS485接口芯片U2的DE端，允許發送。當單片機U1的第19腳PC1=1時，光電耦合器U3的發光二極管不發光，光敏三極管不導通，輸出低電壓（0V），選中RS485接口芯片U2的RE端，允許接收。RS485接口芯片U2的R端（接收端）和D端（發送端）的原理與上述類似。在RS-485總線構筑的半雙工通信系統中，在整個網絡中任一時刻只能有一個節點處于發送狀態并向總線發送數據，其他所有節點都必須處于接收狀態。如果有2個節點或2個以上節點同時向總線發送數據，將會導致所有發送方的數據發送失敗。因此，在系統各個節點的硬件設計中，應首先力求避免因異常情況而引起本節點向總線發送數據而導致總線數據沖突。以NUC100系列的單片機為例，因其在系統復位時，I/O口都輸出高電平，如果把I/O口直接與RS-485接口芯片的驅動器使能端DE相連，會在MCU復位期間使DE為高，從而使本節點處于發送狀態。如果此時總線上有其他節點正在發送數據，則此次數據傳輸將被打斷而告失敗，甚至引起整個總線因某一節點的故障而通信阻塞，繼而影響整個系統的正常運行。考慮到通信的穩定性和可靠性，在每個節點的設計中應將控制RS485總線接口芯片的發送引腳設計成DE端的反邏輯，即控制引腳為邏輯“1”時，DE端為“0”；控制引腳為邏輯“0”時，DE端為“1”。本專利技術本文檔來自技高網...

【技術保護點】
LED燈具智能終端控制器，其特征在于：包括RS485通信模塊、微控制器MCU模塊、繼電器開關模塊、調光模塊和電源模塊；由所述電源模塊為整個控制器提供工作電源，所述RS485通信模塊與所述微控制器MCU模塊通信連接，所述微控制器MCU模塊的輸出端分別連接所述繼電器開關模塊和所述調光模塊的控制輸入端，所述繼電器開關模塊和所述調光模塊的輸出端均與LED燈具相連接；所述微控制器MCU模塊內存儲有對應于所述LED燈具的一個ID號，且同一智能燈光控制系統中各個LED燈具的ID號各不相同。

【技術特征摘要】
1.LED燈具智能終端控制器，其特征在于：包括RS485通信模塊、微控制器MCU模塊、繼電器開關模塊、調光模塊和電源模塊；由所述電源模塊為整個控制器提供工作電源，所述RS485通信模塊與所述微控制器MCU模塊通信連接，所述微控制器MCU模塊的輸出端分別連接所述繼電器開關模塊和所述調光模塊的控制輸入端，所述繼電器開關模塊和所述調光模塊的輸出端均與LED燈具相連接；所述微控制器MCU模塊內存儲有對應于所述LED燈具的一個ID號，且同一智能燈光控制系統中各個LED燈具的ID號各不相同。
2.根據權利要求1所述的L...

【專利技術屬性】
技術研發人員：廖良斌，卓元全，
申請(專利權)人：廈門格綠能光電股份有限公司，
類型：發明
國別省市：福建;35