【技術實現步驟摘要】
本申請涉及照明控制，具體涉及一種基于opencpu架構的直流單燈控制器。
技術介紹
1、目前，城市照明智能化領域的技術發展迅速，尤其是單燈控制器的應用日益普及。單燈控制器通過精準控制每盞路燈的開關和亮度，實現了節能和智能化管理，極大地提高了城市的照明管理水平。在相關技術中，一方面，市場上的單燈控制器多采用單片機+通信模塊的雙芯片架構。單片機負責處理任務，通信模塊負責與云端或服務器交互。單片機既是功能核心，也占據較高成本，且開發資源緊張，不利于軟件編程。此外，增加芯片會增加功耗，影響散熱和壽命。另一方面，在路燈照明系統中，220v的交流電作為供電線路的廣泛應用，進而導致了大多數單燈控制器的設計和實施均以交流單燈控制器為主。但是，近年來，太陽能、風能等可再生能源的快速發展，使得直流供電逐漸被認為是未來電力轉型的重要方向。直流供電不僅能夠有效降低能耗，還具備智能化和可持續發展的潛力，進而為實現低碳經濟奠定基礎。在這種背景下，傳統的交流單燈控制器逐漸暴露出其局限性，難以滿足現代化城市照明的需求。
技術實現思路
1、為了解決上述問題，本申請提供了一種基于opencpu架構的直流單燈控制器。
2、第一方面，本申請提供了一種基于opencpu架構的直流單燈控制器，包括：電源轉換模塊、計量模塊、opencpu通信模塊、調光模塊和開關控制模塊，其中，電源轉換模塊用于將輸入直流供電系統的第一直流電壓轉換為第二直流電壓，并為控制器供電；計量模塊與opencpu通信模塊電連接，計量模塊用于采集
3、通過采用上述技術方案，電源轉換模塊將輸入的第一直流電壓轉換為適配控制器所需的第二直流電壓，確保控制器穩定運行；計量模塊能夠準確采集輸入直流供電系統的一組電參數（如電壓、電流、功率和電能），并通過opencpu通信模塊將這些數據傳輸給服務器，實現遠程監控和數據分析；opencpu通信模塊不僅能夠實時上傳電參數，還能接收服務器下發的控制指令，從而實現對燈具的精確控制，包括開關和調光操作；調光模塊和開關控制模塊分別與opencpu通信模塊電連接，根據控制指令，調光模塊可以調節燈具的亮度，而開關控制模塊則可以控制燈具的開關狀態，實現智能化管理。本技術方案的直流單燈控制器采用opencpu架構，簡化了硬件設計，降低了成本，同時提高了軟件編程的靈活性和維護便利性，解決了傳統雙芯片架構成本高、開發資源緊張的問題；該控制器適用于直流供電，通過集成多種功能模塊，實現了對直流供電系統的高效、智能管理，顯著提升了城市照明的節能性和管理水平。
4、可選的，計量模塊包括：電壓采樣電路、電流采樣電路及采樣芯片，其中，電壓采樣電路通過多個電阻分壓方式將輸入直流供電系統的直流電壓信號轉換為第一電壓信號，并傳輸給采樣芯片；電流采樣電路通過采樣電阻將輸入直流供電系統的電流信號轉換為電壓差分信號，并傳輸給采樣芯片；采樣芯片用于將一組電參數傳輸給opencpu通信模塊，其中，一組電參數是對第一電壓信號和電壓差分信號進行處理得到的輸入直流供電系統的電參數，一組電參數包括輸入直流供電系統的電壓參數、電流參數、功率參數及電能參數。
5、通過采用上述技術方案，電壓采樣電路和電流采樣電路分別通過電阻分壓和采樣電阻的方式，將直流供電系統的電壓信號和電流信號轉換為第一電壓信號和電壓差分信號，再由采樣芯片處理這些信號生成一組電參數，包括電壓參數、電流參數、功率參數及電能參數。這種設計不僅精確測量了直流供電系統的各項電參數，還確保了數據的準確性和可靠性，為后續的智能控制和能耗分析提供了堅實的基礎。
6、可選的，opencpu通信模塊包括：傳感器單元、處理單元、執行單元和消息收發單元，其中，傳感器單元用于接收采樣芯片傳輸的一組電參數；處理單元用于對一組電參數進行處理，并通過消息收發單元傳輸給服務器；消息收發單元用于接收服務器下發的控制指令并傳輸給處理單元，處理單元用于對控制指令進行解析，并根據解析結果控制執行單元執行預定操作，以實現對外接燈具進行開關控制和/或調光控制。
7、通過采用上述技術方案，opencpu通信模塊集成傳感器單元、處理單元、執行單元和消息收發單元，實現了對采集到的電參數的高效處理和實時傳輸，同時支持接收服務器下發的控制指令，提高了系統的響應速度和穩定性。處理單元對收到的控制指令進行解析，并根據解析結果控制執行單元執行相應的操作，如開關控制和調光控制，確保了對外接燈具的精確控制，提升了系統的智能化水平。
8、可選的，開關控制模塊包括光耦隔離單元、igbt功率管驅動單元、igbt功率管單元及滅弧電路單元，其中，光耦隔離單元與執行單元電連接，當控制指令用于指示對外接燈具進行開關控制時，執行單元用于向光耦隔離單元輸出開關量信號，其中，光耦隔離單元用于將opencpu通信模塊與igbt功率管單元進行隔離；光耦隔離單元的輸出端與igbt功率管驅動單元的輸入端電連接，igbt功率管驅動單元的輸出端與igbt功率管單元電連接，igbt功率管驅動單元用于驅動igbt功率管單元，igbt功率管單元用于對外接燈具進行開關控制；滅弧電路單元與igbt功率管單元電連接，滅弧電路單元用于消除igbt功率管通斷時產生的拉弧。
9、通過采用上述技術方案，該開關控制模塊通過光耦隔離單元將opencpu通信模塊與igbt功率管單元進行電氣隔離，有效防止了電氣干擾，提升了系統的可靠性和安全性。igbt功率管驅動單元能夠高效驅動igbt功率管單元，確保對外接燈具進行精確的開關控制。同時，滅弧電路單元消除了igbt功率管通斷時產生的拉弧現象，進一步提高了系統的穩定性和使用壽命。
10、可選的，調光模塊包括：低通濾波器單元、運算放大器單元及隔離單元，其中，低通濾波器單元與執行單元電連接，當控制指令用于指示對外接燈具進行調光控制時，執行單元用于向低通濾波器單元輸出pwm信號，其中，低通濾波器單元用于將pwm信號轉換為平滑的目標直流信號；低通濾波器單元的輸出端與運算放大器單元的輸入端電連接，運算放大器單元用于將目標直流信號轉換為調光信號，并經過隔離單元傳輸給外接燈具，其中，隔離單元用于將控制器與外接燈具進行隔離。
11、通過采用上述技術方案，調光模塊中的低通濾波器單元可以將pwm信號轉換為平滑的目標直流信號，從而避免了pwm信號帶來的脈動效應，提高了調光的穩定性和平滑度。運算放大器單元進一步將目標直流信號轉換為調光信號，確保了信號的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于OpenCPU架構的直流單燈控制器，其特征在于，包括：電源轉換模塊、計量模塊、OpenCPU通信模塊、調光模塊和開關控制模塊，其中，
2.根據權利要求1所述的控制器，其特征在于，所述計量模塊包括：電壓采樣電路、電流采樣電路及采樣芯片，其中，
3.根據權利要求2所述的控制器，其特征在于，所述OpenCPU通信模塊包括：傳感器單元、處理單元、執行單元和消息收發單元，其中，
4.根據權利要求3所述的控制器，其特征在于，所述開關控制模塊包括光耦隔離單元、IGBT功率管驅動單元、IGBT功率管單元及滅弧電路單元，其中，
5.根據權利要求3所述的控制器，其特征在于，所述調光模塊包括：低通濾波器單元、運算放大器單元及隔離單元，其中，
6.根據權利要求2所述的控制器，其特征在于，所述OpenCPU通信模塊包括通信模組、貼片式SIM卡芯片及下載調試接口，其中，
7.根據權利要求6所述的控制器，其特征在于，所述采樣芯片為直流電能計量芯片，所述直流電能計量芯片用于對所述第一電壓信號和所述電壓差分信號進行處理得到所述一組
8.根據權利要求7所述的控制器，其特征在于，
9.根據權利要求8所述的控制器，其特征在于，所述開關控制模塊包括第一光耦、功率管驅動芯片、IGBT功率管、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第一瞬態電壓抑制二極管及第二瞬態電壓抑制二極管，其中，
10.根據權利要求9所述的控制器，其特征在于，所述調光模塊包括：第一MOS管、第二MOS管、運放芯片、第八電阻、第九電阻、第十電阻及第四電容，其中，
...【技術特征摘要】
1.一種基于opencpu架構的直流單燈控制器，其特征在于，包括：電源轉換模塊、計量模塊、opencpu通信模塊、調光模塊和開關控制模塊，其中，
2.根據權利要求1所述的控制器，其特征在于，所述計量模塊包括：電壓采樣電路、電流采樣電路及采樣芯片，其中，
3.根據權利要求2所述的控制器，其特征在于，所述opencpu通信模塊包括：傳感器單元、處理單元、執行單元和消息收發單元，其中，
4.根據權利要求3所述的控制器，其特征在于，所述開關控制模塊包括光耦隔離單元、igbt功率管驅動單元、igbt功率管單元及滅弧電路單元，其中，
5.根據權利要求3所述的控制器，其特征在于，所述調光模塊包括：低通濾波器單元、運算放大器單元及隔離單元，其中，
6.根據權利要...
【專利技術屬性】
技術研發人員：葛靖，陳前華，劉建剛，
申請(專利權)人：南京理控物聯技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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