CN203734895U - Led照明控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种LED照明控制系统，包括远程控制端、路由器、无线网关和无线终端；远程控制端和无线网关分别与路由器通过无线网络连接，无线终端与无线网关通过无线网络连接，远程控制端通过路由器与无线网关形成星型拓扑局域网结构。在使用过程中，用户通过远程控制端向无线网关发出控制指令，无线网关再将控制指令传递至无线终端，无线终端根据该控制指令调控对应的LED。根据不同的光环境需求，通过远程控制端向单个无线网关发出控制指令，或者同步向所有的无线网关发出控制指令。如此，可实现对LED分组控制，以及可同一时间控制所有的LED的目的，以满足不同的光环境的需求，无需另行施工走线，操作方便，提高了使用的便利性。
Description
技术领域
本实用新型涉及照明技术领域，特别是涉及一种LED照明控制系统。
背景技术
LED灯具作为新一代的照明光源，以其能效高的优势得到广泛应用，与传统灯具比，可节电50%～90%。
一般地，传统照明要改变室内光环境，就只能通过加装多个光源，使用不同的功率和不同色温的灯具，用多个开关来实现调节光环境。然而，每一光源均对应一开关，在进行光环境调节过程中导致操作繁琐。为解决该问题，可加设总线控制系统，将多个光源均由一总开关进行控制，在需这些光源全部进行照明时，只需通过总开关即可实现，但需重新布线，导致施工困难，使用不便。
实用新型内容
基于此，有必要针对因需重新布线，导致施工困难，使用不便的问题，提供一种LED照明控制系统。
一种LED照明控制系统，包括远程控制端、路由器、无线网关和设置于LED，用于调控LED的无线终端；
所述远程控制端和所述无线网关分别与所述路由器通过无线网络连接，所述无线终端与所述无线网关通过无线网络连接，所述无线网关为至少两个，每一所述无线网关连接至少一个无线终端，所述远程控制端通过路由器与所述无线网关形成星型拓扑局域网结构，以使所述远程控制端向单个所述无线网关或者同步向所有的所述无线网关发出控制指令。
在其中一个实施例中，所述星型拓扑局域网结构为可使所述远程控制端与所有的所述无线网关一次建立连接的基于TCP/IP协议的星型拓扑局域网结构。
在其中一个实施例中，所述无线网关包括无线通信模块、微控制单元及射频收发器，所述无线通信模块通过所述微控制单元与所述射频收发器连接，所述无线通信模块与所述路由器连接，所述射频收发器与所述无线终端连接，所述无线通信模块的无线频段与所述射频收发器的无线频段不同。
在其中一个实施例中，所述无线通信模块为WIFI通信模块。
在其中一个实施例中，所述无线网关还包括电源模块，所述电源模块分别与所述无线通信模块、微控制单元和射频收发器连接。
在其中一个实施例中，所述无线终端包括可与至少两种不同色温的LED连接的驱动电路，所述驱动电路包括恒压电源，及与各LED对应连接的DC/DC恒流驱动器，所述DC/DC恒流驱动器与所述射频收发器连接，所述恒压电源与所述DC/DC恒流驱动器连接。
在其中一个实施例中，所述DC/DC恒流驱动器包括与暖白LED连接形成第一通道的第一DC/DC恒流驱动器，及与冷白LED连接形成第二通道的第二DC/DC恒流驱动器，所述无线终端设置有用于输出所述第一通道和所述第二通道互补波形的脉宽调制信号的脉宽调制发生器，所述脉宽调制发生器输入端与所述射频发生器连接，所述脉宽调制发生器输出端分别与所述第一DC/DC恒流驱动器和所述第二DC/DC恒流驱动器连接，所述第一DC/DC恒流驱动器和所述第二DC/DC恒流驱动器均与所述恒压电源连接。
在其中一个实施例中，所述远程控制端为智能手机或者平板电脑。
上述LED照明控制系统，远程控制端通过路由器与无线网关通过无线网络建立连接，无线网关与无线终端通过无线网络连接，无线终端设置于LED。在使用过程中，用户可通过远程控制端向无线网关发出控制指令，无线网关再将控制指令传递至无线终端，无线终端根据该控制指令调控对应的LED。其中，无线网关为至少两个，可将每一无线网关连接的所有无线终端上的LED划分为一组，根据不同的光环境需求，通过远程控制端向单个无线网关发出控制指令，或者同步向所有的无线网关发出控制指令。如此，可实现对LED分组控制，以及可同一时间控制所有的LED的目的，以满足不同的光环境的需求，无需另行施工走线，操作方便，提高了使用的便利性。
附图说明
图1为一实施方式LED照明控制系统的结构示意图；
图2为一实施方式LED照明控制系统的星型拓扑局域网结构的结构示意图；
图3为一实施方式LED照明控制系统的无线网关的结构示意图；
图4为一实施方式LED照明控制系统的无线终端的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
如图1、图2和图4所示，一种LED照明控制系统，包括远程控制端110、路由器120、无线网关130，以及设置于LED210，用于调控LED210的无线终端140。
远程控制端110和无线网关130分别与路由器120通过无线网络连接，无线终端140与无线网关130通过无线网络连接，无线网关130为至少两个，每一无线网关130连接至少一个无线终端140，远程控制端110通过路由器120与无线网关130形成星型拓扑局域网结构，以使远程控制端110向单个无线网关130或者同步向所有的无线网关130发出控制指令。
在其中一个实施例中，远程控制端110为智能手机或者平板电脑。如此，均为移动设备，一方面无需另行生产单独的控制设备，提高普适性，另一方面在实现远程操控的过程中，操控位置更加灵活。在本实施例中，远程控制端110为智能手机。当然，远程控制端110还可为其他设备，只有能实现通过路由器120远程向无线网关130发出控制指令的目的即可。
在本实施例中，星型拓扑局域网结构为可使远程控制端110与所有的无线网关130一次建立连接的基于TCP/IP协议的星型拓扑局域网结构。
TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)即传输控制协议/网间协议，是一个工业标准的协议集，它是为广域网（WAN）设计的。TCP（Transmission Control Protocol）即传输控制协议，是一种面向连接（连接导向）的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。TCP提供一种面向连接的、可靠的字节流服务。该基于TCP/IP协议的星型拓扑局域网结构通过协议并发机制实现远程控制端110可与所有无线网关130一次建立连接的目的，以消除远程控制端110与所有的无线网关130多次建立连接产生的延时问题，实现同步控制所有LED210的目的，使用效果好。当然，星型拓扑局域网结构还可为基于其他协议，只要能实现可对无线网关130分组控制和同步控制的目的即可。
远程控制端110为至少一个，具体数量可以根据具体需求而定。如图2所示的具体实施例中，远程控制端110通过路由器120与无线网关130形成星型拓扑局域网结构，远程控制端110为三个，每一远程控制端110均有一对应的IP(例如192.168.1.10、192.168.1.20……)，每一无线网关130均有一固定的IP(例如192.168.1.201、192.168.1.202……)。远程控制端110可经过路由器120与无线网关130建立连接，远程控制端110可向单个无线网关130发送指令，实现分组控制；远程控制端110也可和全部无线网关130一次建立连接，实现同步群控。
上述LED照明控制系统，远程控制端110通过路由器120与无线网关130建立连接，无线网关130与无线终端140连接，无线终端140设置于LED210。在使用过程中，用户可通过远程控制端110向无线网关130发出控制指令，无线网关130再将控制指令传递至无线终端140，无线终端140根据该控制指令调控对应的LED210。其中，无线网关130为至少两个，可将每一无线网关130连接的所有无线终端140上的LED210划分为一组，远程控制端110通过路由器120与无线网关130形成星型拓扑局域网结构。根据不同的光环境需求，在所需光环境强度低时，可通过远程控制端110向单个无线网关130发出控制指令，在所需光环境强度高时，可通过远程控制端110同步向所有的无线网关130发出控制指令。如此，可实现对LED210分组控制，以及可同一时间控制所有的LED210的目的，以满足不同的光环境的需求，无需另行施工走线，操作方便，提高了使用的便利性。
请参阅图1和图3，在其中一个实施例中，无线网关130包括无线通信模块132、微控制单元134及射频收发器136，无线通信模块132通过微控制单元134与射频收发器136连接，无线通信模块132与路由器120连接，射频收发器136与无线终端140连接，无线通信模块132的无线频段与射频收发器136的无线频段不同。
通过设置无线通信模块132和射频收发器136，无线网关130通过无线通信模块132与路由器120无线连接，通过射频收发器136与无线终端140连接。在使用过程中，远程控制端110通过路由器120与无线网关130的无线通信模块132建立连接，所发出的控制指令由无线通信模块132接收，无线通信模块132将接收到的控制指令通过微控制单元134转换为射频收发器136可接收的指令信号，射频收发器136再将该指令信号发送至无线终端140，从而无线终端140控制LED210执行相应的指令。无线通信模块132的无线频段与射频收发器136的无线频段不同，如此，可有效避免无线信号的同频干扰，提高系统使用的稳定性。
具体地，无线通信模块132的无线频段为2.4GHz，属于常用通信频段，射频收发器136采用的是电磁频率（RadioFrequenc，RF）进行无线通信，电磁频率范围为300KHz～30GHz之间，本实施例中的射频收发器136的无线频段可以为315、433、868、915MHz或者其它，与常用的无线频段2.4GHz不同，无线网关130通过RF信号与无线终端140建立无线连接，从而有效避免无线网关130在向无线终端140传递信号时受到同频干扰。
微控制单元134（Micro Control Unit，MCU）是指随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。无线通信模块132通过异步收发传输器（Universal AsynchronousReceiver/Transmitter，UART）与微控制单元134通信连接，射频收发器136通过SPI与微控制单元134通信连接，SPI是一种高速的，全双工，同步的通信总线。UART通信和SPI通信为协议通信技术领域常用的技术，故不再赘述UART通信和SPI通信的具体结构和原理。
在其中一个实施例中，无线通信模块132为WIFI通信模块。WIFI为常见的无线通信方式，连接简单快捷，使用便利。远程控制端110通过WIFI的方式与路由器120无线连接。具体到本实施例中，无线通信模块132为WIFI通信模块，WIFI工作的无线频段为2.4GHz，而射频收发器136的频段为315、433、868或者915MHz，无线网关130可实现WIFI信号与RF信号的相互转换。需要指出的是，无线通信模块132还可为其它通信模块，只要能实现远程控制端110通过路由器120与无线网关130建立无线连接的目的即可。
请参阅图1和图3，在其中一个实施例中，无线网关130还包括电源模块138，电源模块138分别与无线通信模块132、微控制单元134和射频收发器136连接。无线网关130通过设置电源模块138，可供给足够的工作电量至无线通信模块132、微控制单元134和射频收发器136，保证无线网关130正常工作。该电源模块138可以为可持续充电电池或者可接收并将外部电源转换为无线网关130所需电源的接口。在本实施例中，该电源模块138提供3.3V电源。
请参阅图1和图4，在其中一个实施例中，无线终端140包括可与至少两种不同色温的LED210连接的驱动电路，驱动电路包括恒压电源142，及与各LED210对应连接的DC/DC恒流驱动器144，DC/DC恒流驱动器144与射频收发器136连接，恒压电源142与DC/DC恒流驱动器144连接。如此，将驱动电路的DC/DC恒流驱动器144与LED210一一连接，形成至少两通路，恒压电源142的设置保证这些通路的电压恒定，射频收发器136发出的指令信号可控制DC/DC恒流驱动器144改变相应通路的电流，从而改变流经各LED210的电流大小，以调控LED210的亮度和色温，进而满足光环境的需求，调节方便。采用不同色温的LED210，有利于提高调控的照明效果。DC/DC恒流驱动器144为电流技术领域常用的技术，故不再赘述DC/DC恒流驱动器144的具体结构和原理。
请参阅图1和图4，在其中一个实施例中，DC/DC恒流驱动器144包括与暖白LED212连接形成第一通道的第一DC/DC恒流驱动器1442，及与冷白LED214连接形成第二通道的第二DC/DC恒流驱动器1444，无线终端140设置有用于输出第一通道和第二通道互补波形的脉宽调制信号的脉宽调制发生器146，脉宽调制发生器146输入端与射频发生器连接，脉宽调制发生器146输出端分别与第一DC/DC恒流驱动器1442和第二DC/DC恒流驱动器1444连接，第一DC/DC恒流驱动器1442和第二DC/DC恒流驱动器1444均与恒压电源142连接。
在使用过程中，用户根据实际光环境需求通过远程控制端110发出控制指令，该控制指令最终通过射频发生器传递至脉宽调制发生器146，脉宽调制发生器146根据所接收到的指令输出第一通道和第二通道互补波形的脉宽调制信号，从而改变流经第一通道和第二通道的电流值，进而调控各通道LED210的亮度和色温。因脉宽调制发生器146输出的是互补波形，可保证流经第一通道和第二通道的总电流值是不变的，而恒压电源142可使电压恒定，故无论如何调控，与无线终端140连接的LED210总功率是不变的，进而实现调节整体色温的同时，保持整体照明亮度基本不变。
具体地，根据不同的时间和场合，用户通过远程控制端110发出相应的控制指令进行调控。比如学习、工作时可以调成明亮清爽的冷色，和家人一起聊天、看电视时可以调成自然舒适的中间色，晚餐时可以调成温馨宜人的暖色。这些不同色温的照明效果均可通过改变暖白LED212所处的第一通道的占空比与冷
白LED214所处的第二通道的占空比实现。脉宽调制发生器146输出第一通道和第二通道互补波形的脉宽调制信号，如当暖白LED212所处的第一通道的占空比为60%时，冷白LED214所处的第二通道的占空比为40%，最终混光后色温呈正白。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种LED照明控制系统，其特征在于，包括远程控制端、路由器、无线网关和设置于LED，用于调控LED的无线终端；
所述远程控制端和所述无线网关分别与所述路由器通过无线网络连接，所述无线终端与所述无线网关通过无线网络连接，所述无线网关为至少两个，每一所述无线网关连接至少一个无线终端，所述远程控制端通过路由器与所述无线网关形成星型拓扑局域网结构，以使所述远程控制端向单个所述无线网关或者同步向所有的所述无线网关发出控制指令。
2.根据权利要求1所述的LED照明控制系统，其特征在于，所述星型拓扑局域网结构为可使所述远程控制端与所有的所述无线网关一次建立连接的基于TCP/IP协议的星型拓扑局域网结构。
3.根据权利要求1所述的LED照明控制系统，其特征在于，所述无线网关包括无线通信模块、微控制单元及射频收发器，所述无线通信模块通过所述微控制单元与所述射频收发器连接，所述无线通信模块与所述路由器连接，所述射频收发器与所述无线终端连接，所述无线通信模块的无线频段与所述射频收发器的无线频段不同。
4.根据权利要求3所述的LED照明控制系统，其特征在于，所述无线通信模块为WIFI通信模块。
5.根据权利要求3所述的LED照明控制系统，其特征在于，所述无线网关还包括电源模块，所述电源模块分别与所述无线通信模块、微控制单元和射频收发器连接。
6.根据权利要求1所述的LED照明控制系统，其特征在于，所述无线终端包括可与至少两种不同色温的LED连接的驱动电路，所述驱动电路包括恒压电源，及与各LED对应连接的DC/DC恒流驱动器，所述DC/DC恒流驱动器与射频收发器连接，所述恒压电源与所述DC/DC恒流驱动器连接。
7.根据权利要求6所述的LED照明控制系统，其特征在于，所述DC/DC恒流驱动器包括与暖白LED连接形成第一通道的第一DC/DC恒流驱动器，及与冷白LED连接形成第二通道的第二DC/DC恒流驱动器，所述无线终端设置有用于输出所述第一通道和所述第二通道互补波形的脉宽调制信号的脉宽调制 发生器，所述脉宽调制发生器输入端与所述射频发生器连接，所述脉宽调制发生器输出端分别与所述第一DC/DC恒流驱动器和所述第二DC/DC恒流驱动器连接，所述第一DC/DC恒流驱动器和所述第二DC/DC恒流驱动器均与所述恒压电源连接。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的LED照明控制系统，其特征在于，所述远程控制端为智能手机或者平板电脑。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140723 |