一種結(jié)合自然光的室內(nèi)智能led照明系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及室內(nèi)智能LED照明系統(tǒng)，通過改變室內(nèi)LED燈光照強度，以及輔助電動窗簾調(diào)節(jié)射入室內(nèi)的自然光，實現(xiàn)對室內(nèi)照明的相關模式及參數(shù)的控制，同時當系統(tǒng)檢測室內(nèi)無人時，自動關閉正處于打開狀態(tài)的LED燈。
【背景技術】
[0002]隨著科技進步和人們生活水平的提高，人們對家庭生活環(huán)境個性化、智能化、舒適性以及節(jié)能環(huán)保提出了更高的要求。室內(nèi)智能照明作為家庭生活的一個重要部分，自然得到人們的重視并獲得迅速的進步，同時，隨著人們的節(jié)能環(huán)保意識的提高，LED作為一種新型的綠色光源，相比傳統(tǒng)的照明產(chǎn)品，它具有高效節(jié)能、環(huán)保、顯色性好、壽命長、體積小等特點，也是推進室內(nèi)智能照明的又一重要因素。然傳統(tǒng)的室內(nèi)LED照明系統(tǒng)存在諸多弊端，首先，主要采用有線通信的控制方式，靈活性差、布線煩瑣進而增加了安裝調(diào)試的難度;其次，控制方式單一，燈具往往只有兩狀態(tài)一一開啟或關閉，但是實際應用中，不同的場合對于燈具的亮度，應需要根據(jù)不同環(huán)境做出相應調(diào)整，這些缺點便限制傳統(tǒng)的室內(nèi)照明行業(yè)的發(fā)展和應用。智能照明近些年得到快速的發(fā)展，目前對燈光的智能控制，已經(jīng)發(fā)展得較為成熟，但是對室內(nèi)燈光模式卻是比較缺乏和不完善的。在白天光線足夠強時也開燈，人離開后還亮著燈的現(xiàn)象普遍存在;調(diào)查研究自然光是對人體最有益的，但室內(nèi)照明調(diào)節(jié)還很少結(jié)合自然光。當今還很多人有擁有智能手機，然而室內(nèi)照明與手機的聯(lián)系卻沒有得到充分的利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型提出一種結(jié)合自然光的室內(nèi)智能LED照明系統(tǒng)，通過帶有藍牙功能的智能手機或紅外遙控器，可以啟動室內(nèi)LED燈的相關模式:一般模式或恒光模式，一般模式就是對燈的開關以及亮度的調(diào)節(jié);恒光模式是通過手機設定一個環(huán)境光照強度閾值，當外界光照強度大于此值時，LED燈關閉，相反外界光照強度小于此值時，LED燈就會自動開啟補光模式，使室內(nèi)環(huán)境總體光照強度趨于設定閾值。當LED燈處于開啟狀態(tài)時，光照傳感器會實時檢測環(huán)境中是否有人存在，當檢測不到紅外光源時，就會通知控制模塊人已離開，此時控制模塊就會通過改變輸出HVM占空比(此時為零)，控制LED驅(qū)動模塊關閉LED燈。實現(xiàn)LED燈照射范圍內(nèi)沒有人時，自動關閉LED燈，起到省電的目的。在開啟室內(nèi)恒光模式時，系統(tǒng)調(diào)光需輔助電動窗簾，使得在系統(tǒng)開啟恒光模式后，在充分利用自然光的條件下，通過調(diào)節(jié)開啟窗口大小，同時借用室內(nèi)LED燈調(diào)節(jié)，可使室內(nèi)在全天范圍內(nèi)都能進行調(diào)光。
[0004]本實用新型所采用的技術方案是:一種結(jié)合自然光的室內(nèi)智能LED照明系統(tǒng)，系統(tǒng)采用模塊化設計，分為兩大部分:LED控制端和電動窗簾端，LED控制端主要包括控制模塊1、藍牙模塊、NRF24L01模塊1、紅外接收模塊、LED驅(qū)動模塊、光照檢測模塊1、紅外檢測模塊、電源模塊1、晶振模塊1、LED燈，其特征在于:控制模塊I分別與藍牙模塊、NRF24L01模塊1、紅外接收模塊、LED驅(qū)動模塊、光照檢測模塊1、紅外檢測模塊、電源模塊1、晶振模塊I連接，所述LED驅(qū)動模塊還與LED燈連接;電動窗簾端端主要包括控制模塊I1、NRF24L01模塊I1、光照檢測模塊11、電源模塊11、晶振模塊I1、電動馬達、窗簾，其特征在于:控制模塊II分別與NRF24L01模塊I1、光照檢測模塊11、電動馬達、電源模塊11、晶振模塊II連接，所述電動馬達與窗簾連接。
[0005]通過帶有藍牙功能的智能手機或紅外遙控器，發(fā)出相關燈光調(diào)節(jié)信號。LED控制端的藍牙模塊(或紅外接收模塊)收到此信號后，會將此信號傳輸?shù)娇刂颇KI，微控制器會根據(jù)收到的數(shù)據(jù)類型，啟動相關調(diào)光模式:一般模式或恒光模式。在恒光模式調(diào)節(jié)過程中，借助光照傳感器模塊II檢測室外光照強度，當小于所設定的光照閾值時，電動窗簾不工作，相反，這進入窗口調(diào)節(jié)模式。當電動窗簾調(diào)節(jié)自然光不能滿足需求時，系統(tǒng)就會啟動室內(nèi)LED燈恒光調(diào)節(jié)，CPU會每次增加一定值的輸出方波占空比，使得LED驅(qū)動模塊輸出電壓增加，LED亮度便增大，相反則減小。通過調(diào)節(jié)經(jīng)過動態(tài)調(diào)節(jié)，使得室內(nèi)光照強度最終靠近所要調(diào)節(jié)的亮度。
[0006]在室內(nèi)了LED開啟相關模式前，首先，讀取存儲模塊里所保存的上次關閉時的亮度級，這樣可以使系統(tǒng)即刻啟動上次關閉時的相關亮度。
[0007]當LED燈處于開啟狀態(tài)時，紅外檢測模塊會實時檢測環(huán)境中是否有人存在，當檢測不到紅外光源時，就會通知控制模塊I人已離開，此時控制模塊I就會通過改變輸出PWM占空比(此時為零)，控制LED驅(qū)動模塊關閉LED燈。實現(xiàn)LED燈照射范圍內(nèi)沒有人時，自動關閉LED燈，起到省電的目的。
[0008]本實用新型通過手機或紅外遙控器實現(xiàn)對室內(nèi)LED燈無線控制，而且本系統(tǒng)的恒光模式，實現(xiàn)環(huán)境光照強度趨于設定值。當檢測室內(nèi)沒有人時，系統(tǒng)自動關閉處于打開狀態(tài)的LED燈。
【附圖說明】
[0009]圖1為系統(tǒng)原理圖。
[0010]圖2為電動窗簾端程序流程圖
[0011]圖3為LED控制端程序流程圖
[0012]圖4為恒光程序流程圖
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖給出具體實施例，進一步說明本實用新型是如何實現(xiàn)的。
[0014]如圖1所示一種結(jié)合自然光的室內(nèi)智能LED照明系統(tǒng)，系統(tǒng)采用模塊化設計，分為兩大部分:LED控制端和電動窗簾端，LED控制端主要包括控制模塊1、藍牙模塊、NRF24L01模塊1、紅外接收模塊、LED驅(qū)動模塊、光照檢測模塊1、紅外檢測模塊、電源模塊1、晶振模塊1、存儲模塊、LED燈，控制模塊I分別與藍牙模塊、NRF24L01模塊1、紅外接收模塊、LED驅(qū)動模塊、光照檢測模塊1、紅外檢測模塊、電源模塊1、晶振模塊1、存儲模塊連接，所述LED驅(qū)動模塊還與LED燈連接;電動窗簾端主要包括控制模塊11、NRF24L01模塊I1、光照檢測模塊I1、電源模塊I1、晶振模塊I1、電動馬達、窗簾，控制模塊II分別與NRF24L01模塊I1、光照檢測模塊
I1、電動馬達、電源模塊I1、晶振模塊II連接，所述電動馬達與窗簾連接。
[0015]通過帶有藍牙功能的智能手機或紅外遙控器，發(fā)出相關燈光調(diào)節(jié)信號。LED控制端的藍牙模塊(或紅外接收模塊)收到此信號后，會將此信號傳輸?shù)娇刂颇KI，微控制器會根據(jù)收到的數(shù)據(jù)類型，啟動相關調(diào)光模式:一般模式或恒光模式。
[0016]在恒光模式調(diào)節(jié)過程中，借助光照傳感器模塊II檢測室外光照強度，當小于所設定的光照閾值時，電動馬達不工作，相反，這進入窗口調(diào)節(jié)模式，具體電動窗簾的調(diào)節(jié)流程如圖2所示
[0017]在恒光模式調(diào)節(jié)過程中，當電動窗簾調(diào)節(jié)自然光不能滿足需求時，系統(tǒng)就會啟動室內(nèi)LED燈恒光調(diào)節(jié)。CPU會每次增加一定值的輸出方波的占空比，使得LED驅(qū)動模塊輸出電壓增加，LED亮度增大，相反則減小。經(jīng)過動態(tài)調(diào)節(jié)，使得室內(nèi)光照強度最終靠近所要調(diào)節(jié)的亮度。具體LED控制端程序流程如圖3所示。
[0018]恒光模式調(diào)節(jié)程序流程圖如圖4所示，調(diào)節(jié)方式如下:光照傳感器模塊檢測環(huán)境光照強度時，先與設定的光照閾值進行比較，得出需要調(diào)節(jié)的信號。即當數(shù)據(jù)大于(小于)設定值時，會減小(增加)PWM占空比，再次采集光照信息并判斷分析，若數(shù)據(jù)還是大于(小于)閾值，重復以上操作，直至光照強度值達(或靠近)到設定閾值，然后再檢測光照強度，當數(shù)據(jù)與設定的閾值范圍吻合時，系統(tǒng)進入底層循環(huán)操作狀態(tài)，否則就進入調(diào)光模式(這個過程比較重要，系統(tǒng)程序如果沒有這一部分，LED模組發(fā)光會不穩(wěn)定)。當LED燈處于開啟狀態(tài)時，光照檢測模塊會實時檢測環(huán)境中是否有人存在，當檢測不到紅外光源時，就會通知控制模塊I人已離開，此時控制模塊I就會通過改變輸出PWM占空比(此時為零)，控制LED驅(qū)動模塊關閉LED燈。實現(xiàn)LED燈照射范圍內(nèi)沒有人時，自動關閉LED燈。
【主權(quán)項】
1.一種結(jié)合自然光的室內(nèi)智能LED照明系統(tǒng)，其特征在于:系統(tǒng)采用模塊化設計，分為LED控制端和電動窗簾端，LED控制端主要包括控制模塊1、藍牙模塊、NRF24L01模塊1、紅外接收模塊、LED驅(qū)動模塊、光照檢測模塊1、紅外檢測模塊、電源模塊1、晶振模塊1、存儲模塊、LED燈，控制模塊I分別與藍牙模塊、NRF24L01模塊1、紅外接收模塊、LED驅(qū)動模塊、光照檢測模塊1、紅外檢測模塊、電源模塊1、晶振模塊1、存儲模塊連接，所述LED驅(qū)動模塊還與LED燈連接;電動窗簾端主要包括控制模塊I1、NRF24L01模塊I1、光照檢測模塊I1、電源模塊I1、晶振模塊I1、電動馬達、窗簾，控制模塊II分別與NRF24L01模塊I1、光照檢測模塊I1、電動馬達、電源模塊I1、晶振模塊II連接，所述電動馬達與窗簾連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合自然光的室內(nèi)智能LED照明系統(tǒng)，其特征在于:通過帶有藍牙功能的智能手機或通過紅外遙控器，在室內(nèi)可以啟動LED燈的相關模式:一般模式和恒光模式，一般模式就是對LED燈的開關及其亮度的調(diào)節(jié);恒光模式是通過手機設定一個環(huán)境光照強度閾值，當外界光照強度大于此值時，LED燈不亮，當外界光照強度小于此值時，LED燈就會自動開啟補光模式，使環(huán)境總體光照強度趨于設定閾值。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合自然光的室內(nèi)智能LED照明系統(tǒng)，其特征在于:當LED燈照射范圍內(nèi)沒有人時，就會自動關閉LED燈，起到省電的目的。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合自然光的室內(nèi)智能LED照明系統(tǒng)，其特征在于:一般模式的調(diào)節(jié)，只是對室內(nèi)LED燈亮度的調(diào)節(jié)，不牽扯輔助電動窗簾。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合自然光的室內(nèi)智能LED照明系統(tǒng)，其特征在于:通過手機終端或者紅外遙控器可以單獨打開窗簾。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合自然光的室內(nèi)智能LED照明系統(tǒng)，其特征在于:在開啟恒光模式時，首先，啟動的是電動窗簾的調(diào)節(jié)，當調(diào)節(jié)射入室內(nèi)的自然光不能瞞住要求時，才啟動室內(nèi)LED燈調(diào)節(jié)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種結(jié)合自然光的室內(nèi)智能LED照明系統(tǒng)，其特征在于:在室內(nèi)了LED開啟相關模式前，首先，讀取存儲模塊里所保存的上次關閉時的亮度級，這樣可以使系統(tǒng)即刻啟動上次關閉時的相關亮度。
【專利摘要】本實用新型公開了一種結(jié)合自然光的室內(nèi)智能LED照明系統(tǒng)，系統(tǒng)采用模塊化設計，分為兩大部分：LED控制端和電動窗簾端，LED控制端主要包括控制模塊I、藍牙模塊、NRF24L01模塊I、紅外接收模塊、LED驅(qū)動模塊、光照檢測模塊I、紅外檢測模塊、電源模塊I、晶振模塊I、存儲模塊、LED燈；電動窗簾端主要包括控制模塊II、NRF24L01模塊II、光照檢測模塊II、電源模塊II、晶振模塊II、電動馬達、窗簾，本實用新型通過改變室內(nèi)LED燈光照強度，以及輔助電動窗簾調(diào)節(jié)射入室內(nèi)的自然光，實現(xiàn)對室內(nèi)照明的相關模式及參數(shù)的控制，同時當系統(tǒng)檢測室內(nèi)無人時，自動關閉正處于打開狀態(tài)的LED燈。
【IPC分類】H05B33/08
【公開號】CN205336574
【申請?zhí)枴緾N201521068648
【發(fā)明人】田會娟, 柳建新, 洪振, 張嬌娜, 趙一聰, 張浩偉, 劉歡
【申請人】天津工業(yè)大學
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2015年12月18日