傳統(tǒng)控制對照明的管理是人為化的管理,而這種管理方式還是暴露了不少問題,比如,無法對無功損耗電量進行有效管理,對損壞設(shè)備無法進行及時維護,某些路段、公園等在晚上時已經(jīng)無人的狀態(tài)下依舊燈火通明,路燈、電纜等設(shè)備經(jīng)常被盜而沒有及時處理等。
相比之下,智能照明控制系統(tǒng)通過分布式網(wǎng)絡(luò),只需一臺計算機就可實現(xiàn)對整幢大樓的管理。其利用先進電磁調(diào)壓及電子感應(yīng)技術(shù),對供電進行實時監(jiān)控與跟蹤,自動平滑地調(diào)節(jié)電路的電壓和電流幅度,改善照明電路中不平衡負(fù)荷所帶來的額外功耗,提高功率因素,降低燈具和線路的工作溫度,達到優(yōu)化供電目的的照明控制系統(tǒng)。
針對傳統(tǒng)照明方式,文章提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)(InternetOfThings,IOT)技術(shù)的LED智能照明控制系統(tǒng),將智能控制模塊嵌入LED照明終端,綜合運用嵌入式技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等技術(shù),實現(xiàn)智能化、數(shù)字化、無線化的智能照明控制方式,同時還具有環(huán)境溫濕度、光照度等環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測功能。
概述
隨著LED照明越來越普及以及移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,人們對家居生活的網(wǎng)絡(luò)化、智能化、節(jié)能化的需求越來越強烈,將家用電器、照明燈具、安防報警等模塊通過無線網(wǎng)絡(luò)集成到控制平臺,實現(xiàn)智能控制和智能管理。
隨著物聯(lián)網(wǎng)(TheInternetofthings,IOT)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,智能LED照明已成為IOT中重要的一部分。
本文為了“綠色智慧照明”的實施而提供智能化的LED照明控制系統(tǒng),利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、嵌入式技術(shù)等,實現(xiàn)對LED燈具多種照明模式的無線遠程控制,并對LED燈具工作范圍內(nèi)的環(huán)境照度、LED燈具工作狀態(tài)進行實時監(jiān)測,同時利用傳感器技術(shù)實現(xiàn)LED照明的自適應(yīng)光照調(diào)節(jié)以及多種組合的燈光色彩變換,從而創(chuàng)造出一種舒適、節(jié)能、安全的光環(huán)境,系統(tǒng)原理框圖如圖1所示:
圖1系統(tǒng)原理框圖
系統(tǒng)硬件設(shè)計
本系統(tǒng)的硬件設(shè)計包括LED燈具控制終端和觸控面板兩部分,用于實現(xiàn)LED燈具的智能照明控制;主要包含控制模塊、通信模塊、LED驅(qū)動模塊、電源模塊等。
(1)主控單元的硬件設(shè)計
LED智能照明控制系統(tǒng)的主控單元主要LED燈具控制終端和數(shù)據(jù)采集終端兩部分組成。LED燈具控制終端以ARM處理器STM32為控制核心,由電源電路,外圍電路,光照傳感器組成;數(shù)據(jù)采集終端則由溫濕度傳感器,照度傳感器,PM2.5傳感器組成,其硬件電路原理圖如圖2所示。
圖2 主控單元硬件電路原理圖
(2)觸控面板的硬件設(shè)計
觸控面板的硬件電路設(shè)計基于新一代ARM處理器STM8S來實現(xiàn),STM8S系列處理器自帶觸摸軟件庫的設(shè)計,利用電容本身具有的電荷轉(zhuǎn)移特性,可以實現(xiàn)電容式的觸摸傳感檢測。
在LED智能照明控制系統(tǒng)中,主要實現(xiàn)了LED照明燈具的開關(guān)按鍵以及滾動條亮度調(diào)節(jié)的設(shè)計,其電路原理圖如圖3所示。