一種燈具信息采集控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及照明領(lǐng)域的一種燈具信息采集控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，智能照明控制系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各種領(lǐng)域包括樓宇、商場(chǎng)、火車站、隧道、廣場(chǎng)、醫(yī)院等場(chǎng)合。歐美國(guó)家的西門子、路創(chuàng)、ABB等國(guó)際知名公司早已開始在智能照明控制領(lǐng)域研發(fā)出適合歐美市場(chǎng)特點(diǎn)的產(chǎn)品方案。歐美國(guó)家研宄此領(lǐng)域的重點(diǎn)是放在了如何便于用戶對(duì)燈具的方便控制，甚至自動(dòng)控制，有效管理方面。
[0003]在我國(guó)此領(lǐng)域起步較晚，但隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)有科研院校、科技公司陸續(xù)開始投入資金技術(shù)力量在此領(lǐng)域研發(fā)出符合中國(guó)國(guó)情的智能照明控制系統(tǒng)。在我國(guó)能源緊張，節(jié)能減排，已經(jīng)刻不容緩的背景下，如何在燈具方便控制，自動(dòng)控制等有效管理功能之外，還有更多的研宄放在燈具的有效使用節(jié)能上面。
[0004]在窄帶無(wú)線控制技術(shù)近二十年的快速發(fā)展中，無(wú)線通信組網(wǎng)也逐漸的從軍用到工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域逐漸的擴(kuò)大使用領(lǐng)域。但在智能燈具控制領(lǐng)域無(wú)線組網(wǎng)國(guó)內(nèi)還未有新突破。大多廠家采用Zigbee等國(guó)外技術(shù)應(yīng)用組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)燈具的智能控制。而國(guó)內(nèi)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的組網(wǎng)技術(shù)發(fā)展還未有突破。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種燈具信息采集控制裝置，用以實(shí)現(xiàn)單燈就地控制和遠(yuǎn)程控制以及對(duì)單燈輸入電流，輸入電壓監(jiān)控，燈具功率因數(shù)、消耗電量等數(shù)據(jù)的采集，并在燈具損壞或者到達(dá)使用年限時(shí)及時(shí)關(guān)閉所述燈具。
[0006]實(shí)現(xiàn)上述目的一種技術(shù)方案是:一種燈具信息采集控制裝置，所述燈具通過火線和零線連接交流電源并且所述燈具設(shè)有一個(gè)控制其開關(guān)的按鍵；所述燈具信息采集控制裝置包括處理器和用于計(jì)量所述燈具輸入電流、輸入電壓、消耗電量和功率因數(shù)的電能計(jì)量芯片，所述電能計(jì)量芯片連接所述處理器，所述電能計(jì)量芯片與所述交流電源的火線和零線之間連接有電流測(cè)量器具和電壓測(cè)量器具，所述處理器和所述交流電源之間連接交流轉(zhuǎn)直流電源轉(zhuǎn)換器；
[0007]該燈具信息采集控制裝置還包括無(wú)線通信裝置、開關(guān)量檢測(cè)通信裝置、繼電器控制電路以及位于火線上的繼電器，所述開關(guān)量檢測(cè)通信裝置連接所述燈具上的按鍵和所述處理器，所述無(wú)線通信裝置連接所述處理器，所述繼電器控制電路連接所述處理器和所述繼電器。
[0008]進(jìn)一步的，所述交流轉(zhuǎn)直流電源轉(zhuǎn)換器包括用于將220V交流電源轉(zhuǎn)換成+5V直流電源的開關(guān)電源，以及用于將+5V直流電源轉(zhuǎn)換成+3.3V直流電源并向所述處理器供電的低壓差線性穩(wěn)壓器。
[0009]再進(jìn)一步的，所述開關(guān)電源的兩個(gè)輸入端口，其中一個(gè)輸入端口，通過保險(xiǎn)絲連接火線，另外一個(gè)輸入端口連接零線，所述開關(guān)電源的兩個(gè)輸入端口之間還設(shè)有一個(gè)壓敏電阻，所述開關(guān)電源的一個(gè)輸出端口連接所述低壓差線性穩(wěn)壓器的輸入端口并輸出+5V直流電壓，另一個(gè)輸出端口接地，所述低壓差線性穩(wěn)壓器的輸出端口向所述處理器輸出+3.3V直流電壓。
[0010]進(jìn)一步的，所述電壓測(cè)量器具包括一個(gè)電壓測(cè)量互感器，所述電壓測(cè)量互感器的兩個(gè)輸入端口分別通過一個(gè)電阻，對(duì)應(yīng)連接火線和零線，所述電壓測(cè)量互感器的兩個(gè)輸出端口分別通過一個(gè)電阻連接所述的電能計(jì)量芯片。
[0011]進(jìn)一步的，所述電壓測(cè)量器具包括一個(gè)電流測(cè)量互感器，所述電流測(cè)量互感器的兩個(gè)輸入端口對(duì)應(yīng)連接火線和零線，所述電壓測(cè)量互感器的兩個(gè)輸出端口分別通過一個(gè)電阻連接所述的電能計(jì)量芯片。
[0012]進(jìn)一步的，所述的電能計(jì)量芯片為鉅泉光電科技公司生產(chǎn)的ATT7053型單相電能計(jì)量芯片。
[0013]進(jìn)一步的，所述的無(wú)線通信裝置的通信頻率為433MHz或者2.4GHz。
[0014]進(jìn)一步的，所述的繼電器控制電路包括一個(gè)三極管和一個(gè)二極管，所述三極管的基極通過限流電阻連接所述處理器，所述三極管的發(fā)射極連接接地端，所述三極管的集電極連接所述二極管的正極，所述二極管的負(fù)極連接+5V直流電壓端，所述二極管與所述繼電器的線圈并聯(lián)。
[0015]進(jìn)一步的，所述電能計(jì)量芯片與所述處理器之間通過SPI串行總線連接。
[0016]進(jìn)一步的，所述的處理器為8位或者32位處理器。
[0017]采用了本實(shí)用新型的一種燈具信息采集控制裝置的技術(shù)方案，所述燈具通過火線和零線連接交流電源并且所述燈具設(shè)有一個(gè)控制其開關(guān)的按鍵；所述燈具信息采集控制裝置包括處理器和用于計(jì)量所述燈具輸入電流、輸入電壓、消耗電量和功率因數(shù)的電能計(jì)量芯片，所述電能計(jì)量芯片連接所述處理器，所述電能計(jì)量芯片與所述交流電源的火線和零線之間連接有電流測(cè)量器具和電壓測(cè)量器具，所述處理器和所述交流電源之間連接交流轉(zhuǎn)直流電源轉(zhuǎn)換器；該燈具信息采集控制裝置還包括無(wú)線通信裝置、開關(guān)量檢測(cè)通信裝置、繼電器控制電路以及位于火線上的繼電器，所述開關(guān)量檢測(cè)通信裝置連接所述燈具上的按鍵和所述處理器，所述無(wú)線通信裝置連接所述處理器，所述繼電器控制電路連接所述處理器和所述繼電器。其技術(shù)效果是:實(shí)現(xiàn)了單燈就地控制和遠(yuǎn)程控制以及單燈輸入電流，電壓監(jiān)控，燈具功率因數(shù)、消耗電量等數(shù)據(jù)的采集，并在燈具損壞或者到達(dá)使用年限時(shí)及時(shí)關(guān)閉所述燈具。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的一種燈具信息采集控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本實(shí)用新型的一種燈具信息采集控制裝置的交流轉(zhuǎn)直流電源轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為本實(shí)用新型的一種燈具信息采集控制裝置的電壓測(cè)量器具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4為本實(shí)用新型的一種燈具信息采集控制裝置的電流測(cè)量器具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖5為本實(shí)用新型的一種燈具信息采集控制裝置的電能計(jì)量芯片結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖6為本實(shí)用新型的一種燈具信息采集控制裝置的繼電器控制電路結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型的發(fā)明人為了能更好地對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行理解，下面通過具體地實(shí)施例，并結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明:
[0025]燈具91分別通過零線和火線，連接交流電源92。本燈具信息采集控制裝置，包括處理器1、交流轉(zhuǎn)直流電源轉(zhuǎn)換器2、電能計(jì)量芯片U1、電壓測(cè)量器具31、電流測(cè)量器具32、無(wú)線通信裝置5、開關(guān)量檢測(cè)通信裝置6、繼電器控制電路7和位于火線上的繼電器8。
[0026]處理器I可采用8位或者是32位CPU，用于對(duì)繼電器8進(jìn)行動(dòng)作，監(jiān)控?zé)艟?1的輸入電流等。本實(shí)施例中處理器I采用了在采集電流、電壓數(shù)據(jù)并進(jìn)行繼電器動(dòng)作，監(jiān)控電流方面具有廣泛應(yīng)用的意法半導(dǎo)體的ARM Cortex MO系列，型號(hào)為STM32R)51的處理器。
[0027]處理器I通過交流轉(zhuǎn)直流電源轉(zhuǎn)換器2連接交流電源92 ο交流轉(zhuǎn)直流電源轉(zhuǎn)換器2用于將燈具91工作所需的交流電壓需轉(zhuǎn)化成處理器I工作所需的直流電壓。
[0028]交流轉(zhuǎn)直流電源轉(zhuǎn)換器2包括用于將交流電源轉(zhuǎn)換成直流電源的開關(guān)電源U2和用于對(duì)直流電源進(jìn)行降壓的低壓差線性穩(wěn)壓器U3。本實(shí)施例中，開關(guān)電源U2采用金升陽(yáng)公司的LS03-15B05SR2S開關(guān)電源，低壓差線性穩(wěn)壓器U3為德州儀器的TLV1117-33CDCYR低壓差線性穩(wěn)壓器。開關(guān)電源U2用于將輸入的220V的交流電壓轉(zhuǎn)換成+5V直流電壓。開關(guān)電源 U2 設(shè)有 AC (L)端口，AC (N)端口，+V (cap)端口、-V (cap)端口、+Vo 端口 和-Vo 端口。其中，AC(L)端口連接交流電源92的火線，AC(N)端口連接交流電源92的零線。其中火線串聯(lián)保險(xiǎn)絲ZFl后與零線間跨接壓敏電阻RVl，然后火線再連接開關(guān)電源U2的AC (L)端口，零線再連接開關(guān)電源U2的AC (N)端口。保險(xiǎn)絲ZFl和壓敏電阻RVl起到對(duì)開關(guān)電源U2進(jìn)行過壓保護(hù)的作用。開關(guān)電源U2的+Vo端口連接+5V直流電源端。低壓差線性穩(wěn)壓器U3上設(shè)有IN端，GND端、OUT端和TPAD端，其中低壓差線性穩(wěn)壓器U3的IN端連接+5V直流電源端，GND端接地，OUT端和TPAD端同時(shí)連接+3.3V直流電源端。開關(guān)電源U2的+V (cap)端口和-V(cap)端口之間連接極性電容E2，并通過電容C6接地。+5V直流電源端與接地端之間設(shè)有極性電容El。+3.3V直流電源端與接地端之間設(shè)有極性電容EC1。極性電容E2以及電容C6與開關(guān)電源U2形成交流轉(zhuǎn)+5V直流電壓輸出，極性電容El并聯(lián)在+5V直流電壓端和接地端之間作為濾波儲(chǔ)能電容。在開關(guān)電源U2輸出的+5直流電壓在通過低壓差線性穩(wěn)壓器U3降壓至+3.3V輸出，給處理器I提供電源。
[0029]電壓測(cè)量器具31和電流測(cè)量器具32同時(shí)連接電能計(jì)量芯片U1。本實(shí)施例中，電能計(jì)量芯片Ul為鉅泉光電科技公司生產(chǎn)的ATT7053型單相電能計(jì)量芯片。ATT7053型單相電能計(jì)量芯片在完成輸入電壓、輸入電流信息的采集以及功率因素和消耗電量的計(jì)算方面已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用。電能計(jì)量芯片Ul上設(shè)有V3P端口、V3N端口、V2P端口和V2N端口、SPICLK 端 P、SPIDO 端 P、SPIDI 端 P、SPICS 端 P, DVDD 端 P ,AVCC 端 P ,AGND 端口和 DGND端口。其中AGND端口和DGND端口接地，DVDD端