一種led燈具控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種燈具控制領(lǐng)域，具體是一種LED燈具控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國城市地標(biāo)夜景立面照明的興起，節(jié)能、可控、色彩艷麗的智能燈的使用必將引起技術(shù)上的改革，因此智能燈光控制系統(tǒng)也就應(yīng)運(yùn)而生。目前的智能燈光控制系統(tǒng)一般采用基于RS485總線控制的智能燈光控制系統(tǒng)，其是通過自定義通信協(xié)議在RS485總線上外掛各類型控制器，并由主控統(tǒng)一管理的主從式總線型照明控制系統(tǒng)。
[0003]現(xiàn)有的基于RS485總線控制的智能燈光控制系統(tǒng)中，其燈具的控制方法都是采用回路控制方法，采用此方法只能控制整個(gè)回路的所有燈具同時(shí)開關(guān)以及調(diào)光，不能實(shí)現(xiàn)單盞燈的控制。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種LED燈具控制器，其可對(duì)智能燈光控制系統(tǒng)中的單燈分別進(jìn)行控制。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種LED燈具控制器，包括RS485通信模塊、微控制器M⑶模塊、繼電器開關(guān)模塊、調(diào)光模塊和電源模塊；由所述電源模塊為整個(gè)控制器提供工作電源，所述RS485通信模塊與所述微控制器MCU模塊通信連接，所述微控制器MCU模塊的輸出端分別連接所述繼電器開關(guān)模塊和所述調(diào)光模塊的控制輸入端，所述繼電器開關(guān)模塊和所述調(diào)光模塊的輸出端均與LED燈具相連接;所述微控制器MCU模塊內(nèi)存儲(chǔ)有對(duì)應(yīng)于所述LED燈具的一個(gè)ID號(hào)，且同一智能燈光控制系統(tǒng)中各個(gè)LED燈具的ID號(hào)各不相同。
[0007]所述RS485通信模塊的RS-485接口芯片采用SN75LBC184芯片;所述RS485通信模塊的單片機(jī)與此RS-485接口芯片之間通過隔離電路進(jìn)行完全的電隔離;所述微控制器MCU模塊的復(fù)位端連接有外部看門狗電路。
[0008]所述微控制器MCU模塊的輸出端與所述繼電器開關(guān)模塊的控制輸入端之間連接有隔離電路。
[0009]所述調(diào)光模塊采用數(shù)字調(diào)光電路。
[0010]采用上述方案后，本實(shí)用新型一種LED燈具控制器，通過在每盞燈具的微控制器M⑶模塊內(nèi)存儲(chǔ)有唯一一個(gè)ID號(hào)，信號(hào)通過RS485總線，將命令傳輸?shù)街付ǖ腖ED燈具，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)任意一盞燈具進(jìn)行開關(guān)調(diào)光，以及采集LED燈具的電壓、電流、功率等參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)智能燈光控制系統(tǒng)中的單燈分別進(jìn)行控制。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖；
[0012]圖2為圖1中微控制器的電路原理圖；
[0013]圖3為圖1中RS485通信模塊的電路原理圖；
[0014]圖4為圖1中繼電器開關(guān)模塊的電路原理圖；
[0015]圖5為圖1中調(diào)光模塊的電路原理圖；
[0016]圖6為圖1中電源模塊的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本實(shí)用新型一種LED燈具控制器，如圖1所示，包括RS485通信模塊1、微控制器MCU模塊2、繼電器開關(guān)模塊3、調(diào)光模塊4和電源模塊5;由電源模塊5為整個(gè)控制器提供工作電源，RS485通信模塊I與微控制器MCU模塊2通信連接，微控制器MCU模塊2的輸出端分別連接繼電器開關(guān)模塊3和調(diào)光模塊4的控制輸入端，繼電器開關(guān)模塊3和調(diào)光模塊4的輸出端均與LED燈具6相連接;微控制器M⑶模塊2內(nèi)存儲(chǔ)有對(duì)應(yīng)于LED燈具6的一個(gè)ID號(hào)，且同一智能燈光控制系統(tǒng)中各個(gè)LED燈具的ID號(hào)各不相同。
[0018]微控制器MCU模塊2采用的MCU為中國臺(tái)灣新唐的NUC1O系列的單片機(jī)UI(NUC100LC1BN)，NUC100系列為32位單片機(jī)，內(nèi)建ARMOcortex-MO內(nèi)核，用于工業(yè)控制及相關(guān)需要豐富信號(hào)通訊界面的應(yīng)用場合。最高可運(yùn)行至50MHZ的外部時(shí)鐘，具有32K/64K/128K字節(jié)內(nèi)建Flash存儲(chǔ)器，4K/8K/16K字節(jié)內(nèi)建SRAM。并內(nèi)建有定時(shí)器，看門狗定時(shí)器，RTC，PDMA，UART，SPI/SSP，I2C，12S，PWM定時(shí)器，GP1，12位ADC，模擬比較器，低電壓檢測和節(jié)能偵測功能。微控制器MCU模塊2的電路原理圖如圖2所示。
[0019]在工業(yè)控制及測量領(lǐng)域較為常用的網(wǎng)絡(luò)之一就是物理層采用RS-485通信接口所組成的工控設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。這種通信接口可以十分方便地將許多設(shè)備組成一個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)。從目前解決單片機(jī)之間中長距離通信的諸多方案分析來看，RS-485總線通信模式由于具有結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、通信距離和數(shù)據(jù)傳輸速率適當(dāng)?shù)忍攸c(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于儀器儀表、智能化傳感器集散控制、樓宇控制、監(jiān)控報(bào)警等領(lǐng)域。但RS485總線存在自適應(yīng)、自保護(hù)功能脆弱等缺點(diǎn)，很多產(chǎn)品在一些細(xì)節(jié)的處理，常出現(xiàn)通信失敗甚至系統(tǒng)癱瘓等故障，本實(shí)用新型中，對(duì)RS485通信模塊I進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而可以避免以上問題。具體如下:
[0020]RS485通信模塊I中，如圖3所示，RS-485接口芯片U2的型號(hào)為SN75LBC184，這種芯片采用單一電源Vcc，電壓在+ 3?+ 5.5 V范圍內(nèi)都能正常工作。與普通的RS-485芯片相比，它不但能抗雷電的沖擊而且能承受高達(dá)8 kV的靜電放電沖擊，片內(nèi)集成4個(gè)瞬時(shí)過壓保護(hù)管，可承受高達(dá)400 V的瞬態(tài)脈沖電壓。因此，它能顯著提高防止雷電損壞器件的可靠性。對(duì)一些環(huán)境比較惡劣的現(xiàn)場，可直接與傳輸線相接而不需要任何外加保護(hù)元件。該芯片還有一個(gè)獨(dú)特的設(shè)計(jì)，當(dāng)輸入端開路時(shí)，其輸出為高電平，這樣可保證接收器輸入端電纜有開路故障時(shí)，不影響系統(tǒng)的正常工作。另外，它的輸入阻抗為RS485標(biāo)準(zhǔn)輸入阻抗的2倍(> 24kQ)，故可以在總線上連接64個(gè)收發(fā)器。芯片內(nèi)部設(shè)計(jì)了限斜率驅(qū)動(dòng)，使輸出信號(hào)邊沿不會(huì)過陡，使傳輸線上不會(huì)產(chǎn)生過多的高頻分量，從而有效扼制電磁干擾。
[0021]另外，RS485通信模塊I中，四位一體的光電耦合器U3(TLP521)對(duì)單片機(jī)Ul與RS-485接口芯片U2進(jìn)行完全的電隔離，使得單片機(jī)Ul與RS-485接口芯片U2之間完全沒有了電的聯(lián)系，提高了工作的可靠性。其基本原理為:當(dāng)單片機(jī)Ul的第19腳PCl=O時(shí)，光電耦合器U3的發(fā)光二極管發(fā)光，光敏三極管導(dǎo)通，輸出高電壓(+ 5 V)，選中RS485接口芯片U2的DE端，允許發(fā)送。當(dāng)單片機(jī)Ul的第19腳PCl=I時(shí)，光電耦合器U3的發(fā)光二極管不發(fā)光，光敏三極管不導(dǎo)通，輸出低電壓(O V)，選中RS485接口芯片U2的RE端，允許接收。RS485接口芯片U2的R端(接收端)和D端(發(fā)送端)的原理與上述類似。
[0022]在RS-485總線構(gòu)筑的半雙工通信系統(tǒng)中，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中任一時(shí)刻只能有一個(gè)節(jié)點(diǎn)處于發(fā)送狀態(tài)并向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，其他所有節(jié)點(diǎn)都必須處于接收狀態(tài)。如果有2個(gè)節(jié)點(diǎn)或2個(gè)以上節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，將會(huì)導(dǎo)致所有發(fā)送方的數(shù)據(jù)發(fā)送失敗。因此，在系統(tǒng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)中，應(yīng)首先力求避免因異常情況而引起本節(jié)點(diǎn)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)而導(dǎo)致總線數(shù)據(jù)沖突。以NUC100系列的單片機(jī)為例，因其在系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，I/O口都輸出高電平，如果把I/O 口直接與RS-485接口芯片的驅(qū)動(dòng)器使能端DE相連，會(huì)在MCU復(fù)位期間使DE為高，從而使本節(jié)點(diǎn)處于發(fā)送狀態(tài)。如果此時(shí)總線上有其他節(jié)點(diǎn)正在發(fā)送數(shù)據(jù)，則此次數(shù)據(jù)傳輸將被打斷而告失敗，甚至引起整個(gè)總線因某一節(jié)點(diǎn)的故障而通信阻塞，繼而影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行?？紤]到通信的穩(wěn)定性和可靠性，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)中應(yīng)將控制RS485總線接口芯片的發(fā)送引腳設(shè)計(jì)成DE端的反邏輯，即控制引腳為邏輯“I”時(shí)，DE端為“O” ；控制引腳為邏輯“O”時(shí)，DE端為“I