專利名稱:通用照明調(diào)控控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種用電照明調(diào)控控制系統(tǒng),具體的說(shuō),涉及了一種可用于學(xué)校的教學(xué)樓、圖書(shū)館、實(shí)驗(yàn)樓等場(chǎng)所的通用照明調(diào)控控制器。
背景技術(shù):
進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái),經(jīng)濟(jì)社會(huì)日新月異地發(fā)展著,電燈、電腦、空調(diào)等用電設(shè)備使我們的生活變得更加的方便、舒適。但是,隨著生活電器的不斷增加,對(duì)電力的消耗越來(lái)越大,在一定時(shí)期內(nèi),對(duì)于能源的巨大需求難免與各類能源浪費(fèi)現(xiàn)象相伴而生。因此,避免電能浪費(fèi)、節(jié)約用電是當(dāng)前必須解決的問(wèn)題,據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)的照明用電占整個(gè)電力用電的 15%左右,具有很大的節(jié)能空間。學(xué)校是一個(gè)巨大的電能消費(fèi)體,人為造成的照明能源浪費(fèi)現(xiàn)象非常的嚴(yán)重。以大學(xué)校園為例,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),80%的教學(xué)樓在白天光照良好的情況下教室的燈具仍然開(kāi)啟, 午休時(shí)間長(zhǎng)明燈的現(xiàn)象也屢見(jiàn)不鮮,這些都導(dǎo)致了教室用電的大量浪費(fèi)。然而,這不僅是學(xué)生節(jié)能意識(shí)薄弱的問(wèn)題,同時(shí)也是節(jié)能照明控制器應(yīng)用與研究不夠的結(jié)果,目前,在各類學(xué)校中,還沒(méi)有合適的智能控制器來(lái)有效地控制照明系統(tǒng)。為了解決以上存在的問(wèn)題,人們一直在尋求一種理想的技術(shù)解決方案。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,從而提供一種設(shè)計(jì)科學(xué)、實(shí)用性強(qiáng)、管理方便、節(jié)約成本的通用照明調(diào)控控制器。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種通用照明調(diào)控控制器, 包括主單片機(jī)、電源模塊、控制繼電器模塊、顯示和鍵盤(pán)電路、光照度測(cè)量模塊、進(jìn)/出人數(shù)測(cè)量模塊以及不少于一組燈具;所述光照度測(cè)量模塊安裝在第一組燈具的光照區(qū),所述主單片機(jī)連接所述光照度測(cè)量模塊以便采集室內(nèi)光照度信號(hào);所述主單片機(jī)連接所述進(jìn)/出人數(shù)測(cè)量模塊以便采集室內(nèi)人數(shù)信號(hào);所述主單片機(jī)通過(guò)所述控制繼電器模塊連接所述燈具,以便根據(jù)室內(nèi)光照度信號(hào)控制所述燈具的通斷和調(diào)節(jié)所述燈具的亮度,并根據(jù)室內(nèi)人數(shù)控制相應(yīng)組數(shù)的燈具通斷?;谏鲜?,所述進(jìn)/出人數(shù)測(cè)量模塊包括一對(duì)配套應(yīng)用的紅外接收器和紅外發(fā)射器;所述紅外接收器包括有接收單片機(jī)和沿人體通道一側(cè)水平方向間隔設(shè)置的兩個(gè)紅外接收管,所述接收單片機(jī)分別連接兩個(gè)紅外接收管以便采集兩個(gè)不同的紅外接收信號(hào);所述紅外發(fā)射器包括有發(fā)射單片機(jī)和沿人體通道另一側(cè)設(shè)置的紅外發(fā)射二極管,所述發(fā)射單片機(jī)連接所述紅外發(fā)射二極管以便控制紅外發(fā)射信號(hào)的發(fā)送?;谏鲜?,每組所述燈具包括不少于三個(gè)日光燈。本實(shí)用新型相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步,具體的說(shuō),本實(shí)用新型將室內(nèi)人數(shù)和光照度與所述燈具的運(yùn)行聯(lián)系在一起,即根據(jù)室內(nèi)人數(shù)和光照度的具體情況來(lái)決定所述燈具應(yīng)該開(kāi)啟的組數(shù)和所述燈具應(yīng)該開(kāi)啟的日光燈數(shù),系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)控操作,能準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)出進(jìn)/出室內(nèi)的人數(shù)和測(cè)量出室內(nèi)的光照度,使室內(nèi)的燈具發(fā)揮出其最大的效果,大大地提高了電能的有效利用率,減少了電能的損失;本實(shí)用新型可進(jìn)行控制狀態(tài)的轉(zhuǎn)換,即從自動(dòng)控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換為人工控制狀態(tài),而且整個(gè)控制過(guò)程可在顯示屏幕上清晰可見(jiàn);使用本實(shí)用新型不僅可以節(jié)約用電的成本,而且燈具的使用壽命能夠延長(zhǎng)40%以上,大大減少了燈具的維修和管理費(fèi)用;本實(shí)用新型可使用的場(chǎng)所非常的廣泛,主要用于學(xué)校的體育館、 行政中心、多功能廳的照明節(jié)能控制,也可用于企業(yè)與事業(yè)單位的行政中心、會(huì)議室等室內(nèi)照明節(jié)能控制系統(tǒng),其具有節(jié)能環(huán)保、明亮舒適、美觀大方、安全可靠、便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。
[0010]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。[0011]圖2是教室內(nèi)的燈具分組示意圖。[0012]圖3是所述光照度測(cè)量電路的電路示意圖。[0013]圖4是所述紅外發(fā)射器和所述紅外接收器的安裝示意圖。[0014]圖5是本實(shí)用新型用于教室的日光燈照明調(diào)控控制器的軟件設(shè)計(jì)流程圖。
具體實(shí)施方式
[0015]下面通過(guò)具體實(shí)施方式
,對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。[0016]如圖1所示,一種通用照明調(diào)控控制器,它包括主單片機(jī)、電源模塊、控制繼電器模塊、顯示和鍵盤(pán)電路、光照度測(cè)量模塊、進(jìn)/出人數(shù)測(cè)量模塊以及5組燈具;如圖2所示, 所述燈具分為1組、2組、3組、4組、5組,每個(gè)所述燈具對(duì)應(yīng)教室里的30個(gè)座位,所述燈具的燈罩內(nèi)安裝三個(gè)日光管,每個(gè)日光管能給室內(nèi)提供的照度為ΙΟΟΙχ,所述主單片機(jī)通過(guò)所述控制繼電器模塊連接所述燈具,以便根據(jù)室內(nèi)光照度信號(hào)控制所述燈具的通斷和調(diào)節(jié)所述燈具的亮度,并根據(jù)室內(nèi)人數(shù)控制相應(yīng)組數(shù)的燈具通斷。[0017]如圖3所示,所述光照度測(cè)量模塊安裝在第一組燈具的光照區(qū),當(dāng)光線照到光電二極管D上時(shí),光電二極管產(chǎn)生的反向電流與照度成正比,反向電流流過(guò)100K電阻時(shí)會(huì)使運(yùn)算放大器Al反向端電位下降,經(jīng)過(guò)兩級(jí)放大轉(zhuǎn)換,產(chǎn)生可測(cè)量的電壓,經(jīng)過(guò)驗(yàn)證可知,光照區(qū)照在光電二極管上的照度和轉(zhuǎn)換后的電壓呈現(xiàn)近似線性關(guān)系,當(dāng)光照度測(cè)量單元的照度值在100-500LX變化時(shí),輸出與其呈線性關(guān)系的電壓在1V-5V,該輸出電壓作為光照度測(cè)量模塊輸出的室內(nèi)光照度信號(hào),被送到主單片機(jī)的PCl端口,從而完成室內(nèi)光照度的測(cè)量。[0018]如圖2和圖4所示,所述進(jìn)/出人數(shù)測(cè)量模塊由一對(duì)配套應(yīng)用的紅外接收器和紅外發(fā)射器組成,所述紅外接收器包括有接收單片機(jī)1和兩個(gè)與所述接收單片機(jī)1連接的紅外接收管2,兩個(gè)所述紅外接收管2在水平方向上按50—IOOmm的間距沿人體通道方向設(shè)置,所述紅外發(fā)射器由發(fā)射單片機(jī)3和與所述發(fā)射單片機(jī)3連接的紅外發(fā)射二極管4組成, 所述發(fā)射單片機(jī)3控制所述紅外發(fā)射二極管4發(fā)射紅外線,所述紅外發(fā)射器與所述紅外接收器相對(duì)設(shè)置于人體通道的兩側(cè),即門(mén)5的兩側(cè),若教室內(nèi)分前、后門(mén)5,則前、后門(mén)5均要設(shè)置所述進(jìn)/出人數(shù)測(cè)量模塊;[0019]兩個(gè)所述紅外接收管2接收來(lái)自所述紅外發(fā)射二極管4發(fā)射的紅外線,當(dāng)人從不同的方向沿著兩個(gè)所述紅外接收管2前通過(guò)時(shí),由于人體對(duì)紅外線的阻擋,兩個(gè)所述紅外接收管2輸出不同的信號(hào),利用所述接收單片機(jī)1對(duì)兩個(gè)所述紅外接收管2輸出信號(hào)的處理,能得到分別表示人員進(jìn)、出室內(nèi)的數(shù)字信號(hào),送到主單片機(jī)的計(jì)數(shù)器0和計(jì)數(shù)器1,主單片機(jī)通過(guò)計(jì)算進(jìn)、出人數(shù)的差值,即可得到室內(nèi)具體的人數(shù)。如圖5所示,設(shè)定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)光照度值3001x,由光照度測(cè)量模塊測(cè)量室內(nèi)的光照度,主單片機(jī)讀取光照度測(cè)量模塊輸出的室內(nèi)光照度信號(hào)并將其與標(biāo)準(zhǔn)光照度值相比,當(dāng)室內(nèi)光照度值Ev ^ 3001x時(shí),主單片機(jī)發(fā)出控制信號(hào),通知控制繼電器模塊關(guān)閉室內(nèi)所有燈具;當(dāng)室內(nèi)光照度值Ev<3001x時(shí),則要根據(jù)室內(nèi)的具體人數(shù)來(lái)確定開(kāi)啟燈具的組數(shù)。主單片機(jī)通過(guò)所述進(jìn)/出人數(shù)測(cè)量模塊測(cè)量得出室內(nèi)的具體人數(shù),當(dāng)室內(nèi)無(wú)人時(shí),關(guān)閉所有的燈具;當(dāng)室內(nèi)人數(shù)在1 30時(shí),開(kāi)啟一組燈;當(dāng)室內(nèi)人數(shù)在31 60人時(shí),開(kāi)啟兩組燈; 依次類推,當(dāng)室內(nèi)人數(shù)在120人以上時(shí),打開(kāi)全部的5組燈具。此時(shí),每個(gè)所述燈具的燈罩內(nèi)只有一個(gè)日光燈管亮,主單片機(jī)采集光照度測(cè)量模塊輸出的室內(nèi)光照度信號(hào)并將其再次與標(biāo)準(zhǔn)光照度值相比,當(dāng)室內(nèi)光照度下降到在燈罩內(nèi)只有一個(gè)日光燈管亮?xí)r光照度值依然小于3001x時(shí),主單片機(jī)發(fā)出控制信號(hào),通知控制繼電器模塊,開(kāi)啟兩個(gè)相應(yīng)燈組燈罩內(nèi)的日光燈管;當(dāng)室內(nèi)光照度下降到在燈罩內(nèi)有兩個(gè)日光燈管亮?xí)r光照度依然小于3001x 時(shí),主單片機(jī)發(fā)出控制信號(hào),通知控制繼電器模塊,開(kāi)啟三個(gè)相應(yīng)燈組燈罩內(nèi)的日光燈管。 當(dāng)室內(nèi)人數(shù)不斷減少時(shí),主單片機(jī)發(fā)出控制信號(hào),通知控制繼電器模塊依次關(guān)閉5組、4組、 3組、2組的燈具,依此類推,當(dāng)室內(nèi)無(wú)人時(shí),自動(dòng)關(guān)閉所有的燈具。根據(jù)室內(nèi)人數(shù)和光照度的具體情況對(duì)室內(nèi)燈具進(jìn)行分組與分級(jí)照明的多功能調(diào)光控制,真正實(shí)現(xiàn)了 “按需亮燈” 的控制功能,使室內(nèi)的燈組發(fā)揮出了其最大的效果,大大地提高了電能的有效利用率,減少了電能的損失。本實(shí)用新型不僅可自動(dòng)、準(zhǔn)確地運(yùn)行,還可進(jìn)行操作切換,將自動(dòng)控制狀態(tài)切換到人工操作狀態(tài),顯示和鍵盤(pán)電路可組成一個(gè)人性化的控制面板,通過(guò)控制面板的顯示屏,可清晰的讀取到控制過(guò)程中室內(nèi)的光照度值、室內(nèi)的具體人數(shù)等;通過(guò)控制面板還可設(shè)定室內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)光照度值、分組人數(shù)等軟件判斷條件,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的軟件控制程序和硬件電路變換, 即可將本實(shí)用新型應(yīng)用到不同的場(chǎng)合,操作非常的簡(jiǎn)單方便。最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制;盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神,其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種通用照明調(diào)控控制器,包括主單片機(jī)、電源模塊、控制繼電器模塊、顯示和鍵盤(pán)電路以及不少于一組燈具,其特征在于它還包括光照度測(cè)量模塊和進(jìn)/出人數(shù)測(cè)量模塊; 所述光照度測(cè)量模塊安裝在第一組燈具的光照區(qū),所述主單片機(jī)連接所述光照度測(cè)量模塊以便采集室內(nèi)光照度信號(hào);所述主單片機(jī)連接所述進(jìn)/出人數(shù)測(cè)量模塊以便采集室內(nèi)人數(shù)信號(hào);所述主單片機(jī)通過(guò)所述控制繼電器模塊連接所述燈具,以便根據(jù)室內(nèi)光照度信號(hào)控制所述燈具的通斷和調(diào)節(jié)所述燈具的亮度,并根據(jù)室內(nèi)人數(shù)控制相應(yīng)組數(shù)的燈具通斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用照明調(diào)控控制器,其特征在于所述進(jìn)/出人數(shù)測(cè)量模塊包括一對(duì)配套應(yīng)用的紅外接收器和紅外發(fā)射器;所述紅外接收器包括有接收單片機(jī)和沿人體通道一側(cè)水平方向間隔設(shè)置的兩個(gè)紅外接收管,所述接收單片機(jī)分別連接兩個(gè)紅外接收管以便采集兩個(gè)不同的紅外接收信號(hào);所述紅外發(fā)射器包括有發(fā)射單片機(jī)和沿人體通道另一側(cè)設(shè)置的紅外發(fā)射二極管,所述發(fā)射單片機(jī)連接所述紅外發(fā)射二極管以便控制紅外發(fā)射信號(hào)的發(fā)送。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用照明調(diào)控控制器,其特征在于每組所述燈具包括不少于三個(gè)日光燈。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種通用照明調(diào)控控制器,它包括主單片機(jī)、電源模塊、控制繼電器模塊、顯示和鍵盤(pán)電路、光照度測(cè)量模塊、進(jìn)/出人數(shù)測(cè)量模塊以及不少于一組燈具;所述光照度測(cè)量模塊連接所述主單片機(jī)并安裝在第一組燈具的光照區(qū),所述進(jìn)/出人數(shù)測(cè)量模塊包括一對(duì)配套應(yīng)用的紅外接收器和紅外發(fā)射器,所述主單片機(jī)通過(guò)所述控制繼電器模塊連接所述燈具。本實(shí)用新型能根據(jù)室內(nèi)的光照度和具體人數(shù)對(duì)室內(nèi)的燈具進(jìn)行分組與分級(jí)照明控制,真正實(shí)現(xiàn)了“按需亮燈”,其具有設(shè)計(jì)科學(xué)、實(shí)用性強(qiáng)、管理方便、節(jié)約用電成本的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H05B37/02GK202261979SQ20112037991
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月9日
發(fā)明者李應(yīng)生 申請(qǐng)人:黃淮學(xué)院