一種可編程燈光驅(qū)動(dòng)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可編程燈光驅(qū)動(dòng)裝置。該裝置以MCU微控制器為核心，采用基于可控硅調(diào)光的前沿相控技術(shù)，通過(guò)控制可控硅的導(dǎo)通角來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)光。該裝置內(nèi)部程序采用模塊式數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)，通過(guò)上位機(jī)軟件可讀寫(xiě)數(shù)據(jù)表內(nèi)容，重新配置每個(gè)開(kāi)關(guān)的類型、燈光輸出的類型、輸入輸出的對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)輸入功能的靈活配置。所有燈光輸出與電源過(guò)零同步，能夠按照約定的Modbus通信協(xié)議及內(nèi)部數(shù)據(jù)表，完成上位機(jī)下達(dá)的查詢、控制等各類指令功能，并且每一個(gè)燈光驅(qū)動(dòng)裝置都具備地址設(shè)定功能，可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)燈光驅(qū)動(dòng)裝置與上位機(jī)的組網(wǎng)功能。
【專利說(shuō)明】一種可編程燈光驅(qū)動(dòng)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種燈光驅(qū)動(dòng)裝置，特別是一種可編程燈光驅(qū)動(dòng)裝置，屬于智能照明控制【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展和相互滲透，照明已經(jīng)進(jìn)入了智能化控制的時(shí)代。然而現(xiàn)有的智能照明控制裝置價(jià)格昂貴，控制方式單一，只能實(shí)現(xiàn)集中控制、區(qū)域控制、定時(shí)控制、開(kāi)關(guān)控制等功能，而沒(méi)有實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)輸入功能重配置、場(chǎng)景預(yù)設(shè)等功能，無(wú)法支持多種開(kāi)關(guān)輸入控制面板，且控制方法具有一定的局限性。隨著照明控制應(yīng)用場(chǎng)合的不斷變化，迫切地需要照明控制也能夠自由靈活地改變，以滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述缺陷，提供一種可編程燈光驅(qū)動(dòng)裝置，該燈光驅(qū)動(dòng)裝置可以通過(guò)上位機(jī)軟件重新配置開(kāi)關(guān)輸入功能，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景預(yù)設(shè)；具備通信接口，可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)燈光驅(qū)動(dòng)裝置與上位機(jī)的組網(wǎng)功能。
[0004]為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的構(gòu)思是:
[0005]該裝置以MCU微控制器為核心，采用基于可控硅調(diào)光的前沿相控技術(shù)，通過(guò)控制可控硅的導(dǎo)通角來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)光。該裝置內(nèi)部程序采用模塊式數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)輸入功能的靈活配置。所有燈光輸出與電源過(guò)零同步，能夠按照約定的Modbus通信協(xié)議及內(nèi)部數(shù)據(jù)表，完成上位機(jī)下達(dá)的查詢、控制等各類指令功能，并且每一個(gè)燈光驅(qū)動(dòng)裝置都具備地址設(shè)定功能，可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)燈光驅(qū)動(dòng)裝置與上位機(jī)的組網(wǎng)功能。
[0006]根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:
[0007]一種可編程燈光驅(qū)動(dòng)裝置，包括MCU微控制器、RS485通信接口、電源過(guò)零同步電路、開(kāi)關(guān)輸入電路、燈光驅(qū)動(dòng)電路和電源模塊，其中，
[0008]所述MCU微控制器，分別與所述RS485通信接口、電源過(guò)零同步電路、開(kāi)關(guān)輸入電路和燈光驅(qū)動(dòng)電路連接，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收、輸入的采集、輸出的控制；
[0009]所述RS485通信接口，用于按約定的Modbus通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)所述MCU微控制器與上位機(jī)的通信；
[0010]所述電源過(guò)零同步電路，該電路由正極性橋式整流電路、運(yùn)算放大比較電路和電源隔離電路組成，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)市電過(guò)零點(diǎn)的檢測(cè)，產(chǎn)生可控硅調(diào)光的電源過(guò)零同步信號(hào)；
[0011]所述開(kāi)關(guān)輸入電路，該電路由開(kāi)關(guān)、光電隔離電路組成，用于檢測(cè)開(kāi)關(guān)輸入狀態(tài)；
[0012]所述燈光驅(qū)動(dòng)電路，該電路由光電隔離電路和可控硅組成，用于實(shí)現(xiàn)可控硅調(diào)光;
[0013]所述電源模塊，該模塊包括電源轉(zhuǎn)換電路，用于給燈光驅(qū)動(dòng)裝置提供工作電源；
[0014]所述MCU微控制器，該控制器內(nèi)部包含有高耐用EEPROM存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)用戶配置的數(shù)據(jù)表；
[0015]所述開(kāi)關(guān)輸入電路，該電路的開(kāi)關(guān)為機(jī)械開(kāi)關(guān)、薄膜開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)或電磁開(kāi)關(guān)。
[0016]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn):
[0017]1.本實(shí)用新型的該裝置內(nèi)部程序采用模塊式數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)，通過(guò)上位機(jī)軟件可讀寫(xiě)數(shù)據(jù)表內(nèi)容，重新配置每個(gè)開(kāi)關(guān)的類型、燈光輸出的類型、輸入輸出的對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)輸入功能的靈活配置。
[0018]2.本實(shí)用新型的該裝置具備地址設(shè)定功能，可以設(shè)置一個(gè)獨(dú)立的8位數(shù)字地址作為通信的識(shí)別碼，可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)燈光驅(qū)動(dòng)裝置與上位機(jī)的組網(wǎng)功能。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一可編程燈光驅(qū)動(dòng)裝置的電路結(jié)構(gòu)框圖。
[0020]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例三的電源過(guò)零同步電路原理圖。
[0021]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例三的開(kāi)關(guān)輸入電路原理圖。
[0022]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例三的燈光驅(qū)動(dòng)電路原理圖。
[0023]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例三的程序工作流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例結(jié)合【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】如下:
[0025]實(shí)施例一:
[0026]參見(jiàn)圖1，本可編程燈光驅(qū)動(dòng)裝置包括MCU微控制器1、RS485通信接口 2、電源過(guò)零同步電路3、開(kāi)關(guān)輸入電路4、燈光驅(qū)動(dòng)電路5和電源模塊6，其中，所述MCU微控制器I分別與所述RS485通信接口 2、電源過(guò)零同步電路3、開(kāi)關(guān)輸入電路4和燈光驅(qū)動(dòng)電路5連接，所述電源模塊6連接MCU微控制器1、電源過(guò)零同步電路3、開(kāi)關(guān)輸入電路4和燈光驅(qū)動(dòng)電路5。
[0027]實(shí)施例二:
[0028]本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，特別之處是:所述MCU微控制器I內(nèi)部包含有高耐用EEPROM存儲(chǔ)器，所述開(kāi)關(guān)輸入電路4為機(jī)械開(kāi)關(guān)、或薄膜開(kāi)關(guān)、或光電開(kāi)關(guān)、或電磁開(kāi)關(guān)。
[0029]實(shí)施例三:
[0030]參見(jiàn)圖1，本可編程燈光驅(qū)動(dòng)裝置包括MCU微控制器1、RS485通信接口 2、電源過(guò)零同步電路3、開(kāi)關(guān)輸入電路4、燈光驅(qū)動(dòng)電路5、電源模塊6，其中，
[0031]所述MCU微控制器I，分別與所述RS485通信接口 2、電源過(guò)零同步電路3、開(kāi)關(guān)輸入電路4、燈光驅(qū)動(dòng)電路5連接，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收、輸入的采集、輸出的控制；
[0032]所述RS485通信接口 2，用于按約定的Modbus通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)所述MCU微控制器I與上位機(jī)的通信；
[0033]所述電源過(guò)零同步電路3，該電路由正極性橋式整流電路、運(yùn)算放大比較電路和電源隔離電路組成，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)市電過(guò)零點(diǎn)的檢測(cè)，產(chǎn)生可控硅調(diào)光的電源過(guò)零同步信號(hào)；
[0034]所述開(kāi)關(guān)輸入電路4，該電路由開(kāi)關(guān)、光電隔離電路組成，用于檢測(cè)開(kāi)關(guān)輸入狀態(tài)；
[0035]所述燈光驅(qū)動(dòng)電路5，該電路由光電隔離電路和可控硅組成，用于實(shí)現(xiàn)可控硅調(diào)光;
[0036]所述電源模塊6，該模塊包括電源轉(zhuǎn)換電路，用于給燈光驅(qū)動(dòng)裝置提供工作電源；
[0037]所述MCU微控制器I，該控制器內(nèi)部包含高耐用EEPROM存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)用戶配置的數(shù)據(jù)表；
[0038]所述開(kāi)關(guān)輸入電路4，該電路的開(kāi)關(guān)為機(jī)械開(kāi)關(guān)、薄膜開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)或電磁開(kāi)關(guān)。
[0039]圖2所示為本實(shí)施例的電源過(guò)零同步電路原理圖。本實(shí)施例電源過(guò)零同步電路由變壓器T1、整流橋BGl、運(yùn)算放大器Ul、光電耦合器U2、電容Cl、C2、C3、C4、電阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、二極管D1、三極管Q1、場(chǎng)效晶體管Q2、熱敏電阻Fl組成。變壓器Tl、電容Cl、整流橋BGl構(gòu)成正極性橋式整流電路，將輸入的220V市電轉(zhuǎn)換成正極性單向脈動(dòng)直流電壓，然后通過(guò)運(yùn)算放大器Ul比較輸出，得到PWM過(guò)零窄脈沖。三極管Q1、光電耦合器U2、場(chǎng)效晶體管Q2、電阻R3、R9、R10、熱敏電阻Fl構(gòu)成電源隔離電路，PWM過(guò)零窄脈沖通過(guò)該電源隔離電路，將得到的電源過(guò)零同步信號(hào)SYNC輸出給MCU微控制器1，用以控制可控硅導(dǎo)通角實(shí)現(xiàn)調(diào)光。
[0040]圖3所示為本實(shí)施例的開(kāi)關(guān)輸入電路原理圖。本實(shí)施例開(kāi)關(guān)輸入電路由光電耦合器U3、開(kāi)關(guān)K1、ESD保護(hù)二極管D2、電阻R11、R12組成。ESD保護(hù)二極管D2可以消除ESD脈沖、電源瞬變、浪涌等問(wèn)題，有效地保護(hù)裝置內(nèi)部芯片。同時(shí)，在開(kāi)關(guān)輸入端與內(nèi)部電路之間通過(guò)光電耦合器U3實(shí)現(xiàn)電隔離，增強(qiáng)裝置的抗干擾能力。
[0041]圖4所不為本實(shí)施例的燈光驅(qū)動(dòng)電路原理圖。本實(shí)施例米用基于可控娃調(diào)光的前沿相控技術(shù)，通過(guò)控制可控硅的導(dǎo)通角實(shí)現(xiàn)調(diào)光。燈光驅(qū)動(dòng)電路由反相器U4、可控硅輸出光電耦合器U5、可控硅TRIAC1、電阻R13、R14、R15、R16、R17、電容C5、C6、壓敏電阻YMRl構(gòu)成。由MCU微控制器I輸出相應(yīng)觸發(fā)高電平，使可控娃輸出光電I禹合器U5導(dǎo)通,從而觸發(fā)可控硅TRIAC1。電阻R15、電容C5構(gòu)成可控硅輸出光電耦合器U5的干擾抑制電路，提高光電耦合器抗干擾能力。電阻R17、電容C6、壓敏電阻YMRl構(gòu)成可控硅TRIACl輸出保護(hù)電路，降低或消除電源瞬變對(duì)可控硅TRIACl的損壞，同時(shí)也能降低或消除可控硅TRIACl對(duì)電源的污染。
[0042]圖5所示為本實(shí)施例的程序工作流程示意圖。在本實(shí)施例中，可編程燈光驅(qū)動(dòng)裝置上電后先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，配置相應(yīng)的參數(shù)，采用輪詢的方式處理接收到的RS485數(shù)據(jù)，再通過(guò)內(nèi)部自定義協(xié)議轉(zhuǎn)換程序，進(jìn)行相應(yīng)的邏輯分析、推理、判斷、并對(duì)分析結(jié)果按要求的形式存儲(chǔ)在程序內(nèi)部的數(shù)據(jù)表，最后驅(qū)動(dòng)可控硅輸出，以達(dá)到預(yù)期的控制效果。數(shù)據(jù)表定義在MCU微控制器I內(nèi)部的EEPROM存儲(chǔ)器中，掉電不丟失，能夠按要求的形式存儲(chǔ)每個(gè)開(kāi)關(guān)的類型(撥動(dòng)式、按鈕式、接觸式)、燈光輸出的類型(3級(jí)調(diào)光、5級(jí)調(diào)光、10級(jí)調(diào)光、連續(xù)調(diào)光)、輸入輸出的對(duì)應(yīng)關(guān)系(一開(kāi)關(guān)一輸出、一開(kāi)關(guān)多輸出、多開(kāi)關(guān)一輸出)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)輸入功能的靈活配置。程序在處理開(kāi)關(guān)輸入功能時(shí)，先查詢數(shù)據(jù)表中定義的開(kāi)關(guān)的類型、燈光輸出的類型、輸入輸出的對(duì)應(yīng)關(guān)系，然后再對(duì)燈光驅(qū)動(dòng)電路做出相應(yīng)的輸出控制。RS485數(shù)據(jù)采用中斷的方式接收，每個(gè)可編程燈光驅(qū)動(dòng)裝置都可以設(shè)置一個(gè)獨(dú)立的8位數(shù)字地址作為通信的識(shí)別碼，當(dāng)RS485接收到的地址與系統(tǒng)匹配時(shí)，程序接收并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。電源過(guò)零同步信號(hào)通過(guò)MCU微控制器I的I/O 口觸發(fā)系統(tǒng)的外部中斷，然后MCU微控制器I通過(guò)控制可控硅的導(dǎo)通角實(shí)現(xiàn)調(diào)光，驅(qū)動(dòng)外部電燈LAMP。
[0043]上述實(shí)施例雖然對(duì)本實(shí)用新型作了比較詳細(xì)的文字描述，但這些文字只是對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)思的部分描述，并不構(gòu)成對(duì)可編程燈光驅(qū)動(dòng)裝置技術(shù)方案構(gòu)思的限制，任何符合可編程燈光驅(qū)動(dòng)裝置技術(shù)方案構(gòu)思的組合、增加或修改，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可編程燈光驅(qū)動(dòng)裝置，包括MCU微控制器(1)、RS485通信接口(2)、電源過(guò)零同步電路(3 )、開(kāi)關(guān)輸入電路(4 )、燈光驅(qū)動(dòng)電路(5 )和電源模塊(6 )，其特征在于:所述MCU微控制器(I)分別與所述RS485通信接口(2)、電源過(guò)零同步電路(3)、開(kāi)關(guān)輸入電路(4)和燈光驅(qū)動(dòng)電路(5)連接，所述電源模塊(6)連接MCU微控制器(I)、電源過(guò)零同步電路(3)、開(kāi)關(guān)輸入電路(4)和燈光驅(qū)動(dòng)電路(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可編程燈光驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:所述MCU微控制器(I)內(nèi)部包含有高耐用EEPROM存儲(chǔ)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可編程燈光驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:所述開(kāi)關(guān)輸入電路(4)為機(jī)械開(kāi)關(guān)、或薄膜開(kāi)關(guān)、或光電開(kāi)關(guān)、或電磁開(kāi)關(guān)。
【文檔編號(hào)】H05B37/02GK204180346SQ201420602268
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】唐湘, 秦霆鎬 申請(qǐng)人:上海大學(xué), 上海星鳴電子科技有限公司