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一种基于物联网技术的LED智能照明控制系统

2018年02月04日 10:30 次阅读

针对传统照明的有线、机械的控制方式,文章提出一种基于物联网(InternetOfThings,IOT)技术的LED智能照明控制系统,将智能控制模块嵌入LED照明终端,综合运用嵌入式技术、无线传感器网络等技术,实现智能化、数字化、无线化的智能照明控制方式,同时还具有环境温湿度、光照度等环境参数的监测功能。

概述

随着LED照明越来越普及以及移动互联网技术的快速发展,人们对家居生活的网络化、智能化、节能化的需求越来越强烈,将家用电器、照明灯具、安防报警等模块通过无线网络集成到控制平台,实现智能控制和智能管理。

一种基于物联网技术的LED智能照明控制系统

随着物联网(The Internet of things,IOT)产业的发展,智能LED照明已成为IOT中重要的一部分。

本文为了“绿色智慧照明”的实施而提供智能化的LED照明控制系统,利用物联网技术、嵌入式技术等,实现对LED灯具多种照明模式的无线远程控制,并对LED灯具工作范围内的环境照度、LED灯具工作状态进行实时监测,同时利用传感器技术实现LED照明的自适应光照调节以及多种组合的灯光色彩变换,从而创造出一种舒适、节能、安全的光环境,系统原理框图如图1所示:

一种基于物联网技术的LED智能照明控制系统

系统硬件设计

本系统的硬件设计包括LED灯具控制终端和触控面板两部分,用于实现LED灯具的智能照明控制;主要包含控制模块、通信模块、LED驱动模块、电源模块等。

(1)主控单元的硬件设计

LED智能照明控制系统的主控单元主要LED灯具控制终端和数据采集终端两部分组成。LED灯具控制终端以ARM处理器STM32为控制核心,由电源电路,外围电路,光照传感器组成;数据采集终端则由温湿度传感器,照度传感器,PM2.5传感器组成,其硬件电路原理图如图2所示。

一种基于物联网技术的LED智能照明控制系统

(2)触控面板的硬件设计

触控面板的硬件电路设计基于新一代ARM处理器STM8S来实现,STM8S系列处理器自带触摸软件库的设计,利用电容本身具有的电荷转移特性,可以实现电容式的触摸传感检测。

在LED智能照明控制系统中,主要实现了LED照明灯具的开关按键以及滚动条亮度调节的设计,其电路原理图如图3所示。

一种基于物联网技术的LED智能照明控制系统

(3)ZigBee无线通信模块的设计

为了实现LED智能照明系统的集中管理以及环境监测功能,本文采用基于物联网的ZigBee无线模块构成通信网络。

本系统的Zigbee无线通信模块采用CC2530模块,TI CC2530是一个真正的系统芯片(SoC)CMOS解决方案。该解决方案将提高性能和适应基于频段应用,和它的低成本、低功耗的要求。

它结合一个高性能2.4GHz DSSS(直接序列扩频)射频收发器核心和一颗工业级小巧高效的8051控制器。

(4)电源模块的设计

考虑到本设计应用在家庭场合,而家庭中一般提供的电源主要220V交流电源,因此电源模块设计时需要采用多个分离元件来实现不同电压输出的稳压电路,其中3.3V和5V电源首先经开关电源将220V电源转换成12V直流电源再得到。+12V转+5V使用的是LM2576系列的稳压器,LM2576能够驱动3A的负载,有优异的线性和负载调整能力,其+5V电源原理图如图4所示:

一种基于物联网技术的LED智能照明控制系统

+5V转+3.3V使用的是AMS1117电压调节器,AMS1117可以提供1A的输出电流,最小的输入电压为1V,输出+1V。通过+5V稳压到+3.3V后供给CPU和其他芯片,其+3.3V电源原理图如图5所示。

一种基于物联网技术的LED智能照明控制系统

系统软件设计

系统的软件设计主要实现LED智能照明控制与环境数据的采集和传输,通过采用ZigBee无线通信网络可以实现LED灯具的集中管理以及数据采集功能。

结 语

本文通过对相关理论知识的学习,针对LED的特性,对LED灯具的亮度、色彩方面进行了调节,加入亮度传感器、人体检测传感器实现LED照明系统的智能化、数字化、网络化。本系统的设计结构合理,充分利用智慧照明技术实现LED照明应用的需求,拓展能力好,可以有效的节约能源,具有实际推广和应用价值,拥有极大的市场前景。

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发表于 2018-04-08 15:31 177次阅读
“聚合”众力加速部署物联网生态

阿里巴巴全面进军物联网打造安全里程碑

物联网产业发展迅猛的背后,是难以估量的安全风险。Gartner Group预测,到2020年,针对企...

发表于 2018-04-08 15:20 756次阅读
阿里巴巴全面进军物联网打造安全里程碑

星光宝DOB光引擎产品被称为“永不熄灭的光源”

近年,LED行业在新需求以及成本压力等多重刺激下,不断涌现出新技术、新方案。 “去电源化”线性方案的...

发表于 2018-04-08 14:57 243次阅读
星光宝DOB光引擎产品被称为“永不熄灭的光源”

led驱动芯片型号有哪些_十款led驱动芯片电路...

本文主要介绍了led驱动芯片型号有哪些_十款led驱动芯片电路设计。美国国家半导体LM3404,LM...

发表于 2018-04-08 14:44 361次阅读
led驱动芯片型号有哪些_十款led驱动芯片电路...

智能风盛行的LED照明时代,朗德万斯如何发挥自身...

朗德万斯是德国企业欧司朗独立分拆通用照明业务板块时而设立的公司。

发表于 2018-04-08 14:39 293次阅读
智能风盛行的LED照明时代,朗德万斯如何发挥自身...

物联网将是运营商2018年工作重点

万物互联一片蓝海,但从物联网收入看,运营商是入不敷出的。以中国移动为例,其2017年营运收入为740...

发表于 2018-04-08 11:36 584次阅读
物联网将是运营商2018年工作重点

随着LED渗透率提升,LED下游应用市场越来越广

如今,我国初步形成了包括LED外延片的生产、LED芯片的制备、LED芯片的封装以及LED产品应用在内...

发表于 2018-04-08 11:09 181次阅读
随着LED渗透率提升,LED下游应用市场越来越广

比Wi-Fi快100倍的Li-Fi,并不是替代而...

Wi-Fi 对移动计算的使用产生了巨大的影响,使员工可以在任何地方访问公司网络,咖啡店也能成为独立工...

发表于 2018-04-08 10:51 350次阅读
比Wi-Fi快100倍的Li-Fi,并不是替代而...

基于STC单片机的LED护栏管控制系统设计

LED 护栏管又名丽得管,是一种先进的LED装饰照明灯饰产品。以红、绿、蓝3种颜色的LED作为光源...

发表于 2018-04-08 10:42 88次阅读
基于STC单片机的LED护栏管控制系统设计

对于城市照明而言,用好光的前提是懂城市的诉求和文...

据悉,深圳市政府法制办公室发布了《深圳市城市照明管理办法(征求意见稿)》(以下简称《办法》)立法听证...

发表于 2018-04-08 10:27 370次阅读
对于城市照明而言,用好光的前提是懂城市的诉求和文...

华灿光电巨资投入LED芯片背后有怎样的目的?

华灿光电公告称,公司就在义乌信息光电高新技术产业园区投资建设先进半导体与器件项目签署《华灿光电先进半...

发表于 2018-04-08 10:02 391次阅读
华灿光电巨资投入LED芯片背后有怎样的目的?

近期LED行业大事件汇总:人事变动和巨头布局

据公告显示,公司因筹划对某LED照明制造资产的并购事项,该事项构成重大资产重组,经公司向深圳证券交易...

发表于 2018-04-08 09:57 264次阅读
近期LED行业大事件汇总:人事变动和巨头布局

长方集团暴露内控缺陷,未及时慎评的影响

2017年12月1日,长方集团发布公告,拟以6.15亿现金收购控股公司康铭盛重要股东李迪初及核心团队...

发表于 2018-04-08 09:38 388次阅读
长方集团暴露内控缺陷,未及时慎评的影响

兆驰股份营业收入过百亿,并在LED领域进行了全产...

兆驰节能总经理全劲松先生在交流会上从“工匠精神”及“快速扩张”两个角度全面介绍了LED封装板块的业务...

发表于 2018-04-08 09:00 362次阅读
兆驰股份营业收入过百亿,并在LED领域进行了全产...

23家LED企业争相发布业绩快报,收获喜人

2018年春节期间(截至2月26日),已有9家LED上市公司发布2017年业绩快报,仅德豪润达、长盈...

发表于 2018-04-08 08:36 3466次阅读
23家LED企业争相发布业绩快报,收获喜人

企业可以通过物联网产品获得大量数据_用这些数据来...

用户永远是企业最宝贵的资产,这需要企业开展合作、创造,以及创意,而采用机器学习将简化这个过程,使企业...

发表于 2018-04-08 03:46 52次阅读
企业可以通过物联网产品获得大量数据_用这些数据来...

飞利浦照明TrueForce LED路灯光源详解...

飞利浦照明(阿姆斯特丹欧洲证券交易所代码:LIGHT)近日发布飞利浦TrueForce LED路灯光...

发表于 2018-04-07 21:20 373次阅读
飞利浦照明TrueForce LED路灯光源详解...

是什么让物联网卡变得如此火?

发表于 2018-04-04 10:31 116次阅读
是什么让物联网卡变得如此火?

全球物联网设备将超百亿,物联网卡需求与日俱增

发表于 2018-04-03 11:30 167次阅读
全球物联网设备将超百亿,物联网卡需求与日俱增

【转帖】如何解决LED驱动电源的易损坏问题

发表于 2018-04-02 17:40 256次阅读
【转帖】如何解决LED驱动电源的易损坏问题

无线模块指标测试资料,简化测试方法

发表于 2018-03-29 11:11 192次阅读
无线模块指标测试资料,简化测试方法

8050控制LED点亮问题

发表于 2018-03-29 08:57 404次阅读
8050控制LED点亮问题

如何用433M实现自组网

发表于 2018-03-25 13:36 212次阅读
如何用433M实现自组网

关于无线给led灯供电的问题

发表于 2018-03-23 12:20 324次阅读
关于无线给led灯供电的问题