CN106060994A

CN106060994A - 一种可见光通信的照明控制***

Info

Publication number: CN106060994A
Application number: CN201610136009.4A
Authority: CN
Inventors: 李群星; 万潇熠; 周午贤
Original assignee: WENCHENG COUNTY DAOFENG TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: WENCHENG COUNTY DAOFENG TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2016-03-10
Filing date: 2016-03-10
Publication date: 2016-10-26

Abstract

本发明公开了一种可见光通信的照明控制***，该照明控制***包括照明端和无线控制器，采用可见光通信实现照明灯光的无线控制；所述照明端包括光接收模块、微控制模块、继电器组、通信接口、判决解调模块；无线控制器通过通信接口对照明端控制，所述照明端通过信号采集完成可见光亮度控制。本发明可以延长照明设备的使用寿命，降低照明***的能源消耗，提高照明***的照明质量。

Description

一种可见光通信的照明控制***

技术领域

本发明涉及照明控制领域，尤其是一种可见光通信的照明控制***。

背景技术

LED灯具有亮度高、寿命长、性能稳定、节省能源等优点，它将成为下一代的照明工具。由于的高灵敏度和线性调制特性，采用LED灯光信号来实现对照明***控制，具有非常大的优势。与传统的红外和无线电通信相比，可见光通信具有发射功率高、无电磁干扰等优点。另外，目前运用广泛的照明控制方法线路复杂，安装繁琐，且不易于维护，浪费大量原材料，成本高。因此，可见光通信照明控制***具有显著的研究意义和较大的发展前景，是一种新兴的节能、方便的照明控制***。

发明内容

本发明的发明目的是对可见光通信的无线控制，克服现有技术方法的不足，提供了一种能够达到线路简单，安装方便，易于维护，节省大量原材料，降低能耗的一种可见光通信的照明控制***。

为实现上述发明目的，提出了如下技术方案：

一种可见光通信的照明控制***，包括无线控制器、照明端两部分；无线控制器包括光发射模块、微控制模块、调制驱动模块、通信接口。照明端包括光接收模块、微控制模块、继电器组、通信接口、判决解调模块。无线控制器将按键设置为照明模式，就可以开启LED，实现普通的照明；无线控制器切换至照明控制模式的关闭控制状态，控制LED发送关闭灯光的控制光信号，并将照明区域朝向照明端的光接收模块，光接收模块感应到光信号，并经过判决解调处理后，由微控制模块处理验证关闭信号的有效性，并通过控制继电器组，关闭照明设施。

进一步地，可见光通信的照明控制***的无线控制器端由ST公司的Cortex－M3内核32位微控制器STM32F107完成数据的编码，并用数据编码输出电信号控制三极管驱动模块，以控制光发射模块。

进一步地，可见光通信的照明控制***的照明端光接收模块用BPX21光电二极管完成光信号的接收和光电信号转换。电路采用TI公司的可编程12位并行高速A/D转换芯片THS1206，实现采样速率6 MSample/s(兆采样/s)的4通道同步采样，由内部控制实现差分模拟信号输入。微控制器模块用STM32F107完成接收信号解调、数据帧读取以及照明控制等功能。STM32F107微控制器的PB12～PB15和PD8～PD15与TH1206的12位A/D转换输出连接，PA0～PA4连接TH1206的时钟、中断等控制信号；管脚PB6～PB7连接串口；PB10～PB13连接以太网口；PD0～PD7和PE7～PE15连接继电器组。TH1206的模拟输入管脚连接BPX21管。

该发明的有益效果：

本发明的一种可见光通信的照明控制***，照明端灯光的控制，由无线控制器采用无线可见光通信技术实现。无线控制器将按键设置为照明模式，就可以开启LED，实现普通的照明；无线控制器切换至照明控制模式的关闭控制状态，控制LED发送关闭灯光的控制光信号，并将照明区域朝向照明端的光接收模块，光接收模块感应到光信号，并经过判决解调处理后，由微控制模块处理验证关闭信号的有效性，并通过控制继电器组，关闭照明设施。基于上述硬件结构，结合软件控制流程和采用的调制编码方法，可以验证得知无线控制器在发送10kHz，50kHz，100kHz，500kHz等频率信号时，照明端的接收效果。该***能够达到线路简单，安装方便，易于维护，节省大量原材料，降低能耗的一种可见光通信的照明控制***。可见光通信照明控制,推动了可见光通信的发展和应用,具有巨大的市场前景。

附图说明

图1是本发明的***结构图；

图2是可见光通信的照明控制***的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种可见光通信的照明控制***作进一步详尽描述：

如图1所示，一种可见光通信的照明控制***，包括无线控制器和照明端；无线控制器端由光发射模块、微控制模块、调制驱动模块、通信接口组成。光发射模块采用大功率白光LED发送高频闪烁光；调制驱动模块将要发送的电信号，调制成高速闪烁的光信号，并驱动LED点亮；通信接口用于连接外部设备更新数据。按键用于选择切换照明模式和照明控制模式，照明控制模式可以提供照明开启和关闭两种状态。照明端由光接收模块、微控制模块、继电器组、通信接口、判决解调模块组成。光接收模块采用光电二极管感应接收光信号；判决解调模块对接收的光信号进行放大、整形、滤波、解调。照明设备的开启和关闭通过继电器组控制。通信接口用于通过有线、无线等方式连接其他外部设施。

进一步地，可见光通信的照明控制***的照明端光接收模块用BPX21光电二极管完成光信号的接收和光电信号转换。电路采用TI公司的可编程12位并行高速A/D转换芯片THS1206，实现采样速率6MSample/s(兆采样/s)的4通道同步采样，由内部控制实现差分模拟信号输入。微控制器模块用STM32F107完成接收信号解调、数据帧读取以及照明控制等功能。STM32F107微控制器的PB12～PB15和PD8～PD15与TH1206的12位A/D转换输出连接，PA0～PA4连接TH1206的时钟、中断等控制信号；管脚PB6～PB7连接串口；PB10～PB13连接以太网口；PD0～PD7和PE7～PE15连接继电器组。TH1206的模拟输入管脚连接BPX21管。

如图2所示，所述可见光通信的照明控制***，其工作原理是无线控制器将按键设置为照明模式，就可以开启LED，实现普通的照明。当用户途经照明设备时，将无线控制器切换至照明控制模式的开启控制状态，无线控制器就控制LED发送高频调制的闪烁光信号。此时，将控制器的照明区域朝向照明端的光接收模块，光接收模块可以感应到闪烁光，并将其转换成对应的电信号。经过判决解调处理后，由微控制模块处理验证开启信号的有效性，并通过控制继电器组，点亮的照明设施。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims

1.一种可见光通信的照明控制***，其特征在于，包括无线控制器、照明端；所述无线控制器包括光发射模块、微控制模块、调制驱动模块、通信接口；所述照明端包括光接收模块、微控制模块、继电器组、通信接口、判决解调模块；所述无线控制器将按键设置为照明模式，就可以开启LED，实现普通的照明；所述无线控制器切换至照明控制模式的关闭控制状态，控制LED发送关闭灯光的控制光信号，并将照明区域朝向照明端的光接收模块，光接收模块感应到光信号，并经过判决解调处理后，由微控制模块处理验证关闭信号的有效性，并通过控制继电器组，关闭照明设施。

2.根据权利要求1所述的一种可见光通信的控制***，其特征在于，所述无线控制器完成数据的编码，输出电信号控制驱动模块，以控制光发射模块。

3.根据权利要求1所述的一种可见光通信控制***，其特征在于，所述照明端中光接收模块完成光信号的接收和光电信号转换；所述微控制器模块完成接收信号解调、数据帧读取以及照明控制等功能。

4.根据权利要求3所述的一种可见光通讯的照明控制***，其特征在于，所述无线控制器端由32位微控制器STM32F107完成数据的编码，并用数据编码输出电信号控制三极管驱动模块，以控制光发射模块；

所述照明端光接收模块用BPX21光电二极管完成光信号的接收和光电信号转换；采用可编程12位并行高速A/D转换芯片THS1206，实现采样速率6MSample/s(兆采样/s)的4通道同步采样，由内部控制实现差分模拟信号输入；微控制器模块用STM32F107完成接收信号解调、数据帧读取以及照明控制等功能；所述STM32F107微控制器的PB12～PB15和PD8～PD15与TH1206的12位A/D转换输出连接，PA0～PA4连接TH1206的时钟、中断等控制信号；管脚PB6～PB7连接串口；PB10～PB13连接以太网口；PD0～PD7和PE7～PE15连接继电器组。TH1206的模拟输入管脚连接BPX21管。