CN206370988U - 一种智能家用配色调光灯 - Google Patents

Abstract

一种智能家用配色调光灯，包括调光灯和用于控制调光灯的控制部分，控制部分及调光灯通过控制器与电力载波模块，将用户命令转换为电力载波信号，通过220V交流电网传递给调光灯；在组成上，控制部分包括小型开关电源，增强型51单片机，电力载波模块，串口触摸屏，电源开关；调光灯包括增强型51单片机，电力载波模块，四色LED灯组，LED灯组驱动电路，大功率开关电源及电压转换器；本实用新型控制部分与调光灯的通讯不需要使用蓝牙，导线等传统通信工具，只需要通过220V交流电即可，不仅方便了用户的使用，而且比起传统的通讯方式，更具有适用性广的特点；二者结合的产品具有简单易用，价格低廉等优点。

Description

一种智能家用配色调光灯

技术领域

本实用新型属于家用电器领域，具体涉及一种供家庭使用的可以调节亮度和颜色的智能家用配色调光灯。

背景技术

随着红、绿、蓝三基色LED灯珠的兴起，照明灯具也由原来的单一白色照明向彩色照明发展，市场出现了一些可调亮度和颜色的配色调光灯。这些配色调光灯大都使用有线开关或无线蓝牙控制，这两种控制方式或多或少都有一些局限性。就有线开关而言，其存在只能选择几种有限的颜色，调节过于繁琐，一个开关只能控制一盏灯，不能做到多灯控制等问题。就无线蓝牙APP控制而言，其存在无法多灯控制，控制距离近，适应人群较少，控制不稳定等问题。

电力载波技术是近些年发展起来的一项新技术，现在已经发展成熟，成功应用于电表等电器当中，通过交流电网传递所需要的信息，方便可靠。

将电力载波技术和配色调光灯技术结合，就可以设计出功能强大、使用方便、物美价廉的配色调光灯和与之配套的控制器。依托电力载波技术，控制器既可以准确无误地向多个配色调光灯传递控制信息，方便用户控制，又无需另外布线，优化了成本。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种利用电力载波技术实现的，控制部分通过交流电网对调光灯进行控制的智能家用配色调光灯。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：包括调光灯和用于控制调光灯的控制部分，所述的调光灯包括大功率开关电源，大功率开关电源与调光灯电力载波模块、电压转换器、红绿蓝白灯组及其灯组驱动电路相连接，灯组驱动电路、调光灯电力载波模块、电压转换器分别与调光控制器相连；

所述的控制部分包括带有插头的控制部分开关电源，控制部分开关电源与控制器、控制部分电力载波模块相连，控制器还分别与串口触摸屏、控制部分电力载波模块相连。

所述的调光灯电力载波模块和控制部分电力载波模块采用嵌入式电力线载波模块HL-PLC。

所述的调光控制器和控制器采用具有2个串口和超过9个IO口的单片机STC12C5A60S2。

所述的串口触摸屏采用智能串口HMI屏幕：TJC4042T032。

本实用新型的红、绿、蓝、白四个灯组与其驱动电路相连形成灯组工作区，开关电源的输出端与灯组工作区以及电压转换器的输入端相连接，电压转换器的输出端与调光控制器的输入端相连接，调光控制器的四个输出端与灯组驱动电路的四个输入相连接，调光控制器的串行通讯接口与调光灯电力载波模块相连接，调光灯电力载波模块的高压端与开关电源的输入即交流电网相连接。

其中，插头可以接入交流电网，插头与控制部分开关电源输入端相连接，控制部分开关电源的输出端与控制器的输入端相连接，控制器的输出分别与串口触摸屏输入，控制部分电力载波模块输入相连接，控制部分电力载波模块的高压端与开关电源输入即插头相连接。

本实用新型控制部分及调光灯通过控制器与电力载波模块，将用户命令转换为电力载波信号，通过220V交流电网传递给调光灯。本实用新型控制部分与调光灯的通讯不需要使用蓝牙，导线等传统通信工具，只需要通过220V交流电即可，不仅方便了用户的使用，而且比起传统的通讯方式，更具有适用性广的特点。

本实用新型至少具有以下几个优点：1，控制部分可以准确无误控制一个家庭内的多个调光灯，实现一对多的控制；2，控制部分可以固定到墙上；也可以做成移动的盒子，插到家中任意220V插座上就可实现控制功能；3，调光灯具有6字节唯一出厂随机ID号，用户需要在控制部分预先输入调光灯ID号才能控制相应的调光灯，通讯距离远但只能控制家庭内部，不会影响到邻居。

附图说明

图1是本实用新型调节灯的电路原理图；

图2是本实用新型控制部分的电路原理图；

图中，1、调光控制器，2、红色灯组，3、绿色灯组，4、蓝色灯组，5、白色灯组，6、驱动电路，7、电压转换器，8、开关电源，9、调光灯电力载波模块，10、控制器，11、串口触摸屏，12、控制部分开关电源，13、插头，14、控制部分电力载波模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述：

本实用新型包括调光灯和用于控制调光灯的控制部分。

参见图1，本实用新型的调光灯包括开关电源8以及与其相连的调光灯电力载波模块9、电压转换器7、并联的红、绿、蓝、白色灯组2、3、4、5，在开关电源8的回路上即各灯组后的线路上安装有与调光控制器1相连的驱动电路6，调光灯电力载波模块9和电压转换器7还分别与调光控制器1相连，且调光控制器1与电压转换器7之间还与调光灯电力载波模块9相连；

其中，调光控制器采用具有2个串口和超过9个IO口的STC12C5A60S2单片机，用于控制整个调光灯协调工作；调光灯电力载波模块采用嵌入式电力线载波模块HL-PLC；

参见图2，控制部分包括带有插头13的控制部分开关电源12以及与控制部分开关电源12相连的控制部分电力载波模块14、控制器10，控制部分电力载波模块14分别与控制器10、控制器10与控制部分开关电源12之间的连接处相连，控制器10上还连接有串口触摸屏11。

其中，控制器采用具有2个串口和超过9个IO口的STC12C5A60S2单片机，用于控制整个控制部分协调工作；控制部分电力载波模块采用嵌入式电力线载波模块HL-PLC；串口触摸屏采用智能串口HMI屏幕：TJC4042T032。

本实用新型的工作原理：

调光灯通过调光控制器输出4路200Hz的PWM波的占空比来实现对四色灯组的亮度以及颜色的调整。白色灯珠主要决定灯的亮度，PWM波占空比大，则亮度高。红绿蓝三色灯组主要为配色，每种颜色都有0％～100％的变化。四组灯的PWM占空比由控制部分发送过来。

在安装好几个调光灯和一个控制部分并上电后，用户先通过控制部分的串口触摸屏11输入每个调光灯的ID编号，以及每个ID号对应的灯的位置，如卧室、客厅、书房等。设置的数据会被存储在控制器中，以后无需再设置。设置好后，就可以通过控制部分调节对应的每盏调光灯了，比如开关、调色、调亮度。控制部分与调光灯之间通过电力载波实现通讯，通讯协议采用自定义格式，每帧内容包括ID号、白灯亮度、红灯亮度、绿灯亮度、蓝灯亮度、开关状态等。通讯采用问答形式，控制部分向各个调光灯发出信息，调光灯收到信息后核对自己的ID，如果是自己ID，则按信息帧的内容调整各色灯组的PWM占空比从而调整亮度，或开\关灯，然后向控制部分回答同样的信息帧，控制部分则依据回答正确与否判断通讯是否正常。如果调光灯核对不是自己的ID，则不做出反应。

本实用新型的具体操作使用方法：

控制部分的串口触摸屏的显示分为4行，第一行显示当前控制的调光灯的6字节ID，及用户为其备注的名称(如客厅灯，卧室灯等)，也可以配置为仅显示用户备注名称。第二行有四个可拖动的进度条，进度条颜色分别为红、绿、蓝、白，都可以从0滑动到100，代表了当前控制的调光灯内四色灯组的亮度，0为完全不亮，100为最高亮度。第三行有四个按钮图案，按钮文字为：开/关灯、发送命令、模式切换、控制切换。第四行有四个指示图标，第一个指示当前开关状态，开灯时亮起，关灯时熄灭；第二个为色彩预览，色彩与实际调光灯色彩保持一致；第三个为模式显示，指示当前调光灯的工作模式，照明模式显示LIGHT，KTV模式显示KTV，呼吸灯模式显示AIR。第四个为异常报警，此图标点亮时，用户需要联系经销商维修。

用户操作，用户在控制部分串口触摸屏的第一行长按进入设置界面，在设置界面，可以添加/删除控制的调光灯ID号码，ID号码位于灯外壳上，只有ID号码被正确输入，用户才能控制相应的调光灯，避免了邻居之间互相干扰。此外还有显示选项，用户可以为调光灯添加备注，并选择只显示备注或者显示ID和备注，按下保存后回到工作界面。

用户在触摸屏第二行可以拖动四个进度条，当用户拖动进度条时，第四行的色彩预览会显示改变后的色彩及亮度。10秒内按下第三行发送命令按键，控制器将用户命令发送给调光灯，调光灯做出相应调整。10秒无按键输入，控制部分将读取调光灯实际状态，将第二行进度条变为调光灯的实际状态，同时色彩预览也变化为实际色彩。

用户触摸第三行开/关灯按键，当前控制的调光灯将打开/关闭，同时第四行开关状态图标相应变化；点击模式切换按键,调光灯将在照明(常亮)、KTV(随机色彩闪烁)、呼吸(随机色彩及亮度缓慢切换)三种模式循环切换，同时模式显示图标作相应切换；点击控制切换按键，所控制的调光灯切换到下一个，同时第一行的名称作相应变化。

若控制信号发出后，控制部分长时间未得到相应ID调光灯的回复，则第四行异常报警图标亮起，通知用户此ID对应的调光灯未打开电源或者ID错误。

Claims (4)

1.一种智能家用配色调光灯，其特征在于：包括调光灯和用于控制调光灯的控制部分，所述的调光灯包括大功率开关电源(8)，大功率开关电源(8)与调光灯电力载波模块(9)、电压转换器(7)、红绿蓝白灯组(2、3、4、5)及其灯组驱动电路(6)相连接，灯组驱动电路(6)、调光灯电力载波模块(9)、电压转换器(7)分别与调光控制器(1)相连；

所述的控制部分包括带有插头(13)的控制部分开关电源(12)，控制部分开关电源(12)与控制器(10)、控制部分电力载波模块(14)相连，控制器(10)还分别与串口触摸屏(11)、控制部分电力载波模块(14)相连。

2.根据权利要求1所述的智能家用配色调光灯，其特征在于：所述的调光灯电力载波模块(9)和控制部分电力载波模块(14)采用嵌入式电力线载波模块HL-PLC。

3.根据权利要求1所述的智能家用配色调光灯，其特征在于：所述的调光控制器(1)和控制器(10)采用具有2个串口和超过9个IO口的单片机STC12C5A60S2。

4.根据权利要求1所述的智能家用配色调光灯，其特征在于：所述的串口触摸屏(11)采用智能串口HMI屏幕：TJC4042T032。