传统控制对照明的管理是人为化的管理,而这种管理方式还是暴露了不少问题,比如,无法对无功损耗电量进行有效管理,对损坏设备无法进行及时维护,某些路段、公园等在晚上时已经无人的状态下依旧灯火通明,路灯、电缆等设备经常被盗而没有及时处理等。
相比之下,智能照明控制系统通过分布式网络,只需一台计算机就可实现对整幢大楼的管理。其利用先进电磁调压及电子感应技术,对供电进行实时监控与跟踪,自动平滑地调节电路的电压和电流幅度,改善照明电路中不平衡负荷所带来的额外功耗,提高功率因素,降低灯具和线路的工作温度,达到优化供电目的的照明控制系统。
针对传统照明方式,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。
随着物联网(TheInternetofthings,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:
图1系统原理框图
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。
图2 主控单元硬件电路原理图
(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。