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详解WiFi智能LED控制器: 集成3种传感器及2种控制方式

导读: 作为LED智能照明中很重要的一个环节——智能控制器,科研技术人员也一直在做着不断的创新与完善,力求研究出更加智能化的控制器,为用户创造更加舒适便捷的照明体验。

  此控制器采用Wi-Fi作为其通信方式,基于HTTP控制协议,可通过手机AP直连或通过网关/路由器连接移动设备进行控制;除此之外,该LED智能控制器集成人体红外传感器、光照传感器、温湿度传感器,可实现手持设备手动控制和传感器自动控制两种控制方式。解决了传统灯光控制系统功能单一、智能化程度不高等缺点,对LED智能灯光控制系统技术发展也有一定的弥补作用,具有广阔的发展前景。

  我国是能源消耗大国,国家能源“十二五”规划中明确,要大力发展节能降耗技术。LED照明因其具有的无与伦比的优势而广泛被市场所认可和接纳。但是,就目前LED照明技术而言,LED照明技术的开发和完善还有很长的路要走。例如,如何使LED驱动更加稳定,寿命更久;LED光源品质的提升、LED智能化进步等等,都需要科研技术人员的再接再厉,不断钻研。

  作为LED智能照明中很重要的一个环节——智能控制器,科研技术人员也一直在做着不断的创新与完善,力求研究出更加智能化的控制器,为用户创造更加舒适便捷的照明体验。

  目前,应用于LED控制的无线技术方案,主要有红外控制,蓝牙,ZigBee和Wi-Fi等几种方案。王东波等中提出了一种基于蓝牙控制的家庭智能照明系统,理论上可以通过手机对照明系统实现星形拓扑结构的一对多控制,但由于蓝牙版本的多样化兼容问题和蓝牙连接最大节点数限制,使蓝牙在智能灯光系牙的节点限制等问题,蓝牙作为LED智能控制器的通信方式,其发展受到限制。

  提出了将ZigBee技术应用于小功率LED照明系统和LED路灯照明系统的观点,一定程度上解决了LED远距离控制的问题,但由于ZigBee技术的传输速率仅为250kb/s,这样一定程度上限制了大数据量的数据传输的其他更丰富的照明应用需求,另外,由于ZigBee不同版本间的不兼容问题和大量节点开发的高昂成本问题,也对后续开发造成了一定的问题。此外,对于通信方式的安全性,也不得不给与更多的重视。

  针对上述问题,本文选择Wi-Fi作为智能控制器的通信方式,解决了大数据量的通信需求的同时,在数据安全与节能更是有着不俗的表现。

  1、控制方案设计

  设计方案:

  如图1所示,为系统的主要设计方案,本文中所设计的智能控制器(内嵌于LED灯具内部),可以通过Wi-Fi的AP直连和Wi-Fi通过路由器/网关连接两种方式通过手执设备控制LED灯具。除调光、调色温、色彩氛围调节(灯具允许)等基本功能外,还能够通过控制器外部集成的人体红外传感器、光照传感器、温湿度传感器对系统进行自适应调节,满足日常照明控制需求的基础上,实现更加丰富、智能的感官体验。

  2、控制器硬件设计

  本文中所设计的智能控制器硬件主要由两部分构成: Wi-Fi通信模块电路和主控制器MCU电路。系统硬件结构图如图2所示。

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