一种基于EnOcean的无线无源智能浴室照明系统技术方案

一种基于EnOcean的无线无源智能浴室照明系统，所述系统包括照明控制器、EnOcean无线无源翘板开关、防水LED和照度传感器；所述照明控制器包括微控制器、EnOcean无线接发模块、LED驱动器、LED驱动USB接口、LED驱动插针、照度传感器接口、压敏电阻、USB接口模块、UART转USB模块、以及电源模块。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种浴室照明系统，尤其涉及一种智能浴室照明系统。
技术介绍
随着物联技术和照明技术的发展，无线技术WIFI、Zigbee、蓝牙等技术应用于室内照明技术之中，产生了室内智能照明系统。用无线开关替代有线开关避免布线，前景可观，但是这种方式存在着无线开关需要定期更换电池的问题，消耗了能源、也为使用者带来不便。在室内智能照明系统设计中浴室照明系统的设计成为难点，因为浴室具有空间狭小，湿度高的特点，现有的智能照明系统难于同时在实现智能照明的同时满足高安全性和高使用寿命的要求。现有技术中中国专利文献CN201210303379.4公开一种基于Zigbee无线电技术室内照系统，其使用无线开关控制室内照明，达到了预期的效果。但是无线开关需要定期更换电池，即不方便又增加了能耗，且无法在浴室高湿环境下保证设备的安全性和使用寿命，因此无法应用于浴室中。中国专利文献CN201410007651.3的公开了一种基于易能森(EnOcean)的楼宇照明控制网络，其优点是可以实现无线网络广泛覆盖，但首先该专利使用的组网方法为通过终端、中继器、子网控制器、子网控制单元和远程控制单元进行组建，系统过于复杂，不适用于浴室等狭小的空间的智能照明系统设计，其次该专利技术方案中没有提及使用照明驱动器，对于浴室这个场合来说，对照明驱动器有特殊的要求，普通的照明驱动器效果难于保证照明效果。且该专利只能对亮度进行调节，而浴室智能照明系统，往往在不同使用状态时需要不同色温和亮度的照明。因此提供一种结构简单、安全性好、且能够实现亮度与色温自动调整的浴室无线智能照明系统成为现有技术中亟待解决的问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术设计了一种无线无源浴室照明系统。它能够通过不用更换电池的无源无线开关，对照明系统进行控制；它能够自动调节照明，适应环境光照，节约能源，增加灯具寿命；它能够手动调节照明亮度，调节照明色温，满足个人喜好；它采用“安全盾”设计，低压接入浴室，灯具完全防水，内置压敏保护器防止市电泄漏，保障人身安全。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是提供一种基于EnOcean的无线无源智能浴室照明系统，所述系统包括照明控制器1、EnOcean无线无源翘板开关2、防水LED3和照度传感器4、直流电源5；所述照明控制器1包括微控制器101、EnOcean无线接发模块102、LED驱动器103、LED驱动USB接口104、LED驱动插针105、照度传感器接口106、压敏电阻107、USB接口模块108、UART转USB模块109、以及电源模块110，所述电源模块包括5V供电接口及3.3V供电接口，所述压敏电阻的两端分别与电源模块的VCC端与接地端连接；所述电源模块的3.3V供电接口与微控制器、EnOcean无线接发模块、UART转USB模块连接并为其供电，所述微控制器为基于16～64位嵌入式微处理器的微控制器，微控制器分别与照度传感器接口、UART转USB模块，LED驱动器、EnOcean无线接发模块连接，微控制器与UART转USB模块通过UART总线连接，UART转USB模块还与USB接口模块以USB总线连接连接，所述微控制器以PWM信号对LED驱动器进行控制，所述LED驱动器分别与LED驱动插针和LED驱动USB接口相连接，所述微控制器与照度传感器接口通过I2C总线进行连接，所述EnOcean无线接发模块通过UART总线与微控制器进行连接；所述照明控制器通过照度传感器接口与照度传感器连接，通过LED驱动USB接口或LED驱动插针与防水LED相连接，通过EnOcean无线接发模块以无线射频信号与EnOcean无线无源翘板开关相连接。所述防水LED包括能够分别为LED驱动器控制的黄色LED与白色LED。所述系统采用12V直流电源或5V直流电源供电，当采用5V直流电源时通过USB接口模块为电源模块的5V供电接口供电。所述微控制器为基于16～64位嵌入式CPU的微控制器，优选基于ARMCortex-M系列微处理器的微控制器。本技术提供的一种基于EnOcean的无线无源智能浴室照明系统的有益效果为，1)基于EnOcean无线无源技术，可以使用EnOcean无线无源翘板开关对系统进行控制，避免了采用其他类型开关需要进行浴室布线或需要定期更换电池的缺陷，简化了系统硬件架构，提高了系统布局的便利程度，降低了布局成本，且提高了安全性和使用寿命。2)照明控制器集成了基于16位～64位微处理器的微控制器和LED驱动器，通过微处理器的内置程序对防水LED的亮度进行PWM控制。特别的为了提高系统照明的舒适程度，照明控制器可以对不同颜色(黄色和白色)的LED的亮度进行分别控制，以白色LED控制照明亮度，以黄色LED调节照明色温。并可以通过照明控制器中的USB接口模块对微控制器及通过微控制器对其他模块中的参数进行调节，或者对微控制器中的控制程序进行更新。3)以在照明控制器的电源模块的VCC端与接地端跨接一个压敏电阻的方式构成“安全盾“设计，采用这种硬件设计方式，当照明控制器接入220V高压电时，由于压敏电阻在高压下能够导通，可以实现短路，触发供电系统中断路器的动作，起到保护系统和避免高压电直接暴露在浴室潮湿环境中引发危险的作用。3)在本技术一个实施例中，当采用5V直流电源供电时，可以通过USB接口模块为主控模块供电，可以进一步简化系统结构。4)在控制程序设计上，手动调节与自动调节相结合的智能控制模式，采用了比例积分(PI)法调节照度，可以提高调节精度，在实际使用时，按下后EnOcean无线无源翘板开关中的代表“开灯“键值的按键或按键组合后，系统首先采用自动调节模式调至预设的照度目标范围，然后使用者可以根据个人需求再对照度及色温进行调节。使用方便且适用于不同照明要求的人群。附图说明图1为本技术具体实施方式提供的一种基于EnOcean的无线无源智能浴室照明系统的硬件结构框图；图2为本技术具体实施方式提供的一种基于EnOcean的无线无源智能浴室照明系统的控制方法流程图；图中，1、照明控制器，101、微控制器，102、EnOcean无线接发模块，103、LED驱动器，104、LED驱动USB接口，105、LED驱动插针，106、照度传感器接口，107、压敏电阻，108、USB接口模块，109、UART转USB模块，110、电源模块；2、EnOcean无线无源翘板开关，3、防水LED，4、照度传感器。...

【技术保护点】
一种基于EnOcean的无线无源智能浴室照明系统，所述系统包括照明控制器、EnOcean无线无源翘板开关、防水LED和照度传感器；所述照明控制器包括微控制器、EnOcean无线接发模块、LED驱动器、LED驱动USB接口、LED驱动插针、照度传感器接口、压敏电阻、USB接口模块、UART转USB模块以及电源模块，所述电源模块包括5V供电接口及3.3V供电接口，所述压敏电阻的两端分别与电源模块的VCC端与接地端连接；所述电源模块的3.3V供电接口与微控制器、EnOcean无线接发模块、UART转USB模块连接并为其供电，所述微控制器为基于16～64位嵌入式微处理器的微控制器，微控制器分别与照度传感器接口、UART转USB模块，LED驱动器、EnOcean无线接发模块连接，微控制器与UART转USB模块通过UART总线连接，UART转USB模块还与USB接口模块以USB总线连接连接，所述微控制器以PWM信号对LED驱动器进行控制，所述LED驱动器分别与LED驱动插针和LED驱动USB接口相连接，所述微控制器与照度传感器接口通过I2C总线进行连接，所述EnOcean无线接发模块通过UART总线与微控制器进行连接；所述照明控制器通过照度传感器接口与照度传感器连接，通过LED驱动USB接口或LED驱动插针与防水LED相连接，通过EnOcean无线接发模块以无线射频信号与EnOcean无线无源翘板开关相连接。...

【技术特征摘要】
1.一种基于EnOcean的无线无源智能浴室照明系统，所述系统包括照明控制器、EnOcean
无线无源翘板开关、防水LED和照度传感器；
所述照明控制器包括微控制器、EnOcean无线接发模块、LED驱动器、LED驱动USB
接口、LED驱动插针、照度传感器接口、压敏电阻、USB接口模块、UART转USB模块以
及电源模块，
所述电源模块包括5V供电接口及3.3V供电接口，所述压敏电阻的两端分别与电源模块
的VCC端与接地端连接；所述电源模块的3.3V供电接口与微控制器、EnOcean无线接发模
块、UART转USB模块连接并为其供电，
所述微控制器为基于16～64位嵌入式微处理器的微控制器，微控制器分别与照度传感器
接口、UART转USB模块，LED驱动器、EnOcean无线接发模块连接，微控制器与UART
转USB模块通过UART总线连接，UART转USB模块还与USB接口模块以USB总线连接
连接，
所述微控制器以PWM信号对LED驱动器进行控制，所述LED驱动器分别与LED驱动
插针和LED驱动USB接口相连接，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖艳军，赵汉城，张倩倩，杨欢，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：新型
国别省市：天津;12