一种基于物联网的多功能调光器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于物联网的多功能调光器，包括主控制器和与所述主控制器连接的多个从控制器，所述从控制器包括：语音感知和音频处理器、触控检测电路、可控硅调光电路、过零检测电路、无线通信模块等。本发明专利技术用于提高照明装置调光的便捷性，具有语音控制、触摸控制、远程控制多种控制方式。适用于白炽灯、卤素灯、可调LED灯。

A Multifunctional Dimmer Based on Internet of Things

The invention discloses a multi-functional dimmer based on the Internet of Things, which comprises a master controller and a plurality of slave controllers connected with the master controller. The slave controller includes a voice perception and audio processor, a touch detection circuit, a silicon controlled dimmer circuit, a zero-crossing detection circuit, a wireless communication module, etc. The invention is used to improve the convenience of dimming lighting device, and has a variety of control modes such as voice control, touch control and remote control. It is suitable for incandescent lamp, halogen lamp and adjustable LED lamp.

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的多功能调光器
本专利技术涉及照明装置的调光领域，具体涉及一种基于物联网的多功能调光器。
技术介绍
可控硅调光器是目前常用的调光器件，其基本原理是调节可控硅的斩波相位控制可控硅的导通角，通过减少或增加RMS电压促使平均功率的灯光产生不同强度的光输出。目前主流的调光器为机械按键控制或旋转式控制，例如申请号201210535280.7公开的《调光器》，其控制方法采用旋转式可变电阻器。近年来有智能调光器出现，如申请号201620397949.4所公开的一种《无线控制智能调光器》，其在原有调光器的基础上增加了无线通信模块，可支持移动终端APP应用程序控制。以上的调光器存在以下不足：1.调光控制不够方便快捷，智能调光器需要APP介入才能控制；2.调光器异常时缺乏保护措施，不能有效保护控制电路具有安全隐患。另外，传统的机械物理控制方式部件易老化损坏，致使调光器失效。也有采用语音控制方式的。如申请号201521093224.8所公开的《语音控制灯》，但其控制方式较为简单，不具有实时交互的功能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于物联网的多功能调光器，旨在提高照明装置调光的便捷性，增强调光器的可靠性。适用于白炽灯、卤素灯、可调LED灯。本专利技术所提供的一种基于物联网的多功能调光器，包括主控制器和与所述主控制器的输入脚或输出脚连接的多个从控制器，所述从控制器包括：语音感知和音频处理器，用于采集语音信号并将语音信号转化为脉冲密度调制信号，经音频处理将脉冲密度调制信号转换为数字信号，并将数字信号通过音频总线传送至所述主控制器；触控检测电路，用于识别手指滑动动作并发送电容信号给所述主控制器转化为调光级别控制指令；可控硅调光电路，连接在所述主控制器的输出脚，根据所述主控制器收到的语音信号或电容信号对应的控制指令调节可控硅在交流电周期的导通角以控制输出光的亮度；过零检测电路，用于检测交流电的电压过零信号并将信号以方波形式返回所述主控制器，所述主控制器在以电压过零信号作为基点的一个延长时间段控制所述可控硅调光电路的可控硅导通；无线通信模块，用于连接至云端服务器将所述主控制器的控制信号与云端服务器同步。本专利技术通过将若干从控制器的功能模块与一个主控制器连接，主控制器可以是ESP32处理器或者具有同等功能的单片机等微控制器，实现调光器的语音控制、触摸控制、无线控制的多种控制。本专利技术为了实现语音的实时交互调节，所述从控制器还包括语音交互装置和云端服务器，所述语音交互装置包括解码电路和扬声器，所述云端服务器将所述主控制器收到的语音信号进行语义识别后将应答语音信号回传至所述主控制器，所述主控制器收到的应答语音信号通过解码电路解码后经扬声器播放，完成语音信号与调光器之间的语音交互；所述云端服务器还用于与移动终端的应用程序通信完成调光器的远程调光。本专利技术的所述触控检测电路为隔离型多级滑动触摸电路，包括触摸感应芯片，所述触摸感应芯片的输入脚通过电路连接至用于触控识别的金属焊盘。当手指在焊盘上方滑动的过程中，与焊盘的重叠面积不同，则手指与焊盘间组成的电容值也不同，通过记录电容充电时间，通过算法分离处理出约二十种状态返回给主控制器，主控制器就可以拥有约二十种不同的调光指令。本专利技术还从多个方面增加保护机制来保护调光器电路及元器件，连接在主控制器上的从控制器还可以包括温度反馈保护电路、负载反馈保护电路、人体感知电路。优选地，所述温度反馈保护电路包括一个用于监测所述可控硅电路中可控硅的温度的热敏电阻。热敏电阻可以是NTC热耦电阻，当可控硅温度变化时，NTC热耦电阻的阻值同时出现线性变化，使分压电压发生变化，通过对分压电压值与可控硅的温度关系函数可求得可控硅温度值，即每一个分压电压值对应一个温度值，主控制器收到的温度值信号超过额定值，发出控制指令断开电路。优选地，所述负载反馈保护电路包括一个串联在负载输出电路上的采样电阻，所述采样电阻的两端连接有功率计量装置。实时计量负载的功率、电压。主控制器通过负载反馈电路中负载的信息后，当负载异常时主控制器主动控制可控硅切断电路，从而保护调光器的电路不受破坏。优选地，所述人体感知电路包括红外热释电传感器，人体有约37℃的体温，会发出特定波长10μm左右的红外线，红外热释电传器在接收到人体红外辐射温度后就会失去电荷平衡，向外释放电荷，根据此特性，将所述红外热释电传感器连接到特定电路中，直接输出高低电平给主控制器，侦测调光器1.5m范围内人体红外特征，若有人体感应数据，则保持LED显示灯点亮，或一分钟无人体信息，则关闭LED显示灯。优选地，本专利技术的所述无线通信模块可以是WIFI模块。本专利技术具有以下优点：1.本专利技术通过语音感知、触控检测电路结合主控制器实现调光器对可控硅电路的语音、触摸控制，还可通过增加无线通信模块实现应用程序APP的远程控制，使调光器的开闭、调光更加便捷，同时调光器的控制面板较之于机械式控制方式更易实现封闭式结构设计，有效避免外界灰尘、水汽等侵蚀调光器。2.本专利技术通过在负载端加入温度、功率反馈保护电路，一旦存在过温、过压、过载等风险时，可主动切断电路，达到保护电路的目的。附图说明下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明：图1为本专利技术基于物联网的多功能调光器的架构框架图；图2为本专利技术基于物联网的多功能调光器一种触控检测电路的原理图；图3为本专利技术基于物联网的多功能调光器的负载反馈保护电路原理图；图4为本专利技术基于物联网的多功能调光器的可控硅调光电路的原理图；图5为本专利技术基于物联网的多功能调光器温度反馈保护电路、人体感知电路的原理图；图6为本专利技术基于物联网的多功能调光器的控制及输出反馈流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例进一步解析本专利技术的具体实现方式。在下述示意性实施例中用于解释本专利技术，但并不作为本专利技术的限定。如图1所示，一种基于物联网的多功能调光器，由单片机ESP32处理器作为主控制器，主控制器的输入脚或输出脚上连接有多个从控制器，包括：语音感知和音频处理器，包括两个型号为NSM0418DT的硅麦克风，用于采集语音信号并将语音信号转化为脉冲密度调制信号，然后将脉冲密度调制信号传输至DSP音频处理器，音频处理器用于将脉冲密度调制信号转换为0或1的数字信号，其对数字信号进行修改、删除、强化并完成对语音信号的过滤等处理后，将数字信号通过I2S音频总线传送至主控制器，主控制器负责调用与信号匹配的控制指令；触控检测电路，用于识别手指滑动动作并发送电容信号给主控制器；可控硅调光电路，连接在主控制器的输出脚，用于调节可控硅在交流电周期的导通角；过零检测电路，用于检测交流电的电压过零信号并将信号以方波形式返回主控制器，主控制器以过零检测电路的过零信号为基点，在交流电的过零时刻再延长一个时间段后控制可控硅导通；温度反馈保护电路，在主控制器的相对应的引脚上接入温度传感器，包括一个NTC热耦电阻，监测可控硅的实时温度值，若温度超过设定值，则控制可控硅导通角为零，断开电路；负载反馈保护电路，在主控制器的相对应的引脚上接入功率计，用于实时监测负载两端的电压值以及负载功率值，当负载的电压或功率超过额定值时，主控制器控制可控硅导通角为零，断开电路；人体感知电路，在主控制器的相对应的引脚上接入红外热释电传感器(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的多功能调光器，包括主控制器和与所述主控制器的输入脚或输出脚连接的多个从控制器，其特征在于，所述从控制器包括：语音感知和音频处理器，用于采集语音信号并将语音信号转化为脉冲密度调制信号，经音频处理将脉冲密度调制信号转换为数字信号，并将数字信号通过音频总线传送至所述主控制器；触控检测电路，用于识别手指滑动动作并发送电容信号给所述主控制器转化为调光级别控制指令；可控硅调光电路，连接在所述主控制器的输出脚，根据所述主控制器收到的语音信号或电容信号对应的控制指令调节可控硅在交流电周期的导通角以控制输出光的亮度；过零检测电路，用于检测交流电的电压过零信号并将信号以方波形式返回所述主控制器，所述主控制器在以电压过零信号作为基点的一个延长时间段控制所述可控硅调光电路的可控硅导通；无线通信模块，用于连接至云端服务器将所述主控制器的控制信号与云端服务器同步。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的多功能调光器，包括主控制器和与所述主控制器的输入脚或输出脚连接的多个从控制器，其特征在于，所述从控制器包括：语音感知和音频处理器，用于采集语音信号并将语音信号转化为脉冲密度调制信号，经音频处理将脉冲密度调制信号转换为数字信号，并将数字信号通过音频总线传送至所述主控制器；触控检测电路，用于识别手指滑动动作并发送电容信号给所述主控制器转化为调光级别控制指令；可控硅调光电路，连接在所述主控制器的输出脚，根据所述主控制器收到的语音信号或电容信号对应的控制指令调节可控硅在交流电周期的导通角以控制输出光的亮度；过零检测电路，用于检测交流电的电压过零信号并将信号以方波形式返回所述主控制器，所述主控制器在以电压过零信号作为基点的一个延长时间段控制所述可控硅调光电路的可控硅导通；无线通信模块，用于连接至云端服务器将所述主控制器的控制信号与云端服务器同步。2.根据权利要求1所述的基于物联网的多功能调光器，其特征在于，所述从控制器还包括语音交互装置和云端服务器，所述语音交互装置包括解码电路和扬声器，所述云端服务器将所述主控制器收到的语音信号进行语义识别后将应答语音信号回传至所述主控制器，所述主控制器收到的应答语音信号通过解码电路解码后经扬声器播放，完成语音信号与调光器之间的语音交互；所述云端服...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶志耀，耿健，余亚利，吴豪明，莫根成，粟凯杰，
申请(专利权)人：广州易而达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44