一种智能照明控制器的制作方法

1.本实用新型涉及照明控器技术领域，尤其涉及一种智能照明控制器。


背景技术：

2.数字化照明技术具有易于控制、维护等特点，符合人们对节能减排、智能管理的需求，在工业照明、商业照明领域受到了广泛重视。构建标准统一、稳定可靠、互联互通的照明系统是智能照明的发展趋势。dali作为一种标准的通信接口和协议，以符合人体视觉效果的对数调光曲线和渐变调整效果以及丰富的调光指令集，在照明工程中得到广泛应用。
3.而传统dali照明系统(dali 1.0系统)中只有主控器和照明装置，系统工作在单一的主从模式(single
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master)，由主控器单向控制照明装置的调光效果。为提升照明系统自动化及减少人为操作环节，市面上主要通过如下两种方式对主控器增加输入设备：
4.第一类是在主控器上直接集成了如红外传感器等传感器，这类系统的扩展性低，灵活度差；
5.第二类是通过协议网关接入至其他总线，如zigbee
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dali网关，这种方式将输入设备放置于其他总线中，不仅操作复杂且不同系统之间存在着无法避免的兼容性问题，以致dali系统的可靠性下降。
6.dali协议是基于主从式控制模式建立起来的，目前，智能照明控制系统已越来越多地采用dali标准。但是，dali标准具有特定的电平标准，这样dali系统中就必然存在特定的用于电平转换的dali接口电路，以实现上位机与下位镇流器单片机的通信，保证通信的实现。目前dali总线接口电路采用电压二分的方式来判断总线电平的高低，当扰动出现在临界电压上时，总线接口的高低电平就会出来偏差，影响系统的稳定性和可靠性。
7.为确保dali系统良好的兼容性，dali 2.0技术定义了输入设备标准，新增了输入设备与主控器的标准通信模式。输入设备可以主动发送数据，dali 2.0系统工作在多主机通信模式(multi
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master)。
8.而dali总线上的带宽有限，随着dali系统的设备类型和通信数据的增加，对主控器也提出了更高的要求。如何提升系统可靠性，充分发挥输入设备的作用，使主控器处理有用数据，最终达到高效自主管理的效果是实际工程项目中需要克服的难题。


技术实现要素：

9.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种智能照明控制器，符合dali 2.0多主机通信标准的主控器，从而确保照明系统良好的互操作性及兼容性；将dali总线电源内置于dali 主控器中，实现对总线的异常监测及保护。
10.本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：
11.一种智能照明控制器，包含mcu模块、dali接口模块、led指示灯及按钮、usb接口模块、rtc时钟管理模块、flash存储模块、电源线路模块，所述dali接口模块、led 指示灯及按钮、usb接口模块、rtc时钟管理模块、flash存储模块、电源线路模块分别与mcu模块的相应
端口连接；
12.所述dali接口模块vcc电压端、第一电阻、第二电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一稳压二极管、第一三极管、第二三极管、第三三极管、lm317芯片、稳压控制芯片、第一电容、第二电容、第三电容；
13.其中，vcc电压端分别与第一电容的一端、稳压控制芯片的vin端和第一二极管的负极连接，第一二极管的正极分别连接稳压控制芯片的v0端、第二二极管的负极和da 端，第一电阻的一端分别连接第二电阻的一端、稳压控制芯片的adj端、第二二极管的正极、第二电容的一端，第二电阻的另一端分别连接第二电容的另一端、第一电容的另一端、da
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端并接地；
14.da 端分别连接第三三极管的栅极、第七电阻的一端、稳压二极管的负极，稳压二极管的正极分别与第五电阻的一端、第六电阻的一端连接，第五电阻的另一端通过第一三极管分别连接第三二极管的负极、第四电阻的一端和5v电压端、第三二极管的正极分别连接mcu 的dali_rx端、第三电阻的一端，第三电阻的另一端连接3.3v电压端，第三三极管的栅极通过第十一电阻分别连接第十电阻的一端、第二三极管的集电极，第十电阻的另一端连接5v 电压端，第二三极管的基极通过第九电阻连接第八电阻的一端、mcu的dali_tx端，第八电阻的另一端连接3.3v电压端，第四电阻的另一端、第六电阻的另一端、第七电阻的另一端第二三极管的发射极、da
‑
端相互连接并接地。
15.作为本实用新型一种智能照明控制器的进一步优选方案，所述的mcu模块的芯片型号为stm32f429。
16.作为本实用新型一种智能照明控制器的进一步优选方案，所述flash存储模块的芯片型号为sst25vf020b。
17.作为本实用新型一种智能照明控制器的进一步优选方案，所述稳压控制芯片的芯片型号为lm317。
18.本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
19.1、本实用新型一种智能照明控制器，符合dali 2.0多主机通信标准的主控器，从而确保照明系统良好的互操作性及兼容性；将dali总线电源内置于dali主控器中，实现对总线的异常监测及保护。
20.2、本实用新型可于在线状态下设定整个dali系统的参数；也可于离线状态下自主高效运行照明控制效果，实现了智能化管理和绿色照明，十分适合应用于实际照明工程项目；
21.本实用新型dali照明总线的信号发送与接收电路采用lm317的稳压控制芯片，制作20v 转17v总线电压的dc
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dc变换线路，为总线接口提供输出稳定电压。
附图说明
22.图1是本实用新型基于dali 2.0的智能照明控器的结构原理图；
23.图2是本实用新型dali总线接口的电路图。
具体实施方式
24.下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.一种智能照明控制器，包含mcu模块、dali接口模块、led指示灯及按钮、usb接口模块、rtc时钟管理模块、flash存储模块、电源线路模块，所述dali接口模块、led 指示灯及按钮、usb接口模块、rtc时钟管理模块、flash存储模块、电源线路模块分别与mcu模块的相应端口连接。
27.所述的mcu模块的芯片型号为stm32f429。
28.所述flash存储模块的芯片型号为sst25vf020b。
29.所述稳压控制芯片的芯片型号为lm317。
30.采用stm32f429作为主控mcu，负责与pc终端的usb通信、dali协议编解码及总线接口控制；设计ac
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dc的主电源，实现ac市电与20v直流电压的转换。并分别进行 dc
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dc的转换得到总线供电17v电压及用于mcu外围线路的5v供电电压，采用5v转 3.3v的线性稳压线路为mcu提供工作电压。
31.采用外部flash芯片sst25vf020b做内存管理，存储照明设备参数及照明效果配置数据；采用芯片pcf2129做rtc时钟管理，使主控器能实现精准的时间操作，包括动作的延时、工作日记录及断电时不间断记录时间信息等。
32.为便于用户进行照明设备及照明效果的参数设置，主控器搭配了pc操作软件。pc终端与主控器的连接方式为usb线缆。主控器有如下两种工作状态：
33.(1)线缆连接时主控器为在线操作状态。在线操作下，在软件上为照明装置和输入设备自动分配dali短地址码及配置参数，并可设定用户所需的照明效果。
34.(2)线缆移除时主控器进入离线操作状态。离线状态下，主控器自主分析、处理输入设备的事件报告，并自动控制照明装置的动作。
35.所述dali接口模块vcc电压端、第一电阻、第二电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一稳压二极管、第一三极管、第二三极管、第三三极管、lm317芯片、稳压控制芯片、第一电容、第二电容、第三电容；
36.其中，vcc电压端分别与第一电容的一端、稳压控制芯片的vin端和第一二极管的负极连接，第一二极管的正极分别连接稳压控制芯片的v0端、第二二极管的负极和da 端，第一电阻的一端分别连接第二电阻的一端、稳压控制芯片的adj端、第二二极管的正极、第二电容的一端，第二电阻的另一端分别连接第二电容的另一端、第一电容的另一端、da
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端并接地；
37.da 端分别连接第三三极管的栅极、第七电阻的一端、稳压二极管的负极，稳压二极管的正极分别与第五电阻的一端、第六电阻的一端连接，第五电阻的另一端通过第一三极管分别连接第三二极管的负极、第四电阻的一端和5v电压端、第三二极管的正极分别连接mcu 的dali_rx端、第三电阻的一端，第三电阻的另一端连接3.3v电压端，第三三极管的
栅极通过第十一电阻分别连接第十电阻的一端、第二三极管的集电极，第十电阻的另一端连接5v 电压端，第二三极管的基极通过第九电阻连接第八电阻的一端、mcu的dali_tx端，第八电阻的另一端连接3.3v电压端，第四电阻的另一端、第六电阻的另一端、第七电阻的另一端第二三极管的发射极、da
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端相互连接并接地。
38.采用lm317的稳压控制芯片，制作20v转17v总线电压的dc
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dc变换线路，为总线接口提供输出电压。在总线接口线路上，设计mcu的dali信号发送与接收线路。
39.(1)接收状态：为了避免在总线电平低于10v但高于4.5v的情况下mcu错误地认为总线为高电平状态，zd1可选用8.2v稳压管。当总线为高电平状态时，q1管栅极得到驱动电压，此时d3截止，mcu的dali_rx引脚获得3.3v的电压；同理，当总线低于4.5v， q1管截止，d3导通，mcu的dali_rx引脚电平接近d3的正向导通压降。通过识别电压信号变化，mcu接收来自其他设备的数据。
40.(2)发送状态：当mcu的dali_tx引脚向三极管输出高电平驱动信号时，q2导通，从而拉低q3管的栅极电压使q3截止，dali接口电压为输出总线高电平；同理，当dali_tx 引脚对外输出低电平时，q2截止，q3导通，总线电平被拉低至0v。通过高低电平驱动信号的切换，mcu向总线发送数据帧。
41.本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
42.以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。