一种LED智能灯系统的制作方法

一种led智能灯系统
技术领域
1.本实用新型涉及室内照明技术领域，尤其是指一种led智能灯系统。


背景技术：

2.常规的物联网设备是通过～220vac转24/12/5v/3.3vdc给soc和 wifi模块和设备供电，其数据通过wifi等无线rf连接路由器再连接到手机等终端设备，从而完成信号的传输。然而，这种方式由于采用市电进行供电，导致其不仅必须因专业人士进行安装而导致设置困难，还因仅具备无线传输信号的问题而导致连接可靠性和控制速度均容易受到环境的干扰，不利于普及。


技术实现要素：

3.本实用新型针对现有技术的问题提供一种led智能灯系统，具有便于设置以及控制稳定的优点。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
5.本实用新型提供的一种led智能灯系统，包括控制机以及至少一个驱动器，所述驱动器连接有至少一个led灯，所述控制机外接网线并通过网线为所述驱动器供电以及传输信号，所述控制机经由市电进行供电；所述驱动器根据周围环境变化或者根据所述控制机所接收到的信号，控制led灯亮度变化或亮灭。
6.进一步的，所述驱动器包括主控模块、信号收发模块、以太网供电模块以及至少一个led恒流驱动模块，所述主控模块与所述信号收发模块电连接，所述信号收发模块用于与所述控制机进行信号交互；所述以太网供电模块与所述控制机电连接，所述以太网供电模块用于为所述主控模块以及所述信号收发模块供电，所述主控模块经 led恒流驱动模块用于连接于所述led灯。
7.更进一步的，所述主控模块包括主控芯片以及稳压电路，所述主控芯片的型号为esp32-pico-d4，所述稳压电路用于把5v直流电降低压3.3v后为所述主控芯片供电，led恒流驱动模块连接于所述主控芯片的第二十八和二十九引脚。
8.更进一步的，所述信号收发模块包括收发芯片以及振荡结构，所述收发芯片的型号为ip101gri，所述振荡结构连接于所述收发芯片的第二引脚和第三引脚之间，所述收发芯片与所述主控模块信号连接。
9.更进一步的，所述以太网供电模块包括供电芯片、信号变压器以及滤波模块，所述信号变压器经所述滤波模块连接于所述供电芯片，所述供电芯片用于为所述主控模块供电；供电芯片的型号为pm8805。
10.进一步的，所述控制机包括交换模块、poe供电模块以及网关模块，所述交换模块与所述网关模块电连接，所述交换模块用于外接网线，所述网关模块连接于所述驱动器，所述poe供电模块用于外接网线并为所述驱动器供电。
11.更进一步的，所述poe供电模块包括至少两个pse控制器，两个pse控制器均用于外
接网线，两个pse控制器并联且与所述网关模块连接。
12.更进一步的，所述网关模块包括微处理器和控制器，所述微处理器与控制器连接，所述微处理器与所述交换模块电连接，所述控制器用于外接led灯；
13.所述控制器包括两个控制芯片，控制芯片的型号为rtl8367s，其中一块控制芯片设置于所述微处理器与另一块控制芯片之间，两块控制芯片用于外接led灯。
14.进一步的，所述控制机连接有应急开关，所述控制机通过所述应急开关外接市电。
15.更进一步的，所述驱动器的数量为不超过八个，每个驱动器通过拔插的方式连接两个led灯。
16.本实用新型的有益效果：本实用新型由控制器以及驱动器配合，实现对led灯的poe供电以及控制，因低压供电而减少了安装难度，且通过有线信号传输的方式保证了连接可靠性和控制速度。
附图说明
17.图1为本实用新型的原理框图。
18.图2为本实用新型的驱动器的原理框图。
19.图3为本实用新型的主控芯片的示意图。
20.图4为本实用新型的主控芯片的外围电路图。
21.图5为本实用新型的稳压电路的示意图。
22.图6为本实用新型的收发芯片的示意图。
23.图7为本实用新型的供电芯片的示意图。
24.图8为本实用新型的信号变压器和滤波模块的示意图。
25.图9为本实用新型的led恒流驱动模块的示意图。
26.图10为本实用新型的延时电路的示意图。
27.图11为本实用新型的控制器的原理图。
28.图12为本实用新型的tps23880rtqr的电路图。
29.图13-15均为tps23880rtqr的外围电路图。
30.图16为本实用新型的控制芯片的电路图。
31.图17为本实用新型的控制芯片的外围电路图。
32.附图标记：1-控制机，12-交换模块，13-poe供电模块，14-网关模块，15-应急开关，132-pse控制器，141-微处理器，142-控制器，143-控制芯片；
33.2-驱动器，21-主控模块，22-信号收发模块，23-以太网供电模块，24-led恒流驱动模块，26-微波雷达传感器，27-光敏传感器， 28-振荡结构，29-滤波模块，210-滤波电路；
34.3-主机；
35.4-led灯。
具体实施方式
36.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。
37.如图1所示，本实用新型提供的一种led智能灯系统，包括控制机1以及至少一个驱动器2，所述驱动器2连接有至少一个led 灯4，所述控制机1外接网线并通过网线为所述驱动器2供电以及传输信号，所述控制机1经由市电进行供电；所述驱动器2根据周围环境变化或者根据所述控制机1所接收到的信号，控制led灯4亮度变化或亮灭。
38.即控制机1具有poe供电以及信号传输的功能，其通过市电实现供电并开始工作；此外，控制机1通过网线获取电能，并把电能经驱动器2提供至led灯4；控制机1通过网线实现了有线接网，可实现与一台主机3进行连接，当需要控制led灯4时，使用者可通过主机3发送信号至控制机1，由控制机1经驱动器2实现对于led 灯4的亮灭以及亮度控制，实现了智能化管理的效果。
39.如图2至图10所示，在本实施例中，所述驱动器2包括主控模块21、信号收发模块22、以太网供电模块23以及至少一个led恒流驱动模块24，所述主控模块21与所述信号收发模块22电连接，所述信号收发模块22用于与所述控制机1进行信号交互；所述以太网供电模块23与所述控制机1电连接，所述以太网供电模块23用于为所述主控模块21以及所述信号收发模块22供电，所述主控模块 21经led恒流驱动模块24用于连接于所述led灯4。
40.使用时，本实用新型可由poe交换机进行供电，即poe交换机把网线传输的电信号部分转换为电流后传输至以太网供电模块23，经以太网供电模块23进行稳压后供给至主控模块21，同时信号收发模块22还可与poe交换机实现信号交互，从而把控制信号传输至主控模块21；led灯4可通过直接拔插的方式与led恒流驱动模块24 进行连接，主控模块21经led恒流驱动模块24为led灯4供电，且能够经led恒流驱动模块24控制led灯4的亮灭以及亮度变化，达到了智能控制的效果。
41.在本实施例中，所述主控模块21包括主控芯片以及稳压电路，所述主控芯片的型号为esp32-pico-d4，所述稳压电路用于把5v直流电降低压3.3v后为所述主控芯片供电，led恒流驱动模块244连接于所述主控芯片的第二十八和二十九引脚。即本实用新型具有两个供电电压：一个是由poe交换机直接提供的5v电压，另一个则是经稳压电路把5v进行降压为3.3v进行供电的电压，大部分的电子元件以上述两个电压作为动作电压，因此本实用新型能够在工作电压可靠地进行工作；而esp32-pico-d4芯片属于一种集成了wifi和蓝牙的系统级封装模组，通过其作为主控芯片，能够保证本实用新型对于 led灯4的可靠控制，且使得本实用新型除了通过poe交换机获取控制信号以外，还可以通过无线的方式实现控制信号的获取，使得控制更具多样化。
42.具体的，所述主控模块21的第二十四引脚连接有微波雷达传感器26，所述主控模块21的第六引脚连接有光敏传感器27，所述主控模块21用于根据所述微波雷达传感器26和所述光敏传感器27的信号控制所外接的led灯4启停。即本实用新型可根据周围是否有人经过以及根据环境亮度变化，来实现对于led灯4的启停，起到了节能以及智能化的效果。优选的，该微波雷达传感器26可采用市面上常用的产品，例如可采用型号为cdm324的产品。
43.具体的，所述稳压电路包括稳压芯片以及滤波结构，所述滤波结构设置于所述稳压芯片的输出端与所述主控芯片之间。稳压芯片用于接收poe交换机所传输的电流，并把该电流降压至5v以进行供电，滤波结构则是对供电的电流进行滤波，以使得电流稳定。
44.在本实施例中，所述信号收发模块22包括收发芯片以及振荡结构28，所述收发芯片的型号为ip101gri，所述振荡结构28连接于所述收发芯片的第二引脚和第三引脚之间，
所述收发芯片与所述主控模块21信号连接。该收发芯片能够稳定而精确地接收到poe交换机所传输的信号，使得本实用新型能够应用于led灯4控系统中，由主机3实现直接控制。
45.具体的，所述振荡结构28包括振荡器y1、电阻r29、电容c19 以及电容c22，所述振荡器y1的第一引脚连接于所述收发芯片的第二引脚，所述振荡器y1的第二引脚和第四引脚接地，所述振荡器 y1的第三引脚连接于所述收发芯片的第三引脚，所述电阻r29设置于所述振荡器y1的第一引脚和第三引脚之间，所述振荡器y1的第三引脚经所述电容c19接地，所述振荡器y1的第一引脚经所述电容 c22接地。振荡结构28用于让本实用新型的频率保持稳定，从而能够可靠地接收到控制信号并根据控制信号做出对应的动作。
46.在本实施例中，所述以太网供电模块23包括供电芯片、信号变压器以及滤波模块29，所述信号变压器经所述滤波模块29连接于所述供电芯片，所述供电芯片用于为所述主控模块21供电；供电芯片的型号为pm8805。
47.具体，所述滤波模块29包括两个滤波电路210，滤波电路210 包括滤波器、二极管以及两个电感，二极管设置于滤波器与所述信号变压器之间，两个电感并联，滤波器经两个电感连接于所述供电芯片。通过滤波电路210实现对于输入电流的过滤，以保证输入电流的稳定，避免输入电流因杂音过大而导致具有较大波动，从而保证了各电阻元件能够稳定工作。
48.在本实施例中，led恒流驱动模块24包括电流源以及多个稳压电容，电流源的型号为led6000，电流源的第一引脚通过多个稳压电容后接地，电流源的第一引脚和第四引脚分别设置有rc滤波电路 210，电流源的第八引脚和第九引脚之间设置有rc滤波电路210。该 led6000电流源具有调光功能，配合主控芯片进行使用，达到了对于led灯4的亮度以及光色实现调节，从而让本实用新型的工作更为灵活；多个稳压电容和rc滤波电路210的配合，则是用于稳定为 led灯4供电的电压，以保证led发光的均匀和稳定。
49.在本实施例中，所述主控模块21连接有延时电路，让本实用新型接收到控制信号以后，能够延时进行反应以避免烧坏。
50.如图11至图17所示，在本实施例中，所述控制机1包括交换模块12、poe供电模块13以及网关模块14，所述交换模块12与所述网关模块14电连接，所述交换模块12用于外接网线，所述网关模块 14连接于所述驱动器2，所述poe供电模块13用于外接网线并为所述驱动器2供电。
51.即控制机可通过吊装、挂装、壁装以及吸顶等任一常规的方式进行安装，而使用时，本实用新型的poe供电模块13与交换模块12 可通过同一接口连接网线，此时交换模块12为传统的交换机的电路结构，其用于保证多个控制器142可实现并联；而poe供电模块13 则用于把网线输入的电信号分别两种类型：一种是传输至网关模块 14实现信号传输，另一种则是用于为网关模块14所外接的led灯4 进行供电，由于网线的电信号电压较小，因此通过本实用新型进行 led灯4的接入时更为安全，能够让使用者自己通过直接拔插的方式即可完成led灯4的拆装。
52.在本实施例中，所述poe供电模块13包括至少两个pse控制器 132，两个pse控制器132均用于外接网线，两个pse控制器132142 并联且与所述网关模块14连接。
53.具体的，pse控制器132包括tps23880rtqr芯片。 tps23880rtqr一款带有可编程sram的4线对4类8通道以太网供电pse，能够在进行供电之余实现对于led的控制，即使得经
网线传输的电信号能够别本实用新型进行识别而对led进行控制。
54.在本实施例中，所述控制机1还包括整流模块(图中未视出)以及多个稳压模块，所述整流模块用于外接市电，多个稳压模块配合用于对所述整流模块输出的直流电进行降压，降压后的电流用于为所述网关模块14以及所述交换模块12进行供电。即本实用新型的开机等动作均由市电实现，当需要进行所连接的所有led均断电时，只需把本实用新型与市电连接的按钮进行关闭，使得网关模块14和交换模块12均直接断电而不工作，从而让网线所传输的电信号不会被本实用新型进行接收和传输至led，达到了关闭的效果。具体的，整流模块和稳压模块均属于交换机常用的电路结构，因此本实用新型并无赘述。
55.在本实施例中，所述网关模块14包括微处理器141和控制器142，所述微处理器141与控制器142连接，所述微处理器141与所述交换模块12电连接，所述控制器142用于外接led灯4。
56.具体的，所述微处理器141的型号为nuc980dk61yc，该微处理器141是一款响应速度高的工业控制物联网用微处理器141，其内置linux系统，可以识别控制用的电信号，并根据该电信号控制led 执行对应的诸如开关、亮度变化等动作，从而让led灯4的控制更为简单和灵活。
57.具体的，所述控制器142包括两个控制芯片143，控制芯片143 的型号为rtl8367s，其中一块控制芯片143设置于所述微处理器141 与另一块控制芯片143之间，两块控制芯片143用于外接led灯4。具体的，两块控制芯片143之间串联，即两块控制芯片143所连接的 led灯4均可以由微处理器141的同一个信号实现控制，从而进行对应的亮度变化，起到了便于控制的效果。
58.在本实施例中，所述机体11设置有八个网线接口，八个网线接口均与所述交换模块12连接。八个网线接口属于并联，以使得本实用新型可同时接收电信号的效率更高。
59.在本实施例中，所述控制机1连接有应急开关15，所述控制机1 通过所述应急开关15外接市电。当需要直接对整个系统进行断电时，只需通过关闭应急开关15的方式即可实现，有利于应对突发情况。
60.具体的，所述驱动器2的数量为不超过八个，每个驱动器2通过拔插的方式连接两个led灯4。
61.为了便于理解，本实施例中显示的驱动器2的数量为两个，实际上可根据本实用新型所设置的区域的大小和要求，每个控制机1可连接一到八个的驱动器2，每个驱动器2可连接两个led灯4；若需要的led灯4数量超过十六个时，则可通过增加控制机1的方式实现扩充数量。通过每两个led灯4同时亮灭的方式，实现在某一区域下的led灯4分段式亮灭，即当有人经过时，led灯4是按照其走过的顺序进行发亮而非一次性发亮，以使得当人走到某一位置而不动时，剩余的led灯4不会发亮，达到节省电能的效果。
62.本实用新型实现模块化的安装，即驱动器2和控制机1均具有对应的外壳，电路结构设置在外壳内，通过拔插导线即可实现安装，使得本实用新型的安装更为简单，无需专业人员也可实现安装；而每个控制机1可连接两个驱动器2，每个驱动器2可连接两个led灯4以及对应的传感器，使得本实用新型可与主机3配合实现分布式的连接方式，从而实现了区域化控制得效果，使得智能化控制得以实现。
63.以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的
限制，虽然本实用新型以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。