【设计方案】基于IOT的LED智能照明控制系统
随着LED照明越来越普及以及移动互联网技术的快速发展,人们对家居生活的网络化、智能化、节能化的需求越来越强烈,将家用电器、照明灯具、安防报警等模块通过无线网络集成到控制平台,实现智能控制和智能管理。
随着物联网(The Internet of things,IOT)产业的发展,智能LED照明已成为IOT中重要的一部分。
为了“绿色智慧照明”的实施而提供智能化的LED照明控制系统,利用物联网技术、嵌入式技术等,实现对LED灯具多种照明模式的无线远程控制,并对LED灯具工作范围内的环境照度、LED灯具工作状态进行实时监测,同时利用传感器技术实现LED照明的自适应光照调节以及多种组合的灯光色彩变换,从而创造出一种舒适、节能、安全的光环境,系统原理框图如图1所示:
系统硬件设计
本系统的硬件设计包括LED灯具控制终端和触控面板两部分,用于实现LED灯具的智能照明控制;主要包含控制模块、通信模块、LED驱动模块、电源模块等。
(1)主控单元的硬件设计
LED智能照明控制系统的主控单元主要LED灯具控制终端和数据采集终端两部分组成。LED灯具控制终端以ARM处理器STM32为控制核心,由电源电路,外围电路,光照传感器组成。
触控面板的硬件设计
触控面板的硬件电路设计基于新一代ARM处理器STM8S来实现,STM8S系列处理器自带触摸软件库的设计,利用电容本身具有的电荷转移特性,可以实现电容式的触摸传感检测。
在LED智能照明控制系统中,主要实现了LED照明灯具的开关按键以及滚动条亮度调节的设计,其电路原理图如下图所示。
为了实现LED智能照明系统的集中管理以及环境监测功能,本文采用基于物联网的ZigBee无线模块构成通信网络。本系统的Zigbee无线通信模块采用CC2530模块,TI CC2530是一个真正的系统芯片(SoC)CMOS解决方案。该解决方案将提高性能和适应基于频段应用,和它的低成本、低功耗的要求。
它结合一个高性能2.4GHz DSSS(直接序列扩频)射频收发器核心和一颗工业级小巧高效的8051控制器。
针对LED的特性,对LED灯具的亮度、色彩方面进行了调节,加入亮度传感器、人体检测传感器实现LED照明系统的智能化、数字化、网络化。本系统的设计结构合理,充分利用智慧照明技术实现LED照明应用的需求,拓展能力好,可以有效的节约能源,具有实际推广和应用价值,拥有极大的市场前景。

