]控制单元用于接收Zigbee通信单元收到的调光控制信号后,将数字信号转换为对应占空比的PWM波,对LED驱动单元进行控制,通过LED驱动单元驱动LED灯改变RGB值和亮度值;控制单元还用于存储LED灯的RGB值和亮度值,通过Zigbee通信单元发送给外部控制终端,供外部控制终端的显示。
[0036]LED驱动单元用于接收控制单元的PffM波,来调整控制LED灯的RGB值和亮度值。
[0037]本实用新型的基于物联网的智能调光LED灯的工作原理如下:通过天线接收发送信号,使得与天线连接的Zigbee通信单元与外部控制终端之间实现通信,Zigbee通信单元接收外部控制终端的调光控制信号,发送给控制单元;控制单元将数字信号转换为对应占空比的PffM波,对LED驱动单元进行控制,进而对LED灯的RGB值和亮度值进行调整,以达到调整LED灯的亮度、色彩、色温。控制单元存储LED灯的RGB值和亮度值,再通过Zi gbee通信单元发送给外部控制终端,外部控制终端可以实时显示LED灯的RGB数值。
[0038]具体的,如图2所示的该优选实施例的电路原理图。其中的控制单元和Zigbee通信单元集成在同一处理器上,处理器为德州仪器的CC2530。该处理器具有Zigbee功能,是德州仪器生产的符合ZigBee技术的2.4GHz射频系统单芯片,适用于各种ZigBee或类似ZigBee的无线网络节点,包括调谐器、路由器和终端设备。处理器CC2530整合了ZigBee射频(RF)前端、内存和微控制器,使用8位10](8051)、128/256防可编程闪存和8防的1^1,还包含模拟数字转换器(ADC)、定时器(Timer)、AES128协同处理器、看门狗定时器、32kHz晶振的休眠模式定时器、上电复位电路、掉电检测电路、PWM波发生器,以及21个可编程I/O引脚。
[0039]如图3所示的该实施例的处理器CC2530的电路原理图。处理器的4个I/O引脚均具有PWM波发生器的功能,可以产生PWM波,4个I/O引脚分别连接到LED驱动单元的R、G、B和W接口。处理器接收到外部的调光控制信号,包括RGB值和亮度值,经处理后分别改变各个引脚产生的PWM波的波形占空比,通过改变波形占空比分别调节R、G、8和评的数值,再通过LED驱动单元从而驱动LED灯改变RGB值和亮度值。
[0040]LED驱动单元包括整流桥、变压器、开关控制芯片和降压转换芯片。整流桥外接220W交流电,将220V交流电转换为直流电;整流桥与变压器连接,变压器将220V的直流电变压转换为22V直流电;变压器分别为开关控制芯片和降压转换芯片提供22V直流电;开关控制芯片用于驱动LED,开关控制芯片的R、G、B和W接口分别与处理器的对应的引脚连接,接受处理的PffM波信号,从而控制LED灯的RGB值和亮度值;降压转换芯片与处理器连接,将22V直流电转换为3.3V直流电,为处理器提供3.3V稳定的直流电压。
[0041]可以理解的,还有其他带有Zigbee功能的芯片也可以应用到本申请中,不局限于上述的芯片。
[0042]如图4所示的本实用新型的基于物联网的智能调光LED灯的又一优选实施例,还包括用于连接到Z i gbe e网络时验证身份的验证单元。Z i gbe e网络内可能存在多个待入网的智能调光LED灯,这些待入网设备种类繁多,用户往往只希望其允许的设备加入到网络中,以保证Zigbee网络的安全性,这时就需要验证智能调光LED灯的身份,通过验证的才能加入到Zigbee网络中。
[0043]验证单元可以是NFC标签。以上述的处理器CC2530为例,将处理器CC2530的标示信息写入NFC标签中作为验证ID,处理器中的标示信息都是每个处理器专属的,保证了每个处理器对应唯一的NFC标签,也就是每个智能调光LED灯对应唯一的NFC标签。外部控制终端扫描智能调光LED灯的NFC标签后,记录该智能调光LED灯的验证ID,外部控制终端Zigbee组网时,接收到该智能调光LED灯发送的验证ID,判断到有该验证ID的记录,再将该智能调光LED灯加入到Zigbee网络中。
[0044]NFC标签可以设置在智能调光LED灯上,为方便扫描也可以与智能调光LED分离设置,但是保证了与智能调光LED灯唯一对应。
[0045]验证单元也可以是RFID标签,RFID标签根据设置,与智能调光LED灯唯一对应。可以理解的,只要与智能调光LED灯唯一对应的方式,可以验证智能调光LED灯的身份的其他方式也适用于本申请。
[0046]进一步的,如图5所示的本实用新型的基于物联网的智能调光LED灯的另一优选实施例,还包括与控制单元连接的存储单元,以及与Zigbee通信单元连接、再连接到天线的信号放大单元。
[0047]—般控制单元都自带一定容量的存储空间,但是存储空间有限。当进行数据量较大的操作处理时,就需要单独的存储单元。例如,控制单元升级处理,升级所需的数据较大,可以暂存在存储单元中,供控制单元升级所用。
[0048]另外,Zigbee通信单元的Zigbee通信距离有限,当需要延长通信距离和扩大通信范围时,连接到通信放大单元可以放大信。
[0049]具体的,如图6所示的该实施例的电路原理图。存储单元采用型号为M25PE存储芯片。
[0050]针对控制单元和Zigbee通信单元采用处理器CC2530时,信号放大单元采用型号为FR6505DS芯片,连接到处理器CC2530的1^_?和1^_~接口,通过差分线的方式与处理器CC2530实现通信。通常Zigbee通信距离仅为100米左右,采用放大单元后,通信距离延长至1000米左右。
[0051]上述实施例的基于物联网的智能调光LED灯,其中Zigbee通信单元与外部的控制终端中的Zigbee通信模块之间进行通信,由控制终端实现对智能调光LED灯的控制;控制终端可以同时与多个智能调光LED灯实现通信,对多个智能调光LED灯实现控制,控制终端和多个智能调光LED灯组成基于物联网的智能照明系统,参见图7。如图7所示的,控制终端包括控制模块,以及与控制模块连接的Zigbee通信模块、触摸屏。
[0052]Zigbee通信模块与智能调光LED灯中的Zigbee通信单元实现通信。ZigBee采用IEEE802.15.4标准,利用全球共用的公共频率2.4GHz,应用于监视、控制网络,具有非常显著的低成本、低耗电、自组织、网络节点多、传输距离远等优势,是在网络模块的通信范围内,通过自动寻找,ZigBee模块很快就可以形成一个互联互通的ZigBee网络,每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信。目前被视为替代有线监视和控制网络领域最有前景的技术之一。通过Zigbee通信模块的组网,形成智能照明系统。
[0053]触摸屏用于显示与控制终端连接的所有智能调光LED灯的实时RGB值和亮度值;触摸屏同时还具有交互控制功能,通过对触摸屏的触控操作,实现对智能调光LED灯调光的操作。
[0054]可以理解的,控制终端还可以包括WIFI通信模块,通过WIFI通信模块与移动终端通信,由移动终端的APP软件来对控制终端进行操作。移动终端包括手机、平板电脑等等。
[0055]本实用新型的基于物联网的智能照明系统的工作原理如下:用户在控制终端的触摸屏中选中一智能调光LED灯,触摸屏进一步显示亮度条和RGB色盘。通过Zigbee模块与智能调光LED灯的Zigbee通信单元通信,控制单元通过Zigbee通信单元与控制终端的Zigbee模块通信,将实时RGB值和亮度值发给控制终端,通过触摸屏的亮度条的拖块和RGB色盘的选中区域