一種智能照明系統及控制方法與流程
2023-12-04 23:30:51 1
本發明屬於智能家居控制技術領域，尤其涉及一種智能照明系統及控制方法。
背景技術：
隨著物聯網技術的不斷發展，物聯網技術越來越多地應用於智能家居中。雖然照明系統是家居生活中最基本的組成部分，但並沒有隨著科技的進步，發生較大的改變。對於家居照明系統，人們希望照明系統除了具有手動開關控制功能外，還能夠設置情景模式，控制組件能自動識別。這些都是傳統的照明系統沒法滿足的。因此各種各樣智能家居照明系統應運而生。
目前智能家居照明系統主要研究方向為通過各種通訊方式對室內燈光進行遠程控制，達到用戶對燈光效果的需求。但這些智能照明系統都僅僅局限於人控，只不過是把近距離人控，改為遠距離人控，這與智能照明系統還是有一定的差別的。同時目前的智能照明控制系統，網絡拓撲結構固定，不能很好實現系統內部照明設備的增減。
技術實現要素：
針對於上述現有技術的不足，本發明的目的在於提供一種智能照明系統及控制方法，本發明將智能控制和人工控制完美結合，大大降低了能源的消耗，同時採用無線區域網對系統內的照明設備組網，解決了照明設備增減困難的問題。
為達到上述目的，本發明的一種智能照明系統，包括：數據處理模塊、zigbee通信模塊、簡訊通信模塊、手機移動控制模塊、顯示模塊、傳感器模塊；
所述的數據處理模塊用於處理各模塊傳輸的信息，分別與簡訊通信模塊、zigbee通信模塊、顯示模塊相連接，將照明信息通過顯示模塊顯示輸出；
所述的簡訊通信模塊用於接收手機移動控制模塊發送的信息控制信號，並將所得的控制信號輸入數據處理模塊；
所述的zigbee通信模塊用於構建網絡拓撲，採用多個zigbee無線模塊，其中一個作為zigbee協調器，其餘作為數據採集和控制相結合的無線節點，該無線節點連接照明設備；
所述的傳感器模塊採用兩種傳感器，一種為人體紅外傳感器，用於採集人體紅外信息；一種為光照傳感器，用於採集光照數據；並將採集的數據輸送給上述無線節點；
所述的顯示模塊用於將室內光照信息進行顯示。
優選地，所述的顯示模塊、簡訊通信模塊和zigbee通信模塊通過串口與數據處理器連接。
優選地，所述的串口通信接口為rs-232。
優選地，所述的數據處理模塊的型號為stm32f103。
優選地，所述的zigbee通信模塊的晶片型號為cc2530。
優選地，所述的簡訊通信模塊的晶片型號為sim900a。
優選地，所述的顯示模塊型號為tp460l。
優選地，所述的手機移動控制模塊通過手機內置app軟體或手機簡訊的方式發送信息控制信號給簡訊通信模塊。
本發明的一種智能照明系統的控制方法，包括步驟如下：
步驟1）：數據處理模塊通過接收簡訊通信模塊的數據來判斷系統工作模式，當數據處理模塊未接收到簡訊通信模塊的數據，則判斷系統為智能工作模式，反之為人工模式；
步驟2）：當系統處於智能工作模式時，各個照明無線節點通過傳感器模塊測量室內光照和人體信息，通過無線網絡將無線節點的測量信息發送給zigbee協調器，zigbee協調器將信息傳送至數據處理模塊；
步驟3）：數據處理模塊將得到的數據進行分析處理，計算出各個照明設備應提供的光照強度，對各個網絡節點進行任務規劃，產生分配信息；
步驟4）：數據處理模塊將任務分配信息發送給zigbee協調器，zigbee協調器根據分配信息，通過無線將指令發送給各個無線節點，無線節點通過收到的指令，調節照明設備的光照強度；
步驟5）：當用戶通過手機移動控制模塊向簡訊通信模塊發送信息控制信號時，系統變為人工工作模式，簡訊通信模塊接收來自用戶的需求，然後將信息傳輸給數據處理模塊，數據處理模塊根據用戶需求，分析計算，然後對各個無線節點進行任務規劃；
步驟6）：重複步驟4），完成用戶對照明設備的要求。
本發明的有益效果：
1、將人控與智能控制完美結合，人控時可滿足用戶需求，智能控制時滿足用戶照明需求同時節約能源。
2、利用zigbee區域網路對照明設備進行組網，解決了對照明設備增減困難問題。
3、通過手機和簡訊通信模塊構成用戶指令發送模塊，不需要專門的遙控器，便於用戶攜帶。
附圖說明
圖1為本發明系統的結構原理框圖。
具體實施方式
為了便於本領域技術人員的理解，下面結合實施例與附圖對本發明作進一步的說明，實施方式提及的內容並非對本發明的限定。
參照圖1所示，本發明的一種智能照明系統，包括：數據處理模塊、zigbee通信模塊、簡訊通信模塊、手機移動控制模塊、顯示模塊、傳感器模塊；
所述的數據處理模塊用於處理各模塊傳輸的信息，分別與簡訊通信模塊、zigbee通信模塊、顯示模塊相連接，將照明信息通過顯示模塊顯示輸出；該數據處理模塊採用arm處理器，型號為stm32f103；
所述的簡訊通信模塊用於接收手機移動控制模塊發送的簡訊控制信號，並將所得的控制信號輸入數據處理模塊；採用sim900a模塊作為gsm通信模塊；該手機移動控制模塊具體指代手機，通過手機內置app軟體或手機簡訊的方式發送信息控制信號給簡訊通信模塊。
所述的zigbee通信模塊用於構建網絡拓撲，採用多個zigbee無線模塊，其中一個作為zigbee協調器，其餘作為數據採集和控制相結合的無線節點，該無線節點連接照明設備；該zigbee通信模塊的晶片型號為cc2530。
所述的傳感器模塊採用兩種傳感器，一種為人體紅外傳感器，用於採集人體紅外信息；一種為光照傳感器，用於採集光照數據；並將採集的數據輸送給上述無線節點；其中，光照傳感器型號為ha2003，紅外傳感器型號為si1102；
所述的顯示模塊用於將室內光照信息進行顯示，顯示模塊型號為tp460l。
本發明的一種智能照明系統的控制方法，包括步驟如下：
步驟1：數據處理模塊通過接收簡訊通信模塊的數據來判斷系統工作模式，當數據處理模塊未接收到簡訊通信模塊的數據，則判斷系統為智能工作模式，反之為人工模式；
步驟2：當系統處於智能工作模式時，各個照明網絡節點通過傳感器模塊測量室內光照和人體信息，通過無線網絡將無線節點的測量信息發送給zigbee協調器，zigbee協調器將信息傳送至數據處理模塊；
步驟3：數據處理模塊將得到的數據進行分析處理，計算出各個照明設備應提供的光照強度，對各個無線節點進行任務規劃，產生分配信息；
步驟4：數據處理模塊將任務分配信息發送給zigbee協調器，zigbee協調器根據分配信息，通過無線將指令發送給各個無線節點，無線節點通過收到的指令，調節照明設備的光照強度；
步驟5：當用戶通過手機移動控制模塊向簡訊通信模塊發送信息控制信號時，系統變為人工工作模式，簡訊通信模塊接收來自用戶的需求，然後將信息傳輸給數據處理模塊，數據處理模塊根據用戶需求，分析計算，然後對各個無線節點進行任務規劃；
所述的手機移動控制模塊通過手機內置app軟體或手機簡訊的方式發送信息控制信號給簡訊通信模塊；
步驟6：重複步驟4，完成用戶對照明設備的要求。
本發明具體應用途徑很多，以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進，這些改進也應視為本發明的保護範圍。