Funciones prácticas de los sistemas de iluminación inteligentes
El sistema de control inteligente actual tiene las siguientes funciones: 1. El sistema inteligente tiene un dispositivo de monitoreo central, que implementa un monitoreo central de todo el sistema para ajustar el efecto de iluminación en el sitio en cualquier momento. el sistema establece un modo de programa de iluminación y simula la disposición de las lámparas en la pantalla de la computadora, mostrando el modo de iluminación y el estado de apertura y cierre del grupo de lámparas. 2. Tiene las funciones de arranque anormal y protección automática de las lámparas; 3. Tiene las funciones de tiempo de arranque de las lámparas, registro acumulativo y estadísticas de vida útil de las lámparas; 4. En caso de falla de energía, tiene las funciones de encendido anormal y protección automática de las lámparas; función de conmutación automática del gabinete receptor de energía de doble canal y arranque del grupo de iluminación de emergencia 5. El sistema tiene un interruptor automático/manual para permitir la operación manual de encendido y apagado de los grupos de iluminación necesarios. 6. El sistema está equipado con interfaces para conectarse con otros sistemas, como sistemas de automatización de edificios (sistemas BA), para mejorar el nivel de gestión integral. 7. Tiene funciones preestablecidas de escena, ajuste de brillo, sincronización, control de sincronización y arranque suave y apagado suave. Con el mayor desarrollo y mejora del sistema inteligente, sus funciones se mejorarán aún más.
El efecto general de utilizar el sistema de control de iluminación inteligente es el siguiente: 1. Lograr la humanización de la iluminación, debido a que diferentes áreas tienen diferentes requisitos de calidad de iluminación, es necesario ajustar y controlar la iluminación para lograr una calidad de iluminación diferente. Variedad de esquemas de control, como control de escena, control de tiempo, control multipunto, etc. La flexibilidad de las modificaciones y cambios del programa garantiza aún más la calidad de la iluminación. 2. Mejorar el nivel de gestión. Transformar el interruptor tradicional para controlar el encendido y apagado de los artefactos de iluminación en una gestión inteligente, de modo que una conciencia de gestión de alta calidad pueda garantizar la calidad del sistema de iluminación. 3. Ahorro de energía: utilice sensores inteligentes para detectar el brillo exterior, ajustar automáticamente las luces y mantener constante la iluminación interior. Esto no solo puede proporcionar el mejor ambiente de iluminación en el interior, sino también lograr efectos de ahorro de energía. La iluminación se configura de acuerdo con las condiciones de trabajo de cada área y se enciende y apaga automáticamente a tiempo, para que el sistema pueda ahorrar energía al máximo. 4. Prolongar la vida útil de las lámparas. Como todos sabemos, la vida útil de las lámparas de iluminación depende del voltaje de la red. Por el contrario, cuanto mayor sea la sobretensión de la red, la vida útil de las lámparas se duplicará. La vida útil de las lámparas se duplicará. Por lo tanto, prevenir la sobretensión y reducir adecuadamente el voltaje de funcionamiento son formas efectivas de extender la vida útil de las lámparas. El sistema está equipado con dispositivos para suprimir la tensión de impacto y la sobretensión de la red eléctrica, limitando artificialmente la tensión y prolongando la vida útil de las lámparas. Adopte tecnología de arranque y apagado suaves para evitar choques térmicos en el filamento y extender aún más la vida útil de la lámpara.
Investigación y diseño de sistema de iluminación inteligente para el hogar basado en control inalámbrico 2.4G
Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, cada vez más productos automatizados e inteligentes han entrado en la vida de las personas. Están reemplazando gradualmente a los hogares tradicionales y se están convirtiendo en una tendencia de desarrollo de la industria. Como subsistema importante del sistema de hogar inteligente, el sistema de iluminación del hogar inteligente tiene las ventajas de un alto ahorro de energía, administración simple, control diverso, bajo costo y fácil entrada al mercado. Este artículo lleva a cabo investigación y desarrollo sobre sistemas de iluminación inteligentes para hogares inteligentes y completa un sistema de iluminación para hogares inteligentes de bajo costo y controlado por computadora de un solo chip.
1. Descripción general
El sistema de iluminación del hogar inteligente es un subsistema del hogar inteligente y también se puede utilizar de forma independiente. Los sistemas de iluminación domésticos inteligentes pueden controlar varios efectos de iluminación en diferentes áreas de la vivienda en diferentes ocasiones, resolviendo fácilmente los problemas de ahorro de energía del hogar y mejorando la calidad de vida. A menudo nos encontramos con este problema en la vida. Cuando no necesitamos una iluminación demasiado fuerte en la sala de estar para mirar televisión o leer, tenemos que apagar las luces de la sala y encender otras lámparas con luz relativamente débil para satisfacer las necesidades. necesidades de ver televisión o leer. Para cumplir con los requisitos de iluminación de diferentes ocasiones, es necesario instalar varias lámparas, lo que genera grandes inconvenientes para el control de las lámparas. Los sistemas de iluminación inteligentes pueden resolver fácilmente este problema. Simplemente presione el control remoto en su mano para cambiar la iluminación de la escena.
El esquema del modo de control del sistema de iluminación del hogar inteligente se divide en modo cableado y modo inalámbrico. Los modos cableados incluyen el portador de línea eléctrica X-10 y CEBUS, el modo de línea telefónica HomePNA, el modo Ethernet IEEE802.3 y los modos de bus dedicado LONWORKS e IEEE1394, etc. Las líneas eléctricas se utilizan como información de red para controlar los sistemas de iluminación.
Una de las ventajas de utilizar líneas eléctricas como medio de transmisión de información de la red es que no es necesario tender cables adicionales, lo que reduce la dificultad de la construcción. Las desventajas son que la velocidad de transmisión es de sólo 300 Kbps, lo que dificulta la transmisión de vídeo. y señales de audio, tiene poca confidencialidad y equipos de acceso costosos. Los métodos inalámbricos incluyen IrDA infrarrojo, métodos LAN inalámbricos de la serie IEEE802.11, tecnología de radiofrecuencia doméstica HomeRF, Bluetooth IEEE802.15.1, ZigBee IEEE802.15.4, etc.
El método inalámbrico resuelve el problema de cableado y también puede cumplir con la transmisión de señales de video y audio. Este artículo presenta un sistema de iluminación doméstica inteligente basado en tecnología de radiofrecuencia 2.4G.
2. Programa del sistema
El diagrama de bloques del programa del sistema se muestra en la Figura 1. Este programa utiliza STC12C5A08AD como controlador de microcontrolador. STC12C5A08AD es la última generación de microcontrolador de Macron Technology Company. Adopta la tecnología de seguridad de sexta generación. El programa no se puede descifrar después de la programación, lo que mejora la confidencialidad. La velocidad es de 8 a 12 veces más rápida que la del microcontrolador 8051 normal. Tiene cuatro temporizadores integrados de 16 bits y tiene un consumo de energía relativamente bajo. La señal de control del microcontrolador controla el tiristor a través del fotoacoplador para controlar el brillo de la lámpara. Hay un circuito de detección de corriente en la interfaz de control de corriente fuerte para detectar la magnitud de la corriente fuerte y utilizarla como retroalimentación de detección. El método de comunicación adopta un módulo de comunicación inalámbrico 2.4G, que no requiere cableado, reduce costos, tiene métodos de control flexibles, amplio rango de control remoto y velocidad de comunicación rápida. Este programa puede controlar lámparas de 12 canales y es adecuado para el control de iluminación del hogar.
Módulo 3.2.4G
Los chips comunes de comunicación de 2,4 GHz de uso general incluyen el módulo de chip inalámbrico nRF2401 de la compañía noruega Nordic, el módulo de chip inalámbrico RFW102 de la compañía israelí RFWave, etc. 5]. Según los requisitos de diseño y las consideraciones de costos, este diseño utiliza el nRF2401 de Nordic para la transmisión de datos inalámbrica.
nRF2401 es un chip transceptor inalámbrico monolítico integrado que opera en la banda ISM de 2,4GHz e integra completamente un sintetizador de velocidad, un amplificador de potencia, un oscilador de cristal y un circuito de ajuste. Al utilizar el paquete QFN24 de 5 × 5 mm, se utilizan menos componentes periféricos en el circuito de la aplicación (consulte la Figura 2, modulación FSK, 125 canales, que satisfacen las necesidades de multifrecuencia y salto de frecuencia, la velocidad de transmisión es de hasta 1 Mbps; rendimiento de datos; bajo consumo de energía, el voltaje de la fuente de alimentación es de 1,9 V ~ 3,6 V, lo que satisface las necesidades del diseño de bajo consumo de energía; hay un circuito estabilizador de voltaje dedicado en el chip, y es mejor usar una variedad de fuentes de alimentación, incluida CC; /Fuentes de alimentación conmutadas CC. Efecto de comunicación.
4. Control de iluminación
Los métodos de atenuación más utilizados incluyen: método de atenuación de modulación de ancho de pulso (PWM), método de atenuación de voltaje de fuente de alimentación de inversor de medio puente, método de atenuación de modulación de frecuencia de pulso Luz modo, modo de atenuación de modulación de fase de pulso y modo de atenuación de control de fase de tiristor. El método de atenuación controlada por fase tiene las ventajas de un tamaño pequeño, un precio razonable y un amplio rango de potencia de atenuación. En última instancia, el sistema utiliza atenuación controlada por tiristores para ajustar el brillo de las lámparas.
Aplicando el principio de control de fase del tiristor, al controlar el ángulo de conducción del tiristor, se corta una parte de la entrada de voltaje sinusoidal de la red eléctrica y el valor promedio del voltaje de salida se reduce para controlar el voltaje de suministro de energía de la lámpara, implementando así la atenuación. La atenuación controlada por fase SCR puede ajustar el voltaje del sistema de iluminación rápidamente, con una alta precisión de atenuación, y los parámetros de atenuación se pueden ajustar en tiempo real. Dado que el circuito de atenuación se compone principalmente de componentes electrónicos, es de tamaño relativamente pequeño, liviano y de bajo costo.
El circuito de atenuación controlado por fase de SiC se muestra en la Figura 3. La señal de control del microcontrolador se invierte a través del 74HC04 al optoacoplador MOC3023. Después del aislamiento fotoeléctrico, se ingresa al electrodo de control del tiristor T16C6F para controlar el ángulo de conducción del tiristor para lograr la atenuación.
5. Conclusión
El sistema de iluminación inteligente para el hogar basado en el control por microcontrolador tiene las ventajas de bajo costo, corto tiempo de desarrollo, instalación y mantenimiento convenientes y fácil de satisfacer las diferentes necesidades de clientes.Tiene amplias perspectivas de mercado.
En la actualidad, el nivel de consumo de mi país no es alto y no hay mucha demanda de hogares inteligentes de alta gama con sistemas grandes. Los sistemas de iluminación doméstica inteligente son de bajo costo y se utilizan cada vez más en el mercado doméstico. El sistema de iluminación doméstica inteligente basado en el control por microcontrolador presentado en este artículo tiene cierto valor de promoción en el mercado.