【摘要】：隨著社會文明程度和工業(yè)化進度越來越快,能源危機和環(huán)境問題越來越突出,各種節(jié)能技術(shù)成為世界各國政府都在積極探尋的課題。在照明領(lǐng)域,LED半導體照明技術(shù)因為高效的節(jié)能效果、超長的使用壽命和綠色環(huán)保特性成為社會關(guān)注的新方向。而LED光源的半導體屬性,使其更容易實現(xiàn)智能控制,與目前的電子信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相互額融合,預(yù)計在不久的未來就會走入尋常百姓家,和每個人的日常生活息息相關(guān)。本論文根據(jù)目,LED照明產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀,結(jié)合作者在LED照明領(lǐng)域的工作經(jīng)驗,以LED照明的智能控制為研究課題,在深入分析目前市面上各種照明智能控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論,并結(jié)合LED光源本身的技術(shù)特點,對照明智能控制的系統(tǒng)架構(gòu)和控制協(xié)議進行了詳盡的研究和探討,主要包括以下內(nèi)容:1.研究了各種照明控制協(xié)議的電氣特性,提出采用485和DALI雙總線的控制技術(shù)方案。該方案提出了上位機和網(wǎng)關(guān)之間的通信采用485總線,可以實現(xiàn)多主機、多網(wǎng)關(guān)的遠距離分布式管理控制。而網(wǎng)關(guān)和燈具之間采用DALI總線,充分發(fā)揮DALI協(xié)議在智能調(diào)光中指令豐富和優(yōu)秀的場景控制技術(shù)。2.研究了照明光源的色溫合成原理,提出了一種基于雙通道調(diào)光調(diào)色的方法,該方法讓LED光源的光度參數(shù)和色度參數(shù)與驅(qū)動的PWM信號的占空比建立一種數(shù)學關(guān)系,通過調(diào)節(jié)兩個不同色溫的光源通道驅(qū)動器的PWM占空比,從而實現(xiàn)燈具亮度和色溫可調(diào)。3.深入分析了DALI協(xié)議的編碼格式和指令標準,充分利用DALI協(xié)議預(yù)留的擴展空間,自定義了兩條擴展指令,用于實現(xiàn)LED色溫調(diào)節(jié)功能。這樣在不改變DALI系統(tǒng)所有的執(zhí)行模式和電氣特性的情況下,實現(xiàn)原有調(diào)光控制指令和擴展的調(diào)色功能的完美兼容。4.研究了LED的工作原理以及LED驅(qū)動的各種方法,根據(jù)照明工程現(xiàn)實情況,提出以燈具為目標的控制層級。通過將DALI從機和雙通道LED驅(qū)動器集成,通過兩種不同色溫LED光源的交叉排布點亮,使得上位機發(fā)出的調(diào)光調(diào)色指令,在以燈具為執(zhí)行體的終端,得到了非常好的功能執(zhí)行和效果實現(xiàn)。5.對本系統(tǒng)中的觸摸屏系統(tǒng)、485通訊接口、DALI通訊接口和驅(qū)動器等關(guān)鍵部分軟件和硬件功能進行了單獨和聯(lián)機模擬調(diào)試,驗證了各部分功能的可行性。還將整套系統(tǒng)在會議室中進行了實際應(yīng)用,效果達到了預(yù)期的設(shè)計目標。
[Abstract]:With the rapid progress of social civilization and industrialization, the energy crisis and environmental problems are becoming more and more prominent. In the field of lighting, LED semiconductor lighting technology has become a new direction of social concern because of its high efficiency, energy saving effect, long service life and green environmental characteristics. The semiconductor properties of the LED light source make it easier to achieve intelligent control and merge with the current electronic information technology, the Internet of things and the Internet of things technology. It is expected that in the near future, it will enter the homes of ordinary people. It is closely related to the daily life of everyone. According to the current situation of LED lighting industry and the author's experience in the field of LED lighting, this paper takes the intelligent control of LED lighting as the research subject, and analyzes the basic theory of various lighting intelligent control systems in the market at present. Combined with the technical characteristics of LED light source, the system architecture and control protocol of intelligent lighting control are studied and discussed in detail, including the following contents: 1: 1. The electrical characteristics of various lighting control protocols are studied, and a control scheme based on 485 and DALI dual bus is proposed. The communication between host computer and gateway is based on 485 bus, which can realize the remote distributed management control of multi-host and multi-gateway. The DALI bus is used between the gateway and the lamp to give full play to the rich and excellent scene control technology of DALI protocol in the intelligent dimming. In this paper, the principle of color temperature synthesis of illuminating light source is studied, and a method based on double channel dimming and toning is proposed. The method establishes a mathematical relation between the luminosity parameter and chroma parameter of LED light source and the duty cycle of driving PWM signal. By adjusting the PWM duty cycle of two light source channel drivers with different color temperature, the luminance and color temperature can be adjusted. 3. The coding format and instruction standard of DALI protocol are analyzed in depth. Two extended instructions are defined to realize the color temperature adjustment function of LED by making full use of the extended space reserved by DALI protocol. In this way, the original dimming control instruction and the extended toning function are perfectly compatible with each other without changing all the execution modes and electrical characteristics of the DALI system. The working principle of LED and the various methods of LED drive are studied. According to the actual situation of lighting engineering, the control hierarchy aiming at lamps is put forward. By integrating the DALI slave and the dual-channel LED driver, and lighting up the two different color temperature LED light sources, the upper computer sends out the dimming and toning instruction in the terminal with the lamp as the executing body. Got very good function execution and effect implementation. 5. The software and hardware functions of the key parts of the touch screen system, such as Dali communication interface and driver, are simulated and debugged separately and on-line, and the feasibility of the functions of each part is verified. The whole system has been applied in the conference room, and the effect has reached the expected design goal.
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM923.34;TP273

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本文編號：2196581