[发明专利]LED室内智能化照明系统控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可编程的LED室内智能化照明控制方法，可以按照预先设置好的程序和参数，根据室内光强，温度的感应反馈来自动调节LED的亮度、色彩、方向等的方法及装置。

背景技术

目前，照明已经逐渐进入LED时代。比起现在仍在普遍使用的节能灯和白炽灯来说，LED具有电光转换效率高、光效高、寿命长、节能、安全、绿色环保、色彩丰富等等优点。LED可以将99%以上的电能转换为光能，而节能灯只能达到80%，白炽灯就更低得多；LED高亮照明灯的光效可以达到80lm/W，节能灯只有60lm/W；LED的使用寿命理论上长达5万小时，相比之下，节能灯只有1万小时。随着科学技术的发展，LED的光效逐年提高，LED照明将成为照明技术的发展主流已成为共识。

但在我国，除了个别城市的试点以外，LED还并未大规模投入到室内和室外的照明领域，而仅仅用于指示、电脑显示屏等有限的用途。这方面一是由于国产LED的光衰比较大，另一方面LED的发光角度小，光谱比较单一，并不适合直接使用在办公场所、住宅等室内照明场所。科学家最新研究表明，彩光污染不仅有损人的生理功能，而且对人的心理也有影响。“光谱光色度效应”测定显示，如以白色光的心理影响为100，则蓝色光为152，紫色光为155，红色光为158，黑色光最高，为187。要是人们长期处在彩光灯的照射下，其心理积累效应，也会不同程度地引起倦怠无力、头晕、神经衰弱等身心方面的病症。所以，目前室内照明的趋势都是以白光为主，彩光只是作为辅助性地使用在特殊场合中。因此，设计一套智能化的LED照明控制系统，通过环境感应信号的反馈和用户预设参数对LED照明的亮度、色彩进行智能化控制，有助于LED室内照明系统的规模化发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种LED室内智能化照明系统控制方法，实现LED室内照明的可控化和智能化。室内照明的可控化是指可以人工调节LED的亮度、朝向、色彩、渲染等照明效果，而不仅仅是开和关两种状态。智能化是指使用微处理器，根据室内整体的或者局部的照明效果，自动调节各项照明指标，以实现最理想的照明效果，成为真正高效、长寿命、低成本的普通室内照明光源。

本发明的目的是是这样实现的，LED室内智能化照明系统控制方法，利用微处理器根据传感器反馈回来的环境参数与预设的照明参数的比较结果来智能化调节LED的照明效果，其步骤为：

1）构建包括有输入设备、存储系统、光敏传感器、色敏传感器、温度传感器、微处理器（芯片）、LED驱动电路模块、模/数转换器、LED灯具系统的LED室内智能化照明系统；

2）用户通过输入设备预先设置照明参数以及相应的程序，存储于存储系统的内存中；

3）通过光敏传感器，色敏传感器和温度传感器将室内环境参数，诸如光强、色彩、温度转换成相应的模拟电信号；

4）对不同信道的传感器的电信号进行采样并经过模/数转换，得到相应的数字信号，反馈到微处理器；数据采样的时钟频率由微处理器根据用户预先设置提供；

5）微处理器获取不同信道的环境参数以后，通过与预设值的比较，产生相应的控制信号，输出五路脉冲宽度调制PWM信号，四路PWM信号输出到LED驱动电路模块，其中一路用于控制LED灯具系统里面的主照明白光LED的亮度，其他三路用于控制红、绿、蓝三原色彩灯的亮度，第五路PWM信号输出到射灯模式转换开关电路，传感器检测到的环境参数，预设的照明参数和照明程序，通过I/O接口显示在LCD显示屏上；

6）LED驱动电路模块产生相应的电流，输入到LED灯具系统，达到自动调节的效果，射灯模式转换开关电路输出信号控制不同方向的LED射灯模式。

本发明采用一种可编程的智能化LED照明控制系统，用户可以根据不同季节、时间、场所的照明条件，预先设置情景化的照明程序以及各个时间段的相应的照明参数值。系统包括监测环境参数的传感器，采样以及模/数转换器，微处理器，内存，LED驱动电路模块等。微处理器执行用户设置好的照明程序，在预设的时间段内实现不同的LED照明效果。同时各个信道的传感器接收相应的信号并转化为模拟电信号，经过采样及模/数转换模块转变成数字信号输入到微处理器，与预先设置在照明程序里不同时间段内的照明参数进行比较，并输出控制信号在预设的时间段内去调节LED的亮度、色彩调配以及方向。