[实用新型]一种基于LED可见光通信的照明装置

说明书

本实用新型是一种基于LED可见光通信的照明装置，该光照明装置包括：LED照明灯具(1)、驱动电源(2)、光通信发射端(3)、光通信接收端(4)和智能控制器(5)；其中驱动电源(2)的电源输出端接LED照明灯具(1)驱动LED照明灯具(1)，智能控制器(5)带有RS485接口和WIFI接口，通过RS485实现光通信发射端(3)、光通信接收端(4)和智能控制器(5)间信号的传输，通过WIFI实现相互间的连接，构成一个整体。通过系统设计、全局控制的设计思想，实现照明系统的集中化智能控制和管理。数字化网络化的智能控制系统能最大限度地节约用电，减少维护保养费用，该LED照明光通信系统能使建筑物的照明用电节约50％以上，达到国内领先水平。

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种基于LED可见光通信的照明系统领域。

背景技术

近几年来，被誉为“绿色照明”的半导体LED照明技术发展迅猛。LED属于典型的绿色照明光源，与传统照明设备相比，LED具有使用电压低、功耗低、寿命低等优点。LED另外的突出优点是响应灵敏度高、调制性能好、发射功率大，适合用作中短距离高速无线光通信系统的光源。利用半导体LED器件高速点灭的发光响应特性，将信号调制到LED可见光上进行传输，使可见光通信与LED照明相结合，构建LED照明光通信系统。

LED可见光通信照明系统是由LED照明技术、LED驱动控制技术、光感应技术、智能控制技术、通讯技术等组成的一套对照明系统进行智能控制的方案，完整地实现对光源亮度、色温、场景、开关、时间等因素进行组合控制，不仅体现了照明的功能性，更能达到节能环保、智能便捷的目的。LED可见光通信照明系统从大的方面可分为硬件部分和软件部分，硬件部分包括LED照明设备、LED驱动电源、传感器、控制电路、中央控制器(智能控制器)等，软件部分涉及系统控制程序。

LED可见光通信照明系统能根据环境光照的强弱来改变自身亮度，从而产生节能效果。脉宽调制(调制脉冲宽度)通过调节脉冲的占空比，来调节电压、电流、功率。PWM调光可以提供高质量的白光，应用简单，效率高，实现起来比较容易，可以应用在LED照明光通信系统中。

发明内容

技术问题：本实用新型主要解决的技术问题是提出一种基于LED可见光通信的照明装置，该装置不仅能提供区域照明，而且可以通过单片机技术实现智能监测、智能控制，可以根据周围环境的亮度，自行调节灯具的亮度，也可以人为控制灯具的亮度。

技术方案：本实用新型是一种基于LED可见光通信的照明装置，该光照明装置包括：LED照明灯具、驱动电源、光通信发射端、光通信接收端和智能控制器；其中驱动电源的电源输出端接LED照明灯具驱动LED照明灯具，智能控制器带有RS485接口和WIFI接口，通过RS485实现光通信发射端、光通信接收端和智能控制器间信号的传输，通过WIFI实现相互间的连接，构成一个整体。

其中，

所述的驱动电源带PWM调光功能，包括顺序串联连接的EMI滤波电路、整流电路、有源功率因数校正APFC电路、隔离变压器、输出驱动电路、PWM调光电路，驱动LED照明灯具。

所述的光通信发射端包括顺序串联连接的USB接口、USB-UART桥电路、C8051控制电路、低通滤波电路。

所述的光通信接收端包含顺序串联连接的信号调理电路、C8051控制电路、USB-UART桥电路、USB接口。

所述的智能控制器，其信号输入模块实现相应传感器信号输入单片机数据通道，在控制系统软件中，分别将红外线探测器的信号与声音传感器的信号经过整流放大处理后处理成开关数据，然后输入到处理器中进行运算；经过整流放大的环境补光，光强大探测系统产生的信号分两路，一路为布尔值，并与前两路信号处理后产生的输出进行运算，由此产生决定灯具开关的开关信号；另外一路将环境数据A/D转换，然后作为系统调节亮度的控制信号编码输出到系统的输出模块，通过控制LED发光亮度而实现智能照明。