[发明专利]基于环境光检测的水下灯动态亮度控制系统及方法

摘要

本发明涉及一种基于环境光检测的水下灯动态亮度控制系统及方法，属于水下照明设备技术领域。系统根据可见光传感器采集周围环境亮度的返回值调整发送PWM的占空比，从而动态控制LED灯的亮度，并根据温度/湿度传感器实时监测系统的状态，在系统过热和发生漏水的情况下，向上位机发出警报，调整系统状态，保护系统免受损伤，同时使用调理电路对系统的电压进行实时监测。本发明的有益效果是克服了水下灯系统不能自主调光，不具备在线故障检测功能等缺点，省去了人工控制的过程，避免了LED灯电能的过度消耗以及长时间高亮度对系统可能造成的不良影响。

主权项

一种基于环境光检测的水下灯动态亮度控制系统的控制方法，所述的基于环境光检测的水下灯动态亮度控制系统包括可见光传感器、ARM模块、功率驱动电路、信号调理电路、供电模块、LED灯和上位机，各个模块均位于水下灯舱体内；其中，可见光传感器采集环境光强度并转为电信号输入到ARM模块；信号调理电路监测LED灯的电压和电流，并将采集到的电压电流调理后返回给ARM模块；ARM模块包括手动控制和自动控制两种方式，选择自动控制时，ARM模块根据可见光传感器输入的电信号调整脉冲宽度调制PWM的占空比输出；选择手动控制时，ARM模块通过控制器局域网络CAN口接收上位机发送来的遥控字节，进行解析，得到对应的PWM信号的占空比和开关值；ARM模块将PWM信号，输入到功率驱动电路，功率驱动电路输出相应的电压到LED灯对其进行亮度的调节；还包括温度传感器和湿度传感器，温度传感器监测水下灯舱体内的温度，并将温度信息转化为数字信号发送给ARM模块，通过与设定的阈值进行比较，从而判定是否发生过温故障，如经判定发生故障则向上位机发送报警信号并关闭水下灯动态亮度控制系统；湿度传感器监测水下灯舱体内湿度，并将湿度信息转化为数字信号发送给ARM模块，通过与设定的阈值进行比较，从而判定是否发生漏水故障，并向上位机发出报警信号并关闭水下灯动态亮度控制系统；所述的LED灯采用八只功率为3W的蓝色LED灯珠按环形排列组成；其特征在于步骤如下：步骤1：系统上电；步骤2：系统初始化及ARM模块的芯片的配置；步骤3：进入自动模式，同时ARM模块会查询是否有来自上位机的遥控指令，如果没有则继续自动模式，ARM模块会根据可见光传感器的数值，自动调整输出PWM的占空比，从而控制LED的亮度变化；如果有遥控指令则进入手动模式，ARM模块只接收并执行遥控指令；两种模式下，ARM模块都会同时将温度传感器和湿度传感器的值通过CAN卡发送回上位机显示，而当温度传感器探测到的温度超过了设定的阈值，即认为温度过高，进入温度报警中断进程，开启保护模式，调整输出PWM的占空比，关闭LED灯，直到温度达到安全范围；当湿度传感器检测到湿度有变化，则认为舱体内有可能发生漏水，在报警的同时关闭LED灯以及系统供电。