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五大LED智能照明方案詳解

來源: 作者: 發布日期:2016-09-27 17:56:12 加入收藏 關注:
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     隨著科技的進步,節能的觀點在逐步被人們認可且推行,表現的最為明顯的在于LED照明的火熱。比起傳統照明來說它更為基節能環保,最近國家公布白熾燈淘汰計劃,可以很明顯的看出LED照明會必將取代傳統照明的。

 

對于時下炒得火熱的智能照明,它無疑是未來照明的發展趨勢之一,它涉及傳感器和控制技術、信息和通訊技術等眾多領域,其中前端的傳感器和控制技術尤為重要。就像無人駕駛汽車一樣,它必須首先感知外部環境才能做出相應的指示和操作。因此,如果要做智能照明,不能只考慮“互聯網+”和通訊,傳感器和控制技術也是必不可少的。智能照明的本質是“以人為本”,它應是一個系統的解決方案。借此,下文整理了五篇基于BLEWifiZigbee技術的LED智能照明解決方案。

 

一、基于 NXP QN9020 BLE4.0 智能照明解決方案

 

1、【方案介紹】

 

隨著生活質量的不斷提升,智能家居漸漸成為生活的需求。下面介紹BLE智能照明解決方案。

圖1.png

2、【方案特色】

 

B電源模塊:采用TichTek DC-DC驅動LED燈珠

• 藍牙部分:采用喆華ZM2481PA05 BLE模塊,支持BT4.0BLE),產生PWM控制LED driver部分

 

• 手機APP控制

 

3、【系統方塊圖】

 

圖2.png

 

MCU部分:

 

• 支持BT4.0協議

• 內部集成128KB flash64K RAM96K ROM

• 支持Mesh

32bit Cortex-M0 內核,主頻最高支持32MHz

• 豐富的外設接口UARTSPII2CPWM.GPIO

 

RF部分

 

• 接收靈敏度:‐95dBm non DCDC mode)、‐93dBm DCDC mode

TX output power from -20 dBm to +4 dBm

Fast and reliable RSSI and channel quality indication

Compatible with worldwide radio frequency regulations

Excellent link budget up to 99 dB

8.8 mA TX current @0 dBm DC-DC

9.25 mA RX current DC-DC

 

3、【方案應用】

 

智能照明、IoT、智能家居、可穿戴式產品、電子秤、POS機等行業。

 

二、BLE智慧照明無EMI方案

 

LED照明雖擁有光線高質量,無幅射,高效率,可靠耐用等諸多優點,但過于強烈的光源總是讓人有壓迫感與刺眼的感覺,若是能依使用者不同的情境提供不同的光源組合,對LED照明而言,想必是很大的加分;再者,在室內空間要提供一定亮度的柔合光源,接著會遇到的是多數的LED光源并聯使用時的EMI問題,所以,能提供高亮度的柔合光源,又無需擔心EMI問題,且可透過手機APP選擇不同情境及所對應的光源,相必能符合各種不同的室內照明需求。

 

1.【方案概述】

 

本參考設計是將SimpleLink™ 藍牙低功耗 無線微控制器應用于智能照明無EMI問題的應用的示例。其電路板包括由控制無EMI LED Dimmer Module IC TPS92551,即使用者可透過智能手機App下達情境照明或控制照明指令給BLE芯片,后由CC2541將指令轉達給LED 再依該指令進行用戶所設定照明條件來控制RGBW LED亮度,且每一塊照明控制板最高提供92WLED光源。

 

2.【應用場景】

圖3.jpg

每路最大23W調光功能

3.【方案框圖】

圖4.png

4.【功能描述】

 

1) 外部電源提供直流20~50V電源

2) 直流電源經LM2936 LDO 供電給CC2541

3TI BLE Multitool Remote Control APP for Android

4) 依APP指令控制RGBW LED driver IC TPS92551

5TPS92551 CC2541 指令控制RGBW LED 亮度

6RGBW LED Driver 控制板最高可提供92W LED Driver能力

 

5.【主要特征】

 

1) 采用BLE模塊進行情境照明條件設定

2) 電源部分利用  LDO 為系統供電

3) 當總光源需求超過92W時可并聯使用且不會有EMI問題

4) 可由使用者自行編輯不同情境之預設照明條件

 

三、Wifi智慧LED方案

 

1.【方案概述】

 

本方案支持手機APP操作,采用WIFI 2.4G無線控制,支持3種自由色任意組合,隨時變換1600萬色平緩過度,同時支持開關以及亮度調節。

 

Realtek推出的IOT方案是高集成度、單芯片、低功耗的802.11n無線網絡控制器,內部集成了ARM-M3 MCUWLAN MAC1T1R WLAN基帶和射頻,而且提供多組GPIO,這些GPIO可以配置成不同的數字元外設接口,用于不同的應用和控制,而且內部集成 memory,使產品設計開發更加簡單化。

 

2.【方案框圖】

圖5.jpg

3.【功能描述】

 

①開關燈:通過手機APP可以開啟、關閉整個燈泡;

②調亮度:可以更改每種顏色LED的亮度;

③調顏色:燈的顏色可以調整為調色板上選取的任意顏色。

 

4. 【主要特征】

 

①界面十分豐富,可擴展多種外設;

②低功耗,3.3V輸入,Deep Sleep模式只有0.3mA;

③集成度高,單芯片就可滿足多種需求。

 

四、藍牙無線Mesh技術智能照明系統

 

日漸廣泛的無線智能照明系統,向來使用各式的無線科技達成的LED照明技術和無線網絡技術,如ZigbeeWi-Fi,徹底改變人們過去對于居家照明的想象。低功率藍芽技術崛起后,將前列技術取而代之并以智能控制系統打造全新居家照明環境。

 

有別于Zigbee必須以中繼器建構控制底層環境、功率消耗及成本較高的Wi-Fi, 低功率藍牙(BLEBluetooth low-energy)用于智慧控制一直都有各種效能上的優勢,跳脫原先點對點傳輸模式,在Mesh技術出現后,更將其應用推廣在智能照明控制上。

 

MtM的完整智能照明方案可讓您把傳統LED照明改造成支持藍牙(低功耗)和云端的智能LED燈, 并讓您的產品在短短四個月內即可量產。

 

1.【方案概述】

 

Mesh 能輕易將許多Bluetooth Smart設備或裝置相互鏈接成一個網絡,消費者能透過智能型手機、平板計算機或PC直接控制這些設備或裝置。這款新方案是特別針對智能家庭和物聯網應用 所做的優化設計,消費者可在家中任何地方控制調整燈光、溫度、家電和保全系統等內建Bluetooth Smart技術的設備或裝置,此方案并不需要復雜的設定、配對、或使用路由器等存取裝置,對消費者而言將更為便利。

 

Mesh 協議利用Bluetooth Smart傳送訊息給網絡上的其他Bluetooth Smart裝置,并接著往前傳送。訊息可以指定給個別裝置或群組,而裝置本身可以隸屬于多個群組。控制功能透過標準Bluetooth Smart家電執行,例如運用燈光的開與關,或者藉由智能型手機或平板計算機來執行。

 

2.【方案框圖】

圖6.png

3.【系統功能】

 

1) 透過手機藍芽控制眾多燈控設備。

2) 可變換三色 RGB,四色 RGBW,以及暖白雙色照明。

3) 可操控顏色,亮度, 開/關。 各種模式”轉換”例如派對模式, 情境模式, 順序模式。 客制化來電顯示, 簡訊及其他多種形式展示。

4) 照明設備信息將透過云端同步。

 

4.【方案特性】

 

1) 微型化低功耗藍芽模塊(BLE SiP module), 特別適用于球泡燈, 受限于空間因素等產品。

2) 已有韌體支援三色RGB,四色RGBW,暖白雙色。

3) 已有智能燈控Android / iOS APP, 可接受客制化以滿足客戶需求。

4) 現成開發工具包可讓你快速制成產品原型。

 

五、PWM控制LED照明方案

 

Zigbee是一種基于IEEE802.15.4協議的無線組網通訊技術。Zigbee 強大的組網能力,不但能同時連接數千臺設備,還能保證設備的互聯互通與雙向傳輸。在眾多無線通信技術中,Zigbee 的優勢不在于“高”,而在于“低”。由于數據傳輸率低、功耗低、成本低、復雜度低,Zigbee 技術受到智慧照明等物聯網產業的青睞。

 

1.【方案概述】

 

    單級PFC可控硅調光方案只需要少量程序代碼,利用MCU自帶的對立內核的外圍模塊(CIP)就可以實現。PFC0.95,相當于純電阻,其特性類似于白熾燈。

 

2.【方案框圖】

圖7.jpg

3.【系統功能】

 

1)輸入電壓范圍AC IN 90-240 V

2)最大輸出20Vdc/325ma

3PF0.95

4Zigbee PWM Dimming 0 ~ 100% 1% 調整率 )

5Zigbee operation voltage = 3.3V , 紋波 《 50mV

 

4.【方案特性】

 

1) 采用  Zigbee 芯片進行遠程調光控制;

2) 采用 數字高效率 LED 控制器;

3) 采用隔離輸出安全可靠,高PF值減少鎮流器的損耗;

4) 外圍器件少,降低成本,適合于小體積需求;

5) 全橋整流后只需要小體積的薄膜電容代替了笨重和昂貴的高電壓的電解電容器。

 

科技的發展至今日,LED智能照明已有多種方案可以解決,怎么選擇合適的低成本的方案是現在競爭激烈的智能照明市場所要思考的問題。

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