一种分布式照度计及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种分布式照度计及系统，分布式照度计包括感光模块、通信模块和嵌入式微控制器模块，嵌入式微控制器模块用于设置感光模块的工作参数，并采集感光模块返回的照度测量数据，还用于打包转换照度测量数据为CAN数据格式的照度测量信号，以及用于发送CAN数据格式的照度测量信号；通信模块用于处理和发送嵌入式微控制器模块发送的CAN数据格式的照度测量信号至所述CAN总线，通过CAN总线传输可进行照度测量信号的远距离传输，保证了传输信号的精度和准确性，可安装在偏僻或人工较难实施的位置，通过嵌入式微控制器模块进行工作参数设置指示感光模块进行工作实现了远程无人值守，该分布式照度计的方便使用进一步扩大照度计的应用范围。
【专利说明】
一种分布式照度计及系统
技术领域
[0001]本发明涉及照明系统的一种亮度测量设备，特别涉及一种分布式照度计及系统。
【背景技术】
[0002]近年来，照度计的使用越来越广泛，为生产效率的改进和生活水平提高贡献了一定的力量。照度计(或称勒克斯计)是一种专门测量光度、亮度的仪器仪表，由主机和一个光传感器组成，其应用场合主要为室内、办公室、实验室、环境研究。目前公开的无线照度计，使用与Zigbee联盟制定的标准网络协议兼容的通信协议，以实现远程无线通信，该协议中的无线传输技术实现的信号传输距离很近，则照度计无法放置在较远的无人区域，使用非常不便，传输距离受限导致测量精度不高，在现实生活中的应用推广受到限制。
【发明内容】
[0003]本发明针对现有照度计使用受限的问题，提出一种分布式照度计及系统，应用控制器局域网(Controller Area Network，CAN)总线通信技术实现数据远程通信，旨在提供一种低成本的照明测量设备，扩展照度计的应用范围。
[0004]本发明的技术方案如下:
[0005]第一方面，本发明提供一种分布式照度计，包括:
[0006]用于采集光源强度的感光模块，所述感光模块根据工作参数采集光源强度，以及用于将所述光源强度转换为照度测量数据，并用于发送所述照度测量数据；
[0007]嵌入式微控制器模块，所述嵌入式微控制器模块与所述感光模块相连接，用于设置所述感光模块的工作参数，并采集所述感光模块返回的所述照度测量数据;所述嵌入式微控制器模块还用于打包转换所述照度测量数据为CAN数据格式的照度测量信号，以及用于发送所述CAN数据格式的照度测量信号；
[0008]通信模块，所述通信模块与所述嵌入式微控制器模块相连接，用于接收处理所述嵌入式微控制器模块发送的所述CAN数据格式的照度测量信号，并用于发送处理后的所述CAN数据格式的照度测量信号至所述CAN总线；
[0009]供电模块，所述供电模块分别与所述感光模块、所述通信模块和所述嵌入式微控制器模块连接进行供电。
[0010]本发明提供的分布式照度计用于光源亮度测量领域。
[0011]优选地，所述感光模块包括光照度传感器和连接至所述光照度传感器的接口电路，所述接口电路连接至所述嵌入式微控制器模块;所述嵌入式微控制器模块还用于发送设置所述感光模块的工作参数的指令，所述接口电路用于接收设置所述感光模块的工作参数的指令;所述光照度传感器用于根据所述工作参数自动采集光源强度，以及用于转换所述光源强度为照度测量数据，所述接口电路还用于发送所述照度测量数据，所述嵌入式微控制器模块还用于采集接收所述接口电路发送的所述照度测量数据。
[0012]优选地，所述通信模块包括CAN总线电平转换电路，所述CAN总线电平转换电路与所述嵌入式微控制器模块相连接，用于接收处理所述嵌入式微控制器模块发送的所述CAN数据格式的照度测量信号，并用于发送经过数字信号和电气信号转换技术处理后的所述CAN数据格式的照度测量信号至所述CAN总线。
[0013]优选地，所述嵌入式微控制器模块包括嵌入式微控制器，所述嵌入式微控制器连接至所述接口电路，用于采集接收所述接口电路发送的所述照度测量数据，所述嵌入式微控制器连接至所述CAN总线电平转换电路，用于发送所述CAN数据格式的照度测量信号至所述CAN总线电平转换电路。
[0014]优选地，所述供电模块包括电池和充放电电路，所述充放电电路与所述电池连接进行充电，所述电池分别与所述感光模块、所述通信模块和所述嵌入式微控制器模块连接进行供电。
[0015]优选地，所述嵌入式微控制器模块还包括定时器，所述定时器连接至所述嵌入式微控制器，用于定时提醒所述嵌入式微控制器定时采集接收所述接口电路发送的所述照度测量数据。
[0016]优选地，所述通信模块还包括接口芯片，所述接口芯片连接至所述CAN总线电平转换电路，用于发送经过数字信号和电气信号转换技术处理后的所述CAN数据格式的照度测量信号至所述CAN总线。
[0017]基于第一方面的第六种可选的实施方式，在第七种可选的实施方式中，所述接口芯片为PCA82C250芯片。
[0018]优选地，所述接口电路和所述光照度传感器集成于感光芯片中，所述感光芯片为所述BHl 750芯片。
[0019]第二方面，本发明还提供一种分布式照度计系统，包括中央处理器、显示终端、连接至所述中央处理器和所述显示终端的CAN总线，以及还包括至少一个本发明提供的分布式照度计，所有的所述分布式照度计分别连接至所述CAN总线；
[0020]其中，所述分布式照度计，用于CAN总线传输领域，包括:
[0021]用于采集光源强度的感光模块，所述感光模块根据工作参数采集光源强度，以及用于转换所述光源强度为照度测量数据，并用于发送所述照度测量数据；
[0022]嵌入式微控制器模块，所述嵌入式微控制器模块与所述感光模块相连接，用于设置所述感光模块的工作参数，并采集所述感光模块返回的所述照度测量数据;所述嵌入式微控制器模块还用于打包转换所述照度测量数据为CAN数据格式的照度测量信号，以及用于发送所述CAN数据格式的照度测量信号；
[0023]通信模块，所述通信模块与所述嵌入式微控制器模块相连接，用于接收处理所述嵌入式微控制器模块发送的所述CAN数据格式的照度测量信号，并用于发送处理后的所述CAN数据格式的照度测量信号至所述CAN总线；
[0024]供电模块，所述供电模块分别与所述感光模块、所述通信模块和所述嵌入式微控制器模块连接进行供电；
[0025]每一个所述分布式照度计用于通过所述CAN总线传输所述CAN数据格式的照度测量信号至所述中央处理器和所述显示终端。
[0026]本发明的有益效果:本发明提供了一种分布式照度计及系统，用于CAN总线传输领域，分布式照度计包括:用于采集光源强度的感光模块，所述感光模块根据工作参数采集光源强度，以及用于转换所述光源强度为照度测量数据，并用于发送所述照度测量数据;嵌入式微控制器模块，所述嵌入式微控制器模块与所述感光模块相连接，用于设置所述感光模块的工作参数，并采集所述感光模块返回的所述照度测量数据;所述嵌入式微控制器模块还用于打包转换所述照度测量数据为CAN数据格式的照度测量信号，以及用于发送所述CAN数据格式的照度测量信号;通信模块，所述通信模块与所述嵌入式微控制器模块相连接，用于接收处理所述嵌入式微控制器模块发送的所述CAN数据格式的照度测量信号，并用于发送处理后的所述CAN数据格式的照度测量信号至所述CAN总线，通过CAN总线传输可进行照度测量信号的远距离传输，保证了传输信号的精度，提高了测量结果的准确性，因此分布式照度计可安装在偏僻或人工较难实施的位置，通过嵌入式微控制器模块进行工作参数设置指示感光模块进行工作则实现了远程无人值守，该分布式照度计的方便使用进一步扩大照度计的应用范围，且制造成本低，更加便于大范围的推广和应用。
【附图说明】
[0027]图1为本发明实施例提供的一种分布式照度计的结构示意图；
[0028]图2为本发明实施例提供的另一种分布式照度计结构示意图；
[0029]图3为本发明实施例提供的另一种分布式照度计的结构示意图；
[0030]图4为本发明实施例提供的另一种分布式照度计的结构示意图；
[0031]图5为本发明实施例提供的另一种分布式照度计的结构示意图；
[0032]图6为本发明实施例提供的另一种分布式照度计的结构示意图；
[0033]图7为本发明实施例提供的另一种分布式照度计的结构示意图；
[0034]图8为本发明实施例提供的一种分布式照度计系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0035]下面阐述的实施例代表允许本领域技术人员实践本发明的必要信息，并且示出实践本发明的最佳方式。一旦根据附图阅读了以下的描述，本领域技术人员就将理解本发明的构思并且将认识到此处未特别阐明的这些构思的应用。应当理解，这些构思和应用落入本公开和所附权利要求书的范围。下面结合实施例对本发明进一步说明。
[0036]目前CAN总线在生活中的应用也越来越广泛，成本低廉，使用简单，且越来越多的嵌入式微控制器都集成了CAN控制器，使得CAN总线的使用门槛进一步降低。由于CAN总线节点间隔距离可达数公里，因此带CAN总线功能的照度计的安装位置基本不受位置限制，可安装在人工不易到达的位置，实现远距离自动测量。因此，请参见图1，图1为本发明提供的一种分布式照度计的结构示意图。如图1所示，本发明提供一种分布式照度计100，用于CAN总线传输领域，包括:感光模块110、嵌入式微控制器模块120、通信模块130和供电模块140。其中，嵌入式微控制器模块120与感光模块110相连接，通信模块130与嵌入式微控制器模块120相连接，供电模块140分别与感光模块110、通信模块130和嵌入式微控制器模块120连接。本实施例提供的分布式照度计100中的各个模块的连接关系及工作原理和功能具体如下分析。
[0037]用于采集光源强度的感光模块110，根据工作参数采集光源强度，以及用于转换光源强度为照度测量数据，并用于发送照度测量数据。
[0038]嵌入式微控制器模块120与感光模块110相连接，用于设置感光模块110的工作参数，并采集感光模块110返回的照度测量数据;嵌入式微控制器模块120还用于打包转换照度测量数据为CAN数据格式的照度测量信号，以及用于发送CAN数据格式的照度测量信号。
[0039]通信模块130与嵌入式微控制器模块120相连接，用于接收处理嵌入式微控制器模块120发送的CAN数据格式的照度测量信号，并用于发送处理后的CAN数据格式的照度测量信号至CAN总线。
[0040]供电模块140分别与感光模块110、通信模块130和嵌入式微控制器模块120连接进行供电。
[0041]请参见图2，图2为本发明提供的另一种分布式照度计结构示意图。如图2所示，基于图1所示的分布式照度计100，本实施例提供的分布式照度计100中的感光模块110包括光照度传感器111和连接至光照度传感器111的接口电路112。其中，接口电路112连接至嵌入式微控制器模块120;嵌入式微控制器模块120还用于发送设置感光模块110的工作参数的指令，接口电路112用于接收设置感光模块110的工作参数的指令;光照度传感器111用于根据工作参数自动采集光源强度，以及用于转换光源强度为照度测量数据，接口电路112还用于发送照度测量数据，嵌入式微控制器模块120还用于采集接收接口电路112发送的照度测量数据。
[0042]请参见图3，图3为本发明提供的另一种分布式照度计的结构示意图。如图3所示，基于图2所示的分布式照度计100，本实施例提供的分布式照度计100中的通信模块130包括CAN总线电平转换电路131，CAN总线电平转换电路131与嵌入式微控制器模块120相连接，用于接收处理嵌入式微控制器模块120发送的CAN数据格式的照度测量信号，并用于发送经过数字信号和电气信号转换技术处理后的CAN数据格式的照度测量信号至CAN总线。
[0043]请参见图4，图4为本发明提供的另一种分布式照度计的结构示意图。如图4所示，基于图3所示的分布式照度计100，本实施例提供的分布式照度计100中的嵌入式微控制器模块120包括嵌入式微控制器121，嵌入式微控制器121连接至接口电路112，用于采集接收接口电路112发送的照度测量数据，嵌入式微控制器121连接至CAN总线电平转换电路131，用于发送CAN数据格式的照度测量信号至CAN总线电平转换电路131。
[0044]请参见图5，图5为本发明提供的另一种分布式照度计的结构示意图。如图5所示，基于图4所示的分布式照度计100，本实施例提供的分布式照度计100中的供电模块140包括电池141和充放电电路142，充放电电路142与电池141连接进行充电，电池141分别与感光模块110、通信模块130和嵌入式微控制器121模块120连接进行供电。
[0045]请参见图6，图6为本发明实施例提供的另一种分布式照度计的结构示意图。如图6所示，基于图5所示的分布式照度计100，本实施例提供的分布式照度计100中的嵌入式微控制器模块120还包括定时器122，定时器122连接至嵌入式微控制器121，用于定时提醒嵌入式微控制器121定时采集接收接口电路112发送的照度测量数据。
[0046]请参见图7，图7为本发明提供的另一种分布式照度计的结构示意图。如图7所示，基于图6所示的分布式照度计100，本实施例提供的分布式照度计100中的通信模块130还包括接口芯片132，接口芯片132连接至CAN总线电平转换电路131，用于发送经过数字信号和电气信号转换技术处理后的CAN数据格式的照度测量信号至CAN总线。
[0047]优选的，接口芯片132为PCA82C250芯片。
[0048]优选的，接口电路112和光照度传感器111集成于感光芯片中，感光芯片为BH1750芯片。
[0049]优选的，电池141为硅电池或光电池。
[0050]优选的，充放电电路142包括USB接口和智能充电监控电路，USB接口通过智能充电控制电路与嵌入式微处理器连接。
[0051]本发明另一方面提供了一种分布式照度计系统，请参见图8，图8为本发明提供的一种分布式照度计系统的结构示意图。如图8所示，本实施例提供的分布式照度计系统800包括中央处理器810、显示终端820、连接至中央处理器810和显示终端820的CAN总线830，以及还包括至少一个如上述中任一个描述的分布式照度计100，所有的分布式照度计100分别连接至CAN总线830。在本实施例中的分布式照度计100，用于CAN总线传输领域，如图1所示，包括:感光模块110、嵌入式微控制器模块120、通信模块130和供电模块140。其中，本实施例提供的分布式照度计100中的各个模块的连接关系及工作原理和功能具体如下分析。
[0052]用于采集光源强度的感光模块110，根据工作参数采集光源强度，以及用于转换光源强度为照度测量数据，并用于发送照度测量数据。
[0053]嵌入式微控制器模块120与感光模块110相连接，用于设置感光模块110的工作参数，并采集感光模块110返回的照度测量数据;嵌入式微控制器模块120还用于打包转换照度测量数据为CAN数据格式的照度测量信号，以及用于发送CAN数据格式的照度测量信号。
[0054]通信模块130与嵌入式微控制器模块120相连接，用于接收处理嵌入式微控制器模块120发送的CAN数据格式的照度测量信号，并用于发送处理后的CAN数据格式的照度测量信号至CAN总线830。
[0055]供电模块140分别与感光模块110、通信模块130和嵌入式微控制器模块120连接进行供电。
[0056]在本实施例中，每一个分布式照度计100用于通过CAN总线830传输CAN数据格式的照度测量信号至中央处理器810和显示终端820。
[0057]综上所述，本实施例提供的分布式照度计及系统，用于CAN总线传输领域，分布式照度计包括分布式照度计包括感光模块、通信模块和嵌入式微控制器模块，嵌入式微控制器模块用于设置感光模块的工作参数，并采集感光模块返回的照度测量数据，还用于打包转换照度测量数据为CAN数据格式的照度测量信号，以及用于发送CAN数据格式的照度测量信号;通信模块用于处理和发送嵌入式微控制器模块发送的CAN数据格式的照度测量信号至所述CAN总线，通过CAN总线传输可进行照度测量信号的远距离传输，保证了传输信号的精度和准确性，可安装在偏僻或人工较难实施的位置，通过嵌入式微控制器模块进行工作参数设置指示感光模块进行工作实现了远程无人值守，该分布式照度计的方便使用进一步扩大照度计的应用范围。
[0058]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
【主权项】
1.一种分布式照度计，其特征在于，包括: 用于采集光源强度的感光模块，所述感光模块根据工作参数采集光源强度，以及用于将所述光源强度转换为照度测量数据，并用于发送所述照度测量数据； 嵌入式微控制器模块，所述嵌入式微控制器模块与所述感光模块相连接，用于设置所述感光模块的工作参数，并采集所述感光模块返回的所述照度测量数据;所述嵌入式微控制器模块还用于打包转换所述照度测量数据为CAN数据格式的照度测量信号，以及用于发送所述CAN数据格式的照度测量信号； 通信模块，所述通信模块与所述嵌入式微控制器模块相连接，用于接收处理所述嵌入式微控制器模块发送的所述CAN数据格式的照度测量信号，并用于发送处理后的所述CAN数据格式的照度测量信号至所述CAN总线； 供电模块，所述供电模块分别与所述感光模块、所述通信模块和所述嵌入式微控制器模块连接进行供电。2.如权利要求1所述的分布式照度计，其特征在于， 所述感光模块包括光照度传感器和连接至所述光照度传感器的接口电路，所述接口电路连接至所述嵌入式微控制器模块;所述嵌入式微控制器模块还用于发送设置所述感光模块的工作参数的指令，所述接口电路用于接收设置所述感光模块的工作参数的指令;所述光照度传感器用于根据所述工作参数自动采集光源强度，以及用于转换所述光源强度为照度测量数据，所述接口电路还用于发送所述照度测量数据，所述嵌入式微控制器模块还用于采集接收所述接口电路发送的所述照度测量数据。3.如权利要求1所述的分布式照度计，其特征在于，所述通信模块包括CAN总线电平转换电路，所述CAN总线电平转换电路与所述嵌入式微控制器模块相连接，用于接收处理所述嵌入式微控制器模块发送的所述CAN数据格式的照度测量信号，并用于发送经过数字信号和电气信号转换技术处理后的所述CAN数据格式的照度测量信号至所述CAN总线。4.如权利要求1所述的分布式照度计，其特征在于，所述嵌入式微控制器模块包括嵌入式微控制器，所述嵌入式微控制器连接至所述接口电路，用于采集接收所述接口电路发送的所述照度测量数据，所述嵌入式微控制器连接至所述CAN总线电平转换电路，用于发送所述CAN数据格式的照度测量信号至所述CAN总线电平转换电路。5.如权利要求1所述的分布式照度计，其特征在于，所述供电模块包括电池和充放电电路，所述充放电电路与所述电池连接进行充电，所述电池分别与所述感光模块、所述通信模块和所述嵌入式微控制器模块连接进行供电。6.如权利要求1所述的分布式照度计，其特征在于，所述嵌入式微控制器模块还包括定时器，所述定时器连接至所述嵌入式微控制器，用于定时提醒所述嵌入式微控制器定时采集接收所述接口电路发送的所述照度测量数据。7.如权利要求1所述的分布式照度计，其特征在于，所述通信模块还包括接口芯片，所述接口芯片连接至所述CAN总线电平转换电路，用于发送经过数字信号和电气信号转换技术处理后的所述CAN数据格式的照度测量信号至所述CAN总线。8.如权利要求7所述的分布式照度计，其特征在于，所述接口芯片为PCA82C250芯片。9.如权利要求8所述的分布式照度计，其特征在于，所述接口电路和所述光照度传感器集成于感光芯片中，所述感光芯片为所述BH1750芯片。10.—种分布式照度计系统，其特征在于，包括中央处理器、显示终端、连接至所述中央处理器和所述显示终端的CAN总线，以及还包括至少一个如权利要求1至9中任一所述的分布式照度计，所有的所述分布式照度计分别连接至所述CAN总线； 其中，所述分布式照度计，用于CAN总线传输领域，包括: 用于采集光源强度的感光模块，所述感光模块根据工作参数采集光源强度，以及用于转换所述光源强度为照度测量数据，并用于发送所述照度测量数据； 嵌入式微控制器模块，所述嵌入式微控制器模块与所述感光模块相连接，用于设置所述感光模块的工作参数，并采集所述感光模块返回的所述照度测量数据;所述嵌入式微控制器模块还用于打包转换所述照度测量数据为CAN数据格式的照度测量信号，以及用于发送所述CAN数据格式的照度测量信号； 通信模块，所述通信模块与所述嵌入式微控制器模块相连接，用于接收处理所述嵌入式微控制器模块发送的所述CAN数据格式的照度测量信号，并用于发送处理后的所述CAN数据格式的照度测量信号至所述CAN总线； 供电模块，所述供电模块分别与所述感光模块、所述通信模块和所述嵌入式微控制器模块连接进行供电； 每一个所述分布式照度计用于通过所述CAN总线传输所述CAN数据格式的照度测量信号至所述中央处理器和所述显示终端。
【文档编号】G01J1/42GK105865622SQ201610205410
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】王绍举, 徐伟, 朴永杰, 郑晓云, 冯汝鹏, 金光
【申请人】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所