本申请涉及灯光控制管理技术领域，特别是涉及一种灯光控制器和灯光控制系统。
背景技术：
随着我国国民经济迅速增长以及旅游业迅猛发展，酒店、机场、银行、办公楼、车站地铁站、家居、商场、学校、展览场馆等大型公共场合也得到了空前的发展，在实际应用中，该类大型公共场合的灯光管理和控制方式所需的要求也越来越高。
传统的灯光管理和控制方式有手动开关方式、电气开关回路控制恒亮方式和可调光开关方式等，这些方式控制简便、有效，是目前最常用的灯光控制方式。但是这些控制方式无法灵活实现照明区域性与局部性的总控制或分散控制，越来越无法满足当下日益增长的需求，其控制零散，不方便有效管理，不利于管控人员的操作，也容易造成电能浪费。
技术实现要素：
基于此，有必要针对传统的灯光控制方式中存在的难以实现有效集中管理，容易造成电能浪费的问题，提供一种能够实现有效集中管理，节约用电的灯光控制器和灯光控制系统。
一种灯光控制器，包括接收外部控制信号、生成第一触发信号的通讯协议模块，根据用户操作产生第二触发信号的干接点开关模块，在所述第一触发信号和第二触发信号激励下产生控制信号的处理器模块，以及响应所述控制信号的控制回路模块；
所述处理器模块分别与所述通讯协议模块、所述干接点开关模块及所述控制回路模块连接。
在一个实施例中，所述干接点开关模块包括由多个干接点开关连接组成的编码电路。
在一个实施例中，所述编码电路采用bcd码编码方式产生所述第二触发信号。
在一个实施例中，所述干接点开关模块包括光感电路，所述光感电路包括光感器件。
在一个实施例中，所述处理器模块包括微处理器，所述微处理器分别与所述通讯协议模块和所述干接点开关模块连接。
在一个实施例中，所述处理器模块还包括pwm脉冲发生器，所述pwm脉冲发生器分别与所述微处理器和所述控制回路模块连接。
在一个实施例中，还包括检测用电及统计付费的检测统计模块，所述检测统计模块与所述微处理器连接。
在一个实施例中，所述控制回路模块包括可控硅控制回路、继电器回路和低压可调光回路中的至少一种。
在一个实施例中，还包括分别与所述处理器模块和所述控制回路模块连接的光耦隔离电路。
一种灯光控制系统，包括控制终端、灯具以及如上所述的灯光控制器，所述控制终端与所述灯光控制器中所述处理器模块连接，所述灯具与所述灯光控制器中所述控制回路模块连接。
上述灯光控制器和灯光控制系统，可以分别通过局域网络和手动调控方式由通讯协议模块和干接点开关模块将触发信号发送至处理器模块，由处理器模块产生控制信号控制与其连接的控制回路模块进行灯光的调控，实现了通过软件和硬件相结合的控制方式，使灯光控制方式更集中，便于有效管理，从而使灯光管控方便且节约电能。
附图说明
图1为本申请的灯光控制器一实施例的结构示意图；
图2为本申请的灯光控制系统一实施例的结构示意图；
图3为本申请的灯光控制系统一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本申请，并不限定本申请的保护范围。
图1为本申请的灯光控制器一实施例的结构示意图。如图1所示，本实施例的灯光控制器10包括接收外部控制信号、生成第一触发信号的通讯协议模块110，根据用户操作产生第二触发信号的干接点开关模块120，在所述第一触发信号和第二触发信号激励下产生控制信号的处理器模块130，以及响应所述控制信号的控制回路模块140；
所述处理器模块130分别与所述通讯协议模块110、所述干接点开关模块120及所述控制回路模块140连接。
灯光控制器10应用于灯光控制系统中，连接外部操控端和各类灯具，可以实现通过软件或硬件对灯具远程操控。通讯协议模块110可以加载有各类通信协议，其中，通信协议是指通信双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定，通讯协议模块110通过加载的通信协议接收外部控制端发送的指令，产生第一触发信号用于激励处理器模块130产生相应控制信号。干接点开关模块120包括多个干接点开关组成的编码电路，其中，干接点开关是一种电气开关，具有闭合和断开两个状态，干接点两个接点间没有极性，可以互换，干接点也叫无源点，表示两个接点不提供电源，当接入电源时，可用于状态控制。用户通过操作多个干接点开关组成编码电路，由编码电路的输出产生第二触发信号控制处理器模块130。处理器模块130可以包括微处理器，具体的可以为arm微处理器，处理器模块130接收来自通讯协议模块110的第一触发信号和干接点开关模块120的第二触发信号，在第一触发信号和第二触发信号的激励下产生控制信号并发送至控制回路模块140。控制回路模块140与各类灯具连接，响应处理器模块130发送的控制信号控制各类灯具的工作模式，控制回路模块140可以包括各类控制回路，如可控硅控制回路、继电器回路和低压可调光回路等，通过选择搭配各类控制回路，可以实现对各类灯光系统场景、情景模式的控制。
上述灯光控制器可以分别通过局域网络和手动调控方式由通讯协议模块和干接点开关模块将触发信号发送至处理器模块，由处理器模块产生控制信号控制与其连接的控制回路模块进行灯光工作模式的调控，实现了通过软件和硬件相结合，使灯光控制方式更集中，便于有效管理，从而使灯光管控方便且节约电能。
进一步地，通讯协议模块110加载有各类通信协议，其中，通信协议是指通信双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定，通信协议定义了通信中数据单元使用的格式，信息单元应该包含的信息与含义，连接方式，信息发送和接收的时序，从而确保网络中数据顺利地传送到确定的地方。局域网中常用的通信协议主要包括tcp/ip、netbeui和ipx/spx三种协议，每种协议都有其适用的应用环境。具体地，以一个实施例中通讯协议模块110加载的tcp/ip协议为例，tcp/ip是由一组具有专业用途的多个子协议组合而成的，这些子协议包括tcp、ip、udp、arp、icmp等，tcp/ip凭借其实现成本低、在多平台间通信安全可靠以及可路由性等优势迅速发展，并成为internet中的标准协议，tcp/ip已经成为局域网中的首选协议。进一步地，通讯协议模块110通过加载的通信协议，如tcp/ip协议接收外部控制端上的软件程序发送的指令，产生第一触发信号用于激励处理器模块130产生相应控制信号。外部控制端可以为计算机终端或移动终端等可以通过通信协议与通讯协议模块110实现数据传输的各类终端。外部控制端发送控制指令，通过通信网络发送至通讯协议模块110，通讯协议模块110根据该控制指令产生第一触发信号，从而实现可以通过软件程序远程进行相关灯具工作模式的控制，在大场合或公共地方无法注意到是否断开电时可以通过外部控制端一键远程实现关开，灯光各种不同的工作模式可以满足各类大型公共场合的灯光系统情景模式配套需求。
进一步地，干接点开关模块120包括由多个干接点开关连接组成的编码电路。其中，干接点开关是一种无源电气开关，具有闭合和断开两个状态，干接点两个接点间没有极性，可以互换，干接点也叫无源点，表示两个接点不提供电源，当接入电源时，可用于状态控制。常见的干接点开关包括限位开关、行程开关、脚踏开关、各种按键、继电器等，其均可以输出干接点信号。进一步地，干接点开关模块120可以包括独立的编码电路，该编码电路由多个干接点开关组成，用户通过拨码操作该编码电路选择不同的第二触发信号，由编码电路的编码输出产生第二触发信号控制处理器模块130，从而实现通过开关对灯光工作模式的控制，在大场合或公共地方无法注意到是否断开电时，如果需要关开局部可以通过干接点开关模块120实现灯光系统的开关控制。进一步地，干接点开关模块120可以保留预存系统的工作模式，也可以由用户自行调整各种工作模式与第二触发信号的对应关系，用户可以自行选择使用预存系统的模式还是使用自行调整的工作模式。进一步地，干接点开关模块120可以与其它外部控制端如计算机终端或移动终端连接，由外部控制端向干接点开关模块120发送控制工作模式的指令，也可以由干接点开关模块120通过外部控制端调用预存系统里相关的灯光模式程序来调整编码电路的控制的工作模式。具体地，可以通过pc端远程读取并控制干接点开关模块120各干接点开关的工作状态，干接点开关模块120也可以将相关工作状态的信息反馈至pc端，由pc端结合实时反馈的状态信息对干接点开关模块120进行调整控制，可以进一步确保干接点开关的正常工作。
进一步地，多个干接点开关组成的编码电路采用bcd码编码方式产生第二触发信号。干接点开关模块120是处理器模块130的输入控制端，干接点开关单端低电压可串并连接，干接点开关单端连接低电压，用于产生第二触发信号，其中各干接点开关的连接可自行设置，可串并连接，只需其组成的编码电路可以通过拨码输出相应的第二触发信号即可。进一步地，每个干接点开关都有5路输出，5路输出的触点可任意选择，也就是说每个干接点开关可以控制5个输出状态。编码电路可由多个干接点开关对应于同一灯光系统的工作模式，或者设为不同干接点开关对应于不同的灯光系统工作模式。干接点开关组成的编码电路采用bcd编码方式，其中，bcd码编码形式利用了四个位元来储存一个十进制的数码，使二进制和十进制之间的转换得以快捷的进行，相对于一般的浮点式记数法，采用bcd码，既可保存数值的精确度，又可免去使电脑作浮点运算时所耗费的时间。bcd码可分为有权码和无权码两类：有权bcd码有8421码、2421码、5421码，其中8421码是最常用的；无权bcd码有余3码，余3循环码等。以一个实施例中采用的8421码为例，8421bcd码是最基本和最常用的bcd码，它和四位自然二进制码相似，各位的权值为8、4、2、1，故称为有权bcd码，和四位自然二进制码不同的是，它只选用了四位二进制码中前10组代码，即用0000～1001分别代表它所对应的十进制数，余下的六组代码不用。运用8421码编码方式组成编码电路，每个干接点开关有5路输出，共可设置75种不同的灯光系统工作模式，若不需要75种工作模式，也可以设为多个干接点开关控制对应于同一灯光系统工作模式，通过拨码更改输出的第二触发信号类型，从而实现进行不同工作模式的选择。进一步地，干接点开关可以设置为单触开关锁定，或者设定为长触时触发调光功能。编码电路通过bcd码编码方式产生第二触发信号，处理器模块130接收该第二触发信号并在其激励下产生相应控制信号，从而实现可以通过硬件开关进行相关灯具工作模式的控制。
进一步地，干接点开关模块120包括光感电路，光感电路包括光感器件。光感器件可以为光电式传感器，光电式传感器是将光通量转换为电量的一种传感器，光电式传感器的基础是光电转换元件的光电效应，由于光电测量方法灵活多样，可测参数众多，具有非接触，高精度，高可靠性和反应快等特点，使得光电传感器在检测和控制领域获得了广泛的应用。干接点开关模块120可以通过增加光电式传感器实现光感控制，光电传感器可以根据日常亮度情况自动循环调整输出各种工作模式的触发信号。光感器件可以包括红外线传感器，红外线传感器是利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质，任何物质，只要它本身具有一定的温度(高于绝对零度)，都能辐射红外线，红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，反应快等优点，干接点开关模块120通过增加红外线传感器，可以通过红外线控制输出各种工作模式的触发信号。
进一步地，处理器模块130包括微处理器，所述微处理器分别与通讯协议模块110和干接点开关模块120连接。处理器模块130具体可以为arm微处理器等单片机芯片，处理器模块130接收来自通讯协议模块110的第一触发信号和干接点开关模块120的第二触发信号，在第一触发信号和第二触发信号的激励下产生控制信号并发送至控制回路模块140。微处理器可以通过发送pwm脉冲信号或调整电压范围对电源实现开、关或者调整亮度。具体地，可以通过发送pwm脉冲信号进行灯光系统工作模式调整，pwm是通过占空比调整开关或亮度问题的，如果是高电平，是全亮状态；如果是低电平则是关闭状态。也可以通过调整电压范围进行控制，电压调整范围可以为0-10v或者1-10v，电压调整是通过电压大小来判定亮度或者是开关，如果是0v或者是1v是关闭，如果是10v是全亮状态，如果是其它伏数就是亮度调整状态。
需要说明的是，第一触发信号和第二触发信号并非对触发信号本身内容做出限定，而只是为了区别发出对象的不同，第一触发信号和第二触发信号均为处理器模块130输入的触发信号，均用于激励处理器模块130产生相应控制信号。进一步地，可以设定第一触发信号与第二触发信号的优先级，如设定第一触发信号优先级高于第二触发信号，则第一触发信号的工作模式控制权限大于第二触发信号，即第二触发信号调控范围仅限于第一控制信号已调控的范围内。或者可以设定第一触发信号与第二触发信号具有相同的优先级，则二者的调控范围相同，可同时更改灯光系统的工作模式。
具体地，以一个实施例中处理器模块130采用arm微处理器为例，arm微处理器通过通信网络的相关通信协议与通讯协议模块110进行数据通信，接收由通讯协议模块110发送的第一触发信号，arm微处理器接收直接相连的干接点开关模块120发送的第二触发信号，arm微处理器在接收的触发信号的激励作用下产生控制信号并发送至控制回路模块140，从而实现外部控制端操控软件程序通过通信网络进行远程灯光控制或者用户通过操作开关等硬件对灯光系统的工作模式进行控制。微处理器模块130可以同时接收通讯协议模块110和干接点开关模块120发送的触发信号，可以同时通过软件和硬件对灯光系统进行工作模式控制，综合考虑了照明区域性与局部性的总控制或分散控制的要求，还考虑控制器手动与自动相结合，其控制方式集中，方便管控人员的有效管理，可以实现的景观模式效应多，可以满足大场合的照明控制场景模式需求。灯光系统不同的工作模式对应于不同的场景或情景需求，对于各种大型公共场合，需要灯光系统提供不同的情景模式，即对应于灯光系统不同的工作模式。
灯光控制器10可以通过微处理器模块130与路由器或服务器连接，则外部控制端可以通过软件程序对灯光控制器10进行扫描识别，并更改配置灯光控制器10的ip地址等基本配置信息，并通过软件程序实现对灯光系统场景模式的更改，通过增加灯光控制器10的数量，可以进行更大范围场景的情景模式设计调节。
进一步地，处理器模块130还包括复位电路和时钟电路，复位电路和时钟电路连接分别与微处理器连接。复位电路包括内置的看门狗电路，看门狗命令在程序的中断中拥有最高的优先级，通过定期的查看微处理器内部的情况，一旦发生错误就向微处理器发出重启信号的电路，从而保证复位信号的可靠性，增强灯光控制器的稳定性。时钟电路包括内置的晶振电路，通过晶振电路振荡为微处理器提供内部时钟，进一步确保微处理器的稳定性，从而确保灯光控制器的稳定工作。
进一步地，处理器模块130还包括pwm脉冲发生器，pwm脉冲发生器分别与微处理器和控制回路模块140连接。处理器模块130包括pwm脉冲发生器，其中，pwm脉冲是利用微处理器的数字输出对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，具体是用一连串的pwm脉冲信号代替正弦信号，其具有谐波小，响应快的优点。pwm脉冲发生器与微处理器和控制回路模块140连接，微处理器模块将在触发信号激励下产生的控制信号发送至pwm脉冲发生器，由脉冲发生器产生对应控制模式占空比的pwm脉冲信号并发送至控制回路模块140，从而实现对灯光系统的工作模式控制。具体地，利用pwm进行灯光控制时，假设输出占空比为50％的pwm脉冲信号，那么在1秒内，有0.5秒的时间开关是打开的，0.5秒关闭，那么灯就亮0.5秒，灭0.5秒，这样持续下去，灯就会按照亮灭的间隔相同时间方式进行闪烁。如果把占空比及频率进行调节，比如调高频率，使得在1毫秒内，0.5毫秒开，0.5毫秒灭，那么灯的闪烁频率就很高，或者降低占空比至20％，使得在1秒内，0.2秒亮，0.8秒灭，那么灯亮灭的间隔时间就不同，从而可以通过众多的控制回路用于满足不同的灯光场景模式需求。
进一步地，控制回路模块140包括可控硅控制回路、继电器回路和低压可调光回路中的至少一种。控制回路模块140与各类灯具连接，响应处理器模块130发送的控制信号控制各类灯具，控制回路模块140可以包括各类控制回路，如可控硅控制回路、继电器回路和低压可调光回路等，通过选择搭配各类控制回路，可以实现对各类灯光系统场景、情景模式的控制。进一步地，对于可控硅控制回路，在调光电源输入下，由处理器模块130发送不同的控制信号时，具体地，arm微处理器控制pwm脉冲发生器产生脉冲信号并发送至可控硅回路，使可控硅的相位角度发生变化，可控硅相位角的变化范围介于0度(或接近0度)到180度之间，其取决于pwm信号电平，pwm的占空比最大，在调光电源输入下输出电压就越大，那么灯光就越亮，从而实现对灯具的调光控制。对于继电器回路，其用于快速控制灯光亮灭，在恒流电源输入下，继电器根据处理器模块130发送的控制信号进行自动开关控制，从而实现对灯具的开关控制，控制灯光的亮灭。对于低压可调光回路，其用于在低压恒压电源输入情况下，实现灯光的低压条件的调光控制。控制回路模块140不仅考虑了对灯具的开关控制，通过合适选择设置可控硅控制回路、继电器回路和低压可调光回路等控制回路，可以通过多样的控制回路实现对灯光系统亮度进行调整，照明效果更佳，满足各种大型公共场合对于灯光系统的场景需求。
进一步地，灯光控制器10还包括检测用电及统计付费的检测统计模块，检测统计模块与微处理器连接。在每一个输出控制回路安装一个电流或者电压检测电路，这样就可以实时检测流过的电流及电压，从而算出消耗功率，以千瓦时一度电来算，这样就可以统计用电量，再结合处理器模块130预存的电力单价，计算出电费，实现电费统计功能，最后可以将计算统计出的用电量和电费反馈至处理器模块130，进一步反馈至外部控制端显示给用户。
进一步地，灯光控制器10还包括分别与处理器模块130和控制回路模块140连接的光耦隔离电路。光耦隔离电路连接在处理器模块130和控制回路模块140之间，使被隔离的处理器模块130和控制回路模块140两部分之间没有电的直接连接，光耦隔离电路输入输出相互隔离，电信号传输具有单向性特点，可以防止因有电的连接而引起的干扰，特别是低压的控制电路与外部高压电路之间，可以大大增加灯光控制器10的可靠性。
此外，本申请还提供一种灯光控制系统。图2为本申请的灯光控制系统一实施例的结构示意图，如图2所示，本实施例中灯光控制系统包括控制终端20、灯具30以及如上所述的灯光控制器10，灯光控制器10分别与控制终端20及灯具30连接，具体地，控制终端20与处理器模块130连接，灯具与控制回路模块140连接。控制终端20可以为计算机终端或移动终端，可以实现通过网络进行远程控制。灯具30包括各种灯光系统中的照明设备。
上述灯光控制系统，控制终端可以分别通过局域网络和手动调控方式控制灯光控制器，由灯光控制器中的通讯协议模块和干接点开关模块将触发信号发送至处理器模块，由处理器模块产生控制信号控制与其连接的控制回路模块对灯光系统的灯具进行调控，实现了通过软件和硬件相结合的控制方式，使灯光控制方式更集中，便于有效管理，从而使灯光管控方便且节约电能。
图3为本申请的灯光控制系统一实施例的结构示意图，如图3所示，本实施例的灯光控制系统包括pc远程控制端，灯光控制器，led灯，电源电路等。具体地，灯光控制器包括分别与pc远程控制端和arm微处理器芯片连接的通讯协议模块、与arm微处理器芯片连接的干接点开关模块、分别与arm微控制器连接的低压可调光回路，可控硅控制回路和继电器回路。其中，电源电路与arm微处理器芯片连接，为arm微处理器芯片供电。arm微处理器芯片通过一光耦隔离电路分别与低压可调光回路、可控硅控制回路及继电器回路连接。低压可调光回路通过低压恒压电源连接led灯，可控硅控制回路通过调光电源控制led灯，继电器回路通过恒流电源连接led灯。
本实施例的灯光控制系统，可以由用户操作通过干接点开关给arm微处理器芯片触发信号，arm微处理器芯片接收触发信号后发出pwm信号通过光耦隔离电路来控制可控硅控制回路进行开关或调整亮度或转换灯光场景模式；也可以由pc远程控制通过通讯协议模块给arm微处理器芯片发送触发信号，arm微处理器芯片接收到触发信号后发出pwm信号通过光耦隔离电路来控制可控硅调光电路进行开关或调整亮度或转换灯光场景模式。利用pwm进行灯光控制时，假设输出占空比为50％的pwm脉冲信号，那么在1秒内，有0.5秒的时间开关是打开的，0.5秒关闭，那么灯就亮0.5秒，灭0.5秒，这样持续下去，灯就会按照亮灭的间隔相同时间方式进行闪烁。如果把占空比及频率进行调节，比如调高频率，使得在1毫秒内，0.5毫秒开，0.5毫秒灭，那么灯的闪烁频率就很高，或者降低占空比至20％，使得在1秒内，0.2秒亮，0.8秒灭，那么灯亮灭的间隔时间就不同，从而可以满足不同的灯光场景模式需求。arm微处理器芯片可以同时接收通讯协议模块和干接点开关发送的触发信号，可以同时通过软件和硬件对灯光系统进行工作模式控制，综合考虑了照明区域性与局部性的总控制或分散控制的要求，还考虑控制器手动与自动相结合，其控制方式集中，方便管控人员的有效管理，可以实现的景观模式效应多，可以满足大场合的照明控制场景模式需求。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。