阅读说明：本技术 一种用于控制室内led灯具照明的地毯及其控制方法 (Carpet for controlling indoor LED lamp illumination and control method thereof ) 是由 宋宏伟 李凯洲 于 2020-12-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于控制室内LED灯具照明的地毯及其控制方法,属于室内照明灯具控制领域所述的室内LED灯具包括第一蓝牙通信模块；其特征在于,所述的地毯包括顶部的绒毛层、中部的防水层、所述防水层内部的控制电路、以及底部的支撑层；所述的控制电路包括压力传感器矩阵、光敏传感器、微处理器、供电模块和第二蓝牙通信模块；所述的压力传感器矩阵、光敏传感器与微控制器连接；所述的微处理器用于发送灯光控制指令至LED灯具,通过第二蓝牙通信模块与LED灯具中的第一蓝牙通信模块实现通讯；所述的供电模块用于对微处理器和第二蓝牙通信模块供电。本发明设计的地毯让灯具控制更加便捷、自然且符合家庭环境。(The invention discloses a carpet for controlling indoor LED lamp illumination and a control method thereof, and belongs to the field of indoor illumination lamp control.A first Bluetooth communication module is arranged in an indoor LED lamp; the carpet is characterized by comprising a fluff layer at the top, a waterproof layer at the middle part, a control circuit in the waterproof layer and a supporting layer at the bottom; the control circuit comprises a pressure sensor matrix, a photosensitive sensor, a microprocessor, a power supply module and a second Bluetooth communication module; the pressure sensor matrix and the photosensitive sensor are connected with the microcontroller; the microprocessor is used for sending a light control command to the LED lamp and realizing communication with a first Bluetooth communication module in the LED lamp through a second Bluetooth communication module; and the power supply module is used for supplying power to the microprocessor and the second Bluetooth communication module. The carpet designed by the invention enables the lamp to be controlled more conveniently and naturally and accords with the household environment.)

一种用于控制室内LED灯具照明的地毯及其控制方法

技术领域

本发明涉及室内照明灯具控制领域，尤其是一种用于控制室内LED灯具照明的地毯及其控制方法。

背景技术

随着蓝牙、WiFi、ZigBee等无线通讯技术的成熟，照明灯具的控制也逐渐向着无线化和智能化的方向发展。传统的灯具开关方式为机械式，需要手动进行接触式控制，一方面无法做到远程控制，另一方面布线复杂；声控灯采用了根据声音强度来开启灯具的控制方式，可以在较远的距离进行控制，但是在家庭及一些具有安静要求的环境中缺乏适用性，且无法进行灯具的关闭；目前一些智能家居系统中采用了一种通过手机、智能音箱等设备进行控制的物联网灯具，通过将灯具联网，很好地解决了远程控制的问题。但是灯具的开关仍然需要手机app进行控制，操作繁琐。上述的灯具控制方式都需要繁琐的人工操作，在室内场景下无法达到自然、无感知的控制效果。

发明内容

为了克服以上不足，让灯具控制更加便捷、自然且符合家庭环境，本发明提供了一种用于控制室内LED灯具照明的地毯及其控制方法。

本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：

本发明的其中一个目的是提供一种用于控制室内LED灯具照明的地毯，所述的室内LED灯具包括第一蓝牙通信模块；所述的地毯包括顶部的绒毛层、中部的防水层、所述防水层内部的控制电路、以及底部的支撑层；

所述的控制电路包括压力传感器矩阵、光敏传感器、微处理器、供电模块和第二蓝牙通信模块；所述的压力传感器矩阵、光敏传感器与微控制器连接；所述的微处理器用于发送灯光控制指令至LED灯具，通过第二蓝牙通信模块与LED灯具中的第一蓝牙通信模块实现通讯；所述的供电模块用于对微处理器和第二蓝牙通信模块供电；

所述的微处理器发送的灯光控制指令由6字节十六进制字符串组成，分别为：

起始码：2字节，用于标识指令起始字段；

灯具码：2字节，用于标识要控制的灯具类型及ID；

控制码：1字节，用于标识控制命令的类型，包括开灯、关灯操作；

校验码：1字节，用于CRC循环冗余校验，判断指令数据是否正确。

本发明的另一个目的是提供一种利用上述地毯对室内LED灯具进行控制的方法，包括以下步骤：

步骤1：光敏传感器实时进行光照值检测，若当前光照充足，则控制电路进入睡眠状态，微处理器、压力传感器和第二蓝牙通信模块不工作；若当前光照值低于阈值，则控制电路进入待机状态，进入步骤2；

步骤2：压力传感器实时检测施加在地毯上的压力值并传至微处理器，当压力值达到预设范围，微处理器识别到压力变化，则由微处理器发送灯光控制指令，通过第二蓝牙通信模块传至LED灯具，控制LED灯具打开，经过预设时长后自动关闭，返回步骤1。

作为本发明的优选，当微处理器在灯具打开的状态下连续接收到两次电压信号，则发送关闭灯具的控制指令，优先级高于步骤2所述的经过预设时长后自动关闭的方式。

本发明具备的有益效果是：提出了一种用于控制室内LED灯具照明的地毯，当人体踩到该控制地毯上时，防水层内部的压力传感器矩阵感知到压力值，并将压力转化为电信号传给微处理器，微处理器根据压力值的变化情况，由蓝牙通信模块发送相关控制指令。灯具在接收到蓝牙指令后进行开灯和关灯以及其他的灯光变化，让灯具控制更加便捷、自然且符合家庭环境。

附图说明

图1是本实施例中的照明控制地毯的结构示意图；

图2是本实施例中的控制电路原理示意图；

图3是本实施例中的控制方法流程图；

图中，1绒毛层，2防水层，3压力传感器矩阵，4控制电路，5支撑层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，一种用于控制室内LED灯具照明的地毯，所述的室内LED灯具包括第一蓝牙通信模块；所述的地毯包括顶部的绒毛层1、中部的防水层2、所述防水层内部的控制电路4、以及底部的支撑层5；

如图2所示，所述内部整体电路可以感知人体走过施加的压力，使用蓝牙发送指令控制灯具的开关。所述的控制电路包括压力传感器矩阵3、光敏传感器、微处理器、供电模块和第二蓝牙通信模块；所述的压力传感器矩阵、光敏传感器与微控制器连接；所述的微处理器用于发送灯光控制指令至LED灯具，通过第二蓝牙通信模块与LED灯具中的第一蓝牙通信模块实现通讯；所述的供电模块用于对微处理器和第二蓝牙通信模块供电；

所述的微处理器发送的灯光控制指令由6字节十六进制字符串组成，分别为：

起始码：2字节，用于标识指令起始字段；

灯具码：2字节，用于标识要控制的灯具类型及ID；

控制码：1字节，用于标识控制命令的类型，包括开灯、关灯操作；

校验码：1字节，用于CRC循环冗余校验，判断指令数据是否正确。

在本发明的一项具体实施中，所述的压力传感器矩阵由若干压力传感器构成，所述的压力传感器均匀布置在地毯中，紧贴着地毯绒毛下方，以20cm*20cm的矩阵进行排列。在压力传感器铺设的范围内，当人体产生压力后，传感器电阻发生变化，并将其转化为电信号，输入到微处理器模块。传感器接收的压力范围典型值为2kg-100kg，对应电压变化为0-3.3V；所述的光敏传感器裸露在地毯一侧，不被绒毛层遮盖。

所述第二蓝牙通信模块用于接收和发送控制指令，可以和室内灯具、手机等设备进行通信。

所述微处理器模块8用于整体电路的控制，模块采用了可编程的单片机，定义电路逻辑。微处理器接收来自压力传感器的压力值电路信号，根据不同的压力变化，向蓝牙通信模块输出不同的控制指令。压力变化包括但不限于短时间接触、长时间停留、间隔某一时间重复接触等。

微处理器采用STM32单片机，单片机由3.3V的电压进行供电；具有睡眠、停机和待机3种低功耗模式，当光敏电阻检测到光照较强时，进入停机状态；反之进入待机状态，响应压力值变化；内置256K字节的闪存程序存储器，存储定义的灯光控制指令；I/O管脚输入电平的范围为2.0-3.6V，和光敏电阻与压力传感器进行相连，接收相关信号；单片机内置了3个通用收发器，控制电路采用异步收发器USART1与蓝牙通信模块连接。

所述光敏电阻模块9用于感知外界光线，在不同光线下出现不同的电阻值变化。从而控制电路的状态。在光线照明充足的情况下，控制电路处于关闭状态，不响应压力传感器的压力信号；

所述供电模块10用于整体电路的供电，将常用电压转化为不同的电压，为单片机和蓝牙设备供电；

所述控制的智能灯具为常见的带有蓝牙控制功能的灯具，一般由蓝牙通信模块9、微处理器10、LED灯光模块11和供电模块12构成。

在本发明的一项具体实施中，所述的地毯顶部的绒毛层构成外部的地毯主体，由衬被和表面的簇绒组成。所述的地毯中部的防水层材料为丙烯酸。所述的支撑层需要具有一定强度，本实施采用的材质为橡胶。

如图3所示，利用上述的地毯对室内LED灯具进行控制的方法，包括以下步骤：

步骤1：光敏传感器实时进行光照值检测，若当前光照充足，则控制电路进入睡眠状态，微处理器、压力传感器和第二蓝牙通信模块不工作；若当前光照值低于阈值，则控制电路进入待机状态，进入步骤2；

步骤2：压力传感器实时检测施加在地毯上的压力值并传至微处理器，当压力值达到预设范围，微处理器识别到压力变化，则由微处理器发送灯光控制指令，通过第二蓝牙通信模块传至LED灯具，控制LED灯具打开，经过预设时长后自动关闭，返回步骤1。

在本发明的一项具体实施中，当微处理器在灯具打开的状态下连续接收到两次电压信号，则发送关闭灯具的控制指令，优先级高于步骤2所述的经过预设时长后自动关闭的方式。