CN102595688A

CN102595688A - Led灯及led控制系统

Info

Publication number: CN102595688A
Application number: CN2011102039549A
Authority: CN
Inventors: 贺锡魁
Original assignee: SHENZHEN BLUEBOO LIGHTING CO Ltd
Current assignee: SHENZHEN BLUEBOO LIGHTING CO Ltd
Priority date: 2011-07-20
Filing date: 2011-07-20
Publication date: 2012-07-18

Abstract

本发明涉及LED灯及LED控制系统，该LED灯包括无线控制模块和LED模块，所述无线控制模块与所述LED模块连接，所述无线控制模块与外部进行射频通信并控制所述LED模块工作；该LED控制系统，包括至少一个控制台、如上述LED灯的至少一个第一级主站LED灯、多个第二级主站LED灯和多个从站LED灯，所述控制台与所述第一级主站LED灯进行射频通信，该第一级主站LED灯分别与位置邻近的两个第二级主站LED灯进行射频通信，各个第二级主站LED灯之间根据位置距离依序进行射频通信，每一个主站LED灯与多个从站LED灯进行射频通信。本发明具有适用范围广泛、性能稳定、便于维护等优点。

Description

LED灯及LED控制系统

技术领域

本发明涉及一种照明设备，特别涉及一种LED灯及包括该LED灯的LED控制系统。

背景技术

随着低碳节能观念的推广，LED灯在照明领域得到了广泛的应用。在城市亮化工程中，沿街的LED护栏管、LED装饰灯以及LED埋地灯需要采用多个LED灯或者多个LED灯组构成一个可以相互映衬和协调的系统才能具有非常好的视觉效果。所以需要通过一个系统对每个LED或者每个LED灯组进行独立控制，控制其在任意时刻的工作状态，包括亮灭状态，亮度以及显示的色彩。

目前对LED控制系统性控制的方法包括如下几种：

1、采用有线的LED控制系统，如图1所示，该LED控制系统通过信号线（包括双绞线）将PC主控的控制信号传输给中继器，然后中继器将该控制信号通过信号线（包括双绞线）分发给多个分控器，每个分控器和多个LED光源串联，该分控器可以将控制信号沿着串联的LED光源传达给任意一个LED光源可以控制多个LED光源的工作状态。虽然此种方案能够控制每个LED光源做任意变化，但是由于多个LED是串联的，所以会导致只要一个LED光源坏掉，则会导致多个LED光源不能正常工作，所以其可靠性较差。而如果增加分控器的数量，使得每个分控制控制一个LED灯，这不仅增加了分控器的成本，还增加了布线成本。

2、为了解决掉上述技术方案1中存在的问题，后来人们又想出了另外一种LED控制系统，即在每个LED光源内部集成控制模块，每个LED光源受与其连接的控制模块控制。由于每个LED光源受独立的控制模块控制，各个LED光源的控制信号不相互影响，所以该控制系统的可靠性较好，但是由于各个控制模块没有与其他控制器连接，所以为了达到自主控制LED光源的目的，每个控制模块的控制程序都是在工程安装之前预先烧录好的，不能变更，虽然此种控制方法较好的解决了系统的可靠性问题，但是由于各个控制模块的控制程序不能变更，导致了维护困难，该LED光源形成的显示效果单一，同时为了节省成本，每个LED光源的控制程序都是一样的，所以只能应用来产品变化相同的场合，如果将每个LED光源的控制程序都写成不一样的，使各个LED光源形成一个系统性的变化图案，则这会给生产制作和安装上带来巨大的困难。

3、为了解决上述技术方案2中存在的问题，后来又有人们想出了通过将技术方案2的LED控制系统中的每个LED光源增加无线通信模块，所述无线通信模块连接控制模块连接，通过无线中继器将PC主控的控制信号发送给每个控制模块。

但是由于在城市亮化工程中，多个LED或者LED灯组构成的系统一般距离会比较长，而目前的无线信号(如蓝牙或者2.4G无线、WIFI等)传输距离都很短，大概只能是100米左右。所以对于距离比较长的亮化工程中，采用无线方式控制有其局限性，适用范围窄。而对于距离比较短的亮化工程中，采用一个无线中继器能够对所有的LED灯或者LED灯组进行控制，但是如果不采用跳频的方式进行信号传输，各个无线信号之间会形成干扰，而如果采用跳频的方式进行无线信号传输，又会出现控制信号较难同步的问题。另外，当无线中继器出现故障不能工作时，整个系统不能工作，造成整个LED控制系统不稳定，并且不易于维护，并且成本较高。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术LED控制系统存在的适用范围窄、工作不稳定、成本较高等技术问题，本发明提供一种LED灯及LED控制系统。

本发明的具体技术方案如下：

本发明提供一种LED灯，包括无线控制模块和LED模块，所述无线控制模块与所述LED模块连接，所述无线控制模块与外部进行射频通信并控制所述LED模块工作。

所述无线控制模块包括控制单元和射频单元，所述射频单元与所述控制单元连接，所述射频单元接收外部信号并反馈自身物理地址信息到外部，所述控制单元输出控制信号到所述LED模块。

所述无线控制模块进一步包括存储单元，所述存储单元与所述控制单元连接，所述存储器用来存储控制所述LED模块显示图案的显示信号。

所述LED模块包括驱动单元和发光单元，所述驱动单元接受所述控制单元输出的控制信号，所述发光单元在所述驱动单元的驱动下发光并显示图案。

所述LED灯进一步包括电源模块，所述电源模块用来为所述无线控制模块和所述LED模块供电。

本发明还提供一种LED控制系统，包括至少一个控制台、如上述LED灯的至少一个第一级主站LED灯、多个第二级主站LED灯和多个从站LED灯，所述控制台与所述第一级主站LED灯进行射频通信，该第一级主站LED灯分别与位置邻近的两个第二级主站LED灯进行射频通信，各个第二级主站LED灯之间根据位置距离依序进行射频通信，每一个主站LED灯与多个从站LED灯进行射频通信。

所述控制台包括主射频单元，所述控制台通过所述主射频单元与所述第一级主站LED灯的射频单元通信而控制所述第一级主站LED，该第一级主站LED灯通过其射频单元与所述第二级主站LED灯的射频单元进行射频通信而控制所述第二级主站LED灯，各个第二级主站LED灯通过其射频单元之间的依序射频通信而依序控制各个第二级主站LED灯，每一个主站LED灯通过其射频单元与多个从站LED灯的射频单元通信而控制多个从站LED灯。

所述控制台包括主控制单元，所述主控制单元用来产生主控制信号并通过所述主射频单元输出到所述第一级主站LED灯，所述第一级主站LED灯的控制单元用来产生控制信号并通过其射频单元输出到所述第二级主站LED灯和所述从站LED，所述第二级主站LED的控制单元用来产生控制信号并通过其射频单元分别输出到邻近位置的第二级主站LED灯和所述从站LED灯。

所述控制台包括位置选择单元，所述位置选择单元用来识别所述第一级主站LED灯或者所述从站LED灯的反馈信号并进行位置判断。

所述主站LED灯和所述从站LED灯都在2.4G频段200~300个频点下循环跳频工作。

相较于现有技术，本发明LED控制系统及LED灯的主要有益效果在于：本发明提供的LED灯可以作为独立的控制单元，来控制下一级LED灯的工作，扩大了该LED控制系统的适用范围。另外，各个LED灯都包括相同的元件结构，在其中一个LED灯出现故障时，可以由其它LED实现控制功能，使得整个LED控制工作稳定，具有便于维护，成本较低等优点。

附图说明

图1为现有技术LED控制系统的方框示意图。

图2为本发明实施例1的LED灯的方框示意图。

图3为本发明实施例2的LED控制系统的方框示意图。

图4为本发明实施例2的LED控制系统的控制台的方框示意图。

图5为本发明实施例2的LED控制系统的第一级主站LED灯的方框示意图。

图6为本发明实施例2的LED控制系统的第二级LED灯的方框示意图。

图7为本发明实施例2的LED控制系统的从站LED灯的方框示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用来限定本发明。

实施例1

如图2所示，本发明提供的一种LED灯，其包括无线控制模块、LED模块和电源模块。所述无线控制模块与LED模块连接，所述电源模块与所述无线控制模块和所述LED模块都连接。所述无线控制模块用来与外部进行射频通信并控制所述LED模块工作。所述电源模块用来为所述无线控制模块和所述LED模块供电。

所述无线控制模块包括控制单元、射频单元和存储单元，所述控制单元与所述射频单元和所述存储单元都连接。所述射频单元具有物理地址信息，其用来与外部进行射频通信，接收外部信号并将其自身的物理地址信息反馈到外部。所述存储单元用来存储控制所述LED模块显示图案的显示信号。所述控制单元用来产生控制信号并输出到所述LED模块，控制所述LED模块工作。

所述LED模块包括驱动单元和发光单元，所述驱动单元与所述发光单元连接。所述驱动单元接受所述控制单元输出的控制信号并转换为驱动信号，驱动所述发光单元工作。所述发光单元在所述驱动单元的控制下发光并显示图案。

本发明所述LED灯的具体工作原理为：

所述电源模块输出电源信号到所述无线控制模块和所述LED模块；所述无线控制模块的射频单元与外部进行射频通信，所述射频单元将接收的外部信号提供给所述控制单元并将其自身的物理地址信息反馈到外部；所述存储单元在所述控制单元的控制下，将其存储的显示信号提供给所述控制单元；所述控制单元根据接收的外部信号和显示信号产生控制信号，并将控制信号提供给所述LED模块；所述LED模块的驱动单元根据接收的控制信号产生驱动信号，并将驱动信号提供给所述发光单元；所述发光单元接收驱动信号，在驱动信号的控制下发光并显示图案。

实施例2

如图3所示，本发明提供的一种LED控制系统，其包括一个控制台、第一第一级主站LED灯、多个第二级主站LED灯和多个从站LED灯。所述第一级主站LED灯、所述第二级主站LED灯和所述从站LED灯都为实施例1中所述的LED灯，即所述第一级主站LED灯、所述第二级主站LED灯和所述从站LED灯采用相同的元件结构。由于各自执行不同的控制信号而实现不同的功能，所以所述主站LED灯与所述从站LED灯可以相互替换，以实现相同的功能。

所述控制台与所述第一级主站LED灯进行射频通信而控制所述第一级主站LED灯，该第一级主站LED灯根据物理地址信息分别与两个第二级主站LED灯进行射频通信而控制所述两个第二级主站LED灯，所述两个第二级主站LED灯分别根据物理地址信息与其他各个第二级主站LED灯之间依序进行射频通信。每一个主站LED灯分别与多个从站LED灯进行射频通信而控制多个从站LED灯。

由此可见，在本发明所述的LED控制系统中，所述控制台即为中央控制器，所述第一级主站LED灯和第二级主站LED灯即为所述LED控制系统的主节点控制器，每一个从站LED灯即为所述LED控制系统的受控端。所述控制台的数量可以为一个或者多个，所述第一级主站LED的数量可以为一个或者多个，每一个主站LED灯可以控制一个或者多个从站LED灯。此外，为了防止外部干扰，所述第一级主站LED灯、所述第二级主站LED灯和所述从站LED灯在2.4G频段200~300个频点下循环跳频工作。

如图4所示，所述控制台包括主控制单元、主射频单元、位置选择单元和主电源单元。所述主控制单元与所述主射频单元、所述主选择单元、所述主电源单元连接。所述主电源单元用来为所述主控制单元、主射频单元和主选择单元供电。

所述主控制单元用来产生主控制信号，并将主控制信号输出到所述主射频单元。所述主射频单元用来与所述第一级主站LED灯进行射频通信，其包括主射频发射单元和主射频接收单元。所述主射频发射单元用来将接收的主控制信号转换为发射射频信号，并将发射射频信号提供给所述第一级主站LED灯。所述主射频接收单元用来将接收射频信号转换为反馈信号，并将反馈信号提供给所述位置选择单元。所述位置选择单元用来接收所述第一级主站LED灯的反馈信号，并根据反馈信号进行位置比较判断。例如，如果得出的判断结果是所述第一级主站LED灯的位置信息属于基准范围内，则该位置选择单元输出正常工作信号到所述主控制单元，所述主控制单元控制所述控制台与该第一主站LED灯继续进行射频通信；如果得出的判断结果是所述第一级主站LED灯的位置信息不属于基准范围内或者所述位置选择单元未接收到所述第一级主站LED灯的反馈信号，则该位置选择单元输出异常工作信号到所述主控制单元，所述主控制单元控制所述控制台与对应该第一级主站LED灯的从站LED灯进行射频通信，即所述对应的从站LED灯变更为第一级主站LED灯。

如图5所示，所述第一级主站LED灯包括第一无线控制模块、第一LED模块和第一电源模块。所述第一无线控制模块与所述第一LED模块连接，所述第一电源模块与所述第一无线控制模块和所述第一LED模块都连接。所述第一无线控制模块用来与所述控制台、所述从站LED灯进行射频通信并控制所述第一LED模块工作。所述第一电源模块用来为所述第一无线控制模块和所述第一LED模块供电。

所述第一无线控制模块包括第一控制单元、第一射频单元和第一存储单元，所述第一控制单元与所述第一射频单元和所述第一存储单元都连接。所述第一射频单元具有物理地址信息，其用来与所述控制台、所述第二级主站LED灯、所述从站LED灯进行射频通信，接收所述控制台、所述第二级主站LED灯和所述从站LED的射频信号，并将其自身的物理地址信息反馈到所述控制台。所述第一存储单元用来存储控制所述第一LED模块显示图案的显示信号。所述第一控制单元用来控制所述主站驱动单元、两个第二级主站LED灯和多个从站LED灯；其根据所述控制台输出的控制信号和所述第一存储单元存储的显示信号，产生第一控制信号并输出到所述第一驱动单元；并且，其根据所述控制台输出的控制信号以及所述第二级主站LED灯和从站LED灯输出的反馈信号，产生主站控制信号和从站控制信号并通过所述第二射频单元输出到所述第二级主站LED和所述从站LED灯。

所述第一LED模块包括第一驱动单元和第一发光单元，所述第一驱动单元与所述第一发光单元连接。所述第一驱动单元接受所述第一控制单元输出的第一控制信号并将其转换为驱动信号，驱动所述第一发光单元工作。所述第一发光单元在所述第一驱动单元的控制下发光并显示图案。

如图6示，所述第二级主站LED灯包括第二无线控制模块、第二LED模块和第二电源模块。所述第二无线控制模块与所述第二LED模块连接，所述第二电源模块与所述第二无线控制模块和所述第二LED模块都连接。所述第二无线控制模块用来与所述第一级主站LED灯或者第二级主站LED灯进行射频通信并控制所述第二LED模块工作。所述第二电源模块用来为所述第二无线控制模块和所述第二LED模块供电。

所述第二无线控制模块包括第二控制单元、第二射频单元和第二存储单元，所述第二控制单元与所述第二射频单元和所述第二存储单元都连接。所述第二射频单元具有物理地址信息，其用来与所述第一级主站LED灯或者其它第二级主站LED灯以及所述从站LED灯进行射频通信，接收所述第一级主站LED灯或者其它位置邻近的第二级主站LED灯以及所述从站LED灯的射频信号，并将其自身的物理地址信息反馈到所述第一级主站LED灯或者其它位置邻近的第二级主站LED灯。所述第二存储单元用来存储控制所述第二LED模块显示图案的显示信号。所述第二控制单元用来控制其它位置邻近的第二级主站LED灯和所述从站驱动单元；其根据所述第一级主站LED灯或者其它位置邻近的第二级主站LED灯输出的控制信号以及所述第二存储单元存储的显示信号，产生第二控制信号并输出到所述第二级主站驱动单元；并且，其根据所述第一级主站LED灯或者其它位置邻近的第二级主站LED灯输出的控制信号，以及所述其它位置邻近的第二级主站LED灯和所述从站LED灯的反馈信号，产生主站控制信号和从站控制信号并通过所述第二射频单元输出到所述第二级主站LED和所述从站LED灯。

所述第二LED模块包括第二驱动单元和第二发光单元，所述第二驱动单元与所述第二发光单元连接。所述第二驱动单元接受所述第二控制单元输出的第二控制信号并将其转换为驱动信号，驱动所述第二发光单元工作。所述第二发光单元在所述第二驱动单元的控制下发光并显示图案。

如图7示，所述从站LED灯包括第三无线控制模块、第三LED模块和第三电源模块。所述第三无线控制模块与所述第三LED模块连接，所述第三电源模块与所述第三无线控制模块和所述第三LED模块都连接。所述第三无线控制模块用来与所述第一级主站LED灯或者第二级主站LED灯进行射频通信并控制所述第三LED模块工作。所述第三电源模块用来为所述第三无线控制模块和所述第三LED模块供电。

所述第三无线控制模块包括第三控制单元、第三射频单元和第三存储单元，所述第三控制单元与所述第三射频单元和所述第三存储单元都连接。所述第三射频单元具有物理地址信息，其用来与所述主站LED灯进行射频通信，接收所述主站LED的射频信号，并将其自身的物理地址信息反馈到所述主站LED灯。所述第三存储单元用来存储控制所述第三LED模块显示图案的显示信号。所述第三控制单元用来控制所述从站驱动单元；其根据所述主站LED输出的射频信号和所述第三存储单元存储的显示信号，产生第三控制信号并输出到所述主站驱动单元。

所述第三LED模块包括第三驱动单元和第三发光单元，所述第三驱动单元与所述第三发光单元连接。所述第三驱动单元接受所述第三控制单元输出的第三控制信号并将其转换为驱动信号，驱动所述第三发光单元工作。所述第三发光单元在所述第三驱动单元的控制下发光并显示图案。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种LED灯，其特征在于，包括无线控制模块和LED模块，所述无线控制模块与所述LED模块连接，所述无线控制模块与外部进行射频通信并控制所述LED模块工作。

2.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述无线控制模块包括控制单元和射频单元，所述射频单元与所述控制单元连接，所述射频单元接收外部信号并反馈自身物理地址信息到外部，所述控制单元输出控制信号到所述LED模块。

3.根据权利要求2所述的LED灯，其特征在于，所述无线控制模块进一步包括存储单元，所述存储单元与所述控制单元连接，所述存储器用来存储控制所述LED模块显示图案的显示信号。

4.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述LED模块包括驱动单元和发光单元，所述驱动单元接受所述控制单元输出的控制信号，所述发光单元在所述驱动单元的驱动下发光并显示图案。

5.根据权利要求1所述的LED灯，其特征在于，所述LED灯进一步包括电源模块，所述电源模块用来为所述无线控制模块和所述LED模块供电。

6.一种LED控制系统，其特征在于，包括至少一个控制台、如上述权利要求1至权利要求5任一所述LED灯的至少一个第一级主站LED灯、多个第二级主站LED灯和多个从站LED灯，所述控制台与所述第一级主站LED灯进行射频通信，该第一级主站LED灯分别与位置邻近的两个第二级主站LED灯进行射频通信，各个第二级主站LED灯之间根据位置距离依序进行射频通信，每一个主站LED灯与多个从站LED灯进行射频通信。

7.根据权利要求6所述的LED控制系统，其特征在于，所述控制台包括主射频单元，所述控制台通过所述主射频单元与所述第一级主站LED灯的射频单元通信而控制所述第一级主站LED，该第一级主站LED灯通过其射频单元与所述第二级主站LED灯的射频单元进行射频通信而控制所述第二级主站LED灯，各个第二级主站LED灯通过其射频单元之间的依序射频通信而依序控制各个第二级主站LED灯，每一个主站LED灯通过其射频单元与多个从站LED灯的射频单元通信而控制多个从站LED灯。

8.根据权利要求7所述的LED控制系统，其特征在于，所述控制台包括主控制单元，所述主控制单元用来产生主控制信号并通过所述主射频单元输出到所述第一级主站LED灯，所述第一级主站LED灯的控制单元用来产生控制信号并通过其射频单元输出到所述第二级主站LED灯和所述从站LED，所述第二级主站LED的控制单元用来产生控制信号并通过其射频单元分别输出到邻近位置的第二级主站LED灯和所述从站LED灯。

9.根据权利要求8所述的LED控制系统，其特征在于，所述控制台包括位置选择单元，所述位置选择单元用来识别所述第一级主站LED灯或者所述从站LED灯的反馈信号并进行位置判断。

10.根据权利要求9所述的LED控制系统，其特征在于，所述主站LED灯和所述从站LED灯都在2.4G频段200～300个频点下循环跳频工作。