CN102740542B - Led灯及led控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及LED灯及LED控制系统，该LED控制系统包括至少一个控制台、多个主站LED灯、多个从站LED灯，所述控制台与一个主站LED灯之间以及各个主站LED灯之间依序进行射频通信，每一个主站LED灯与多个从站LED灯进行射频通信；每一LED灯包括无线控制模块和LED模块，所述无线控制模块与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。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。

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控制系统。

本发明的具体技术方案如下：

本发明提供一种LED控制系统，其包括至少一个控制台、多个主站LED灯、多个从站LED灯，所述控制台与一个主站LED灯之间以及各个主站LED灯之间依序进行射频通信，每一个主站LED灯与多个从站LED灯进行射频通信；所述控制台包括第一射频单元，每一个主站LED灯都包括第二射频单元，每一个从站LED灯包括第三射频单元，所述控制台通过所述第一射频单元与一个第二射频单元通信而控制一个主站LED，各个主站LED灯通过各个第二射频单元之间依序通信而依序控制各个主站LED灯，每一个主站LED灯通过所述第二射频单元与多个第三射频单元通信而控制多个从站LED灯。

所述控制台包括第一控制单元，所述主站LED灯包括第二控制单元，所述从站LED灯包括第三控制单元，所述第一控制单元用来产生第一控制信号并通过所述第一射频单元输出到一个主站LED灯，所述第二控制单元用来产生第二控制信号和第三控制信号，所述第二控制单元通过所述第二射频单元将所述第二控制信号依序输出到各个主站LED灯，所述主站LED灯通过所述第二射频单元将所述第三控制信号输出到所述从站LED灯，所述第三控制单元通过所述第三射频单元接收第三控制信号。

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主站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灯都包括发光单元，各发光单元在所述第二控制单元或者所述第三控制单元的控制下发光。

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

本发明还提供一种LED灯，其包括无线控制模块和LED模块，所述无线控制模块与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、射频单元和存储单元，所述射频单元接收的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。

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控制系统的方框示意图；

图3为本发明实施例1的LED控制系统的控制台的方框示意图；

图4为本发明实施例1的LED控制系统的主站LED灯的方框示意图；

图5为本发明实施例1的LED控制系统的从站LED灯的方框示意图；

图6为本发明实施例2的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控制系统，其包括一个控制台、多个主站LED灯和多个从站LED灯。所述控制台通过与所述主站LED灯射频通信而控制所述主站LED灯。所述控制台与其中一个主站LED灯进行射频通信而控制该主站LED灯，受所述控制台控制的该主站LED灯与其他各个主站LED灯之间依序进行射频通信而依序控制各个主站LED灯。具体情况为，如该LED控制系统包括第一主站LED灯、第二主站LED灯，……，第N主站LED灯，其中N为自然数，所述控制台与所述第一主站LED灯进行射频通信而控制所述第一主站LED灯，所述第一主站LED灯与所述第二主站LED灯进行射频通信而控制所述第二主站LED灯，所述第二主站LED灯与所述第三主站LED灯进行射频通信而控制所述第四主站LED灯，……，所述第N-1主站LED灯与所述第N主站LED灯进行射频通信而控制所述第N主站LED灯。而每一个主站LED灯通过与多个从站LED灯分别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，每一个主站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。每一个主站LED灯可以控制一个或者多个从站LED灯。

所述主站LED灯与所述从站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。此外，为了防止外部干扰，所述主站LED灯和所述从站LED灯在2.4GHZ频段200～300个频点下循环跳频工作。

如图3所示，所述控制台包括第一控制单元、第一射频单元、第一位置选择单元和第一电源单元。所述第一控制单元与所述第一射频单元、所述第一选择单元、所述第一电源单元连接。所述第一电源单元用来为所述第一控制单元、第一射频单元和第一选择单元供电。

所述第一控制单元用来产生第一控制信号，并将第一控制信号输出到所述第一射频单元。所述第一射频单元用来与所述主站LED灯进行射频通信，其包括第一射频发射单元和第一射频接收单元。所述第一射频发射单元用来将接收的第一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主站LED灯。所述第一射频接收单元用来将接收的射频信号转换为反馈信号，并将反馈信号提供给所述第一位置选择单元。所述第一位置选择单元用来接收所述主站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主站LED灯的位置信息属于基准范围内，则该第一位置选择单元输出正常工作信号到所述第一控制单元，所述第一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主站LED灯的位置信息不属于基准范围内或者所述第一位置选择单元未接收到所述第一主站LED灯的反馈信号，则该第一位置选择单元输出异常工作信号到所述第一控制单元，所述第一控制单元控制所述控制台与对应该第一主站LED灯的从站LED灯进行射频通信，即所述从站LED灯即变更为主站LED灯。

如图4所示，所述主站LED灯包括第二控制单元、第二射频单元、第二电源单元、主站存储单元、主站驱动单元和主站发光单元。所述第二控制单元与所述第二射频单元、所述主站存储单元、所述主站驱动单元和所述第二电源单元连接。所述主站发光单元与所述主站驱动单元连接。所述第二电源单元用来为所述第二控制单元、第二射频单元、主站存储单元、主站驱动单元和主站发光单元供电。

所述第二射频单元具有物理地址信息，其用来与所述控制台或者其它主站LED灯以及所述从站LED灯进行射频通信，接收所述控制台或者其它主站LED灯输出的控制信号、反馈信号并反馈自身的物理地址信息。所述主站存储单元用来存储控制所述主站发光单元显示图案的显示信号。所述第二控制单元用来控制所述主站驱动单元、所述其它主站LED灯和所述从站LED灯；其根据所述控制台或者其它主站LED灯输出的控制信号和主站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主站驱动单元；其根据其它主站LED灯输出的反馈信号和所述控制台或者其它主站LED灯输出的控制信号，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其它主站LED灯和所述从站LED灯。所述主站驱动单元接受所述第二控制单元输出的第二控制信号，，将其转换为主站驱动信号并提供给所述主站发光单元。所述主站发光单元在所述主站驱动单元的控制下发光并显示图案。

如图5所示，所述从站LED灯包括第三控制单元、第三射频单元、第三电源单元、从站存储单元、从站驱动单元和从站发光单元。所述第三控制单元与所述第三射频单元、所述从站存储单元、所述从站驱动单元和所述第三电源单元连接。所述从站发光单元与所述从站驱动单元连接。所述第三电源单元用来为所述第三控制单元、第三射频单元、从站存储单元、从站驱动单元和从站发光单元供电。

所述第三射频单元具有物理地址信息，其用来与主站LED灯进行射频通信，接收所述主站LED灯输出的控制信号并反馈自身的物理地址信息。所述从站存储单元用来存储控制所述从站发光单元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灯输出的控制信号和所述从站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从站驱动单元。所述从站驱动单元接受所述第三控制单元输出的第三控制信号，将其转换为从站驱动信号并提供给所述从站发光单元。所述从站发光单元在所述从站驱动单元的控制下发光并显示图案。

实施例2

如图6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。

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，用来驱动发光单元工作。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。

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 (6)

1.一种LED控制系统，其特征在于，包括至少一个控制台、多个主站LED灯、多个从站LED灯，所述控制台与第一主站LED灯之间进行射频通信，各个主站LED灯之间依序进行射频通信，每一个主站LED灯与多个从站LED灯进行射频通信；所述控制台包括第一射频单元，每一个主站LED灯都包括第二射频单元，每一个从站LED灯包括第三射频单元，所述控制台通过所述第一射频单元与一个第二射频单元通信而控制所述第一主站LED灯，各个主站LED灯通过各个第二射频单元之间依序通信而依序控制各个主站LED灯，每一个主站LED灯通过所述第二射频单元与多个第三射频单元通信而控制多个从站LED灯；所述第三射频单元具有物理地址信息，其接收所述主站LED灯输出的控制信号并反馈自身的物理地址信息；所述第一射频单元包括第一射频接收单元，所述控制台还包括第一位置选择单元和第一控制单元，所述第一射频接收单元用来将接收所述第一主站LED灯的射频信号转换为反馈信号，并将反馈信号提供给所述第一位置选择单元，所述第一位置选择单元根据反馈信号进行位置比较判断，如果判断结果是所述第一主站LED灯的位置信息不属于基准范围内或者所述第一位置选择单元未接收到所述第一主站LED灯的反馈信号，所述第一控制单元控制所述控制台与对应该第一主站LED灯的从站LED灯进行射频通信，即所述从站LED灯变更为主站LED灯。

2.根据权利要求1所述的LED控制系统，其特征在于，所述主站LED灯包括第二控制单元，所述从站LED灯包括第三控制单元，所述第一控制单元用来产生第一控制信号并通过所述第一射频单元输出到所述第一主站LED灯，所述第二控制单元用来产生第二控制信号和第三控制信号，所述各个第二控制单元通过所述各个第二射频单元将所述第二控制信号依序输出到各个主站LED灯，所述主站LED灯通过所述第二射频单元将所述第三控制信号输出到所述从站LED灯，所述第三控制单元通过所述第三射频单元接收第三控制信号。

3.根据权利要求2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灯都包括发光单元，各发光单元在所述第二控制单元或者所述第三控制单元的控制下发光。

4.根据权利要求3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灯在2.4GHZ频段200～300个频点下循环跳频工作。

5.一种应用于权利要求1-4任一所述LED控制系统的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、射频单元和存储单元，所述射频单元接收的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，所述存储单元与所述控制单元连接，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.根据权利要求5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，所述驱动单元接收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。