CN103025013A

CN103025013A - 用于控制led灯具颜色渐变的方法

Info

Publication number: CN103025013A
Application number: CN2012105278067A
Authority: CN
Inventors: 陈仲芝
Original assignee: SHENZHEN LEDFRIEND OPTOELECTRONICS CO Ltd
Current assignee: SHENZHEN LEDFRIEND OPTOELECTRONICS CO Ltd
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2013-04-03

Abstract

本发明公开了一种用于控制LED灯具颜色渐变的方法，其包括：将LED灯具的颜色变化过程分为多个主过程，每个主过程包括多个分过程，每个分过程中的起始和最终状态具有至少一个相同的基色；将每个基色的颜色分量从最暗到最亮的变化平均分为N个变化分量；在每个分过程中，至少有一个基色的颜色分量按照每次一个变化分量的比例逐渐增加或减小，颜色分量的变化受控于其LED灯组的电流，而LED灯组的电流受控于LED灯具的单片机所输出的脉宽调制信号；多个主过程依次循环进行。本发明所公开的方法可控制LED灯具中不同基色的LED灯组按照等变化分量逐渐变化，且每次变化的起始和最终状态保持有至少一个相同的基色，实现了颜色和谐渐变，避免因跳跃变化而带来观感不适。

Description

用于控制LED灯具颜色渐变的方法

技术领域

本发明涉及LED控制技术，更具体地涉及一种用于控制LED灯具颜色渐变的方法。

背景技术

随着LED技术的发展，现有的LED灯具具有光效高、耗电少、寿命长及安全环保等优点，其被广泛应用于日常生活中的各个领域，例如家庭照明、商场、医院、酒店等公共场所照明。而随着生活品质的提高，消费者对于LED灯具的要求不仅仅局限在传统的照明功能上，而更侧重于其带来的精神层面的享受，于是，市场上出现了智能LED控制系统以控制LED灯具实现颜色的多彩可变，为使用者带来美好的视觉享受，其在智能家居照明和景观照明中广受欢迎。

然而，现有的用于智能LED灯具的控制方式并不能达到很好的控制效果，其所实现的颜色变化通常因存在明显的跳跃变化而产生不和谐显示效果，视觉观感较差。

因此，有必要提供一种可实现线性渐变效果的用于控制LED灯具颜色渐变的方法以解决上述缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种可实现线性渐变效果的用于控制LED灯具颜色渐变的方法以满足市场需求。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：提供一种用于控制LED灯具颜色渐变的方法，所述LED灯具包括单片机及R基色、G基色、B基色三种LED灯组，所述方法包括：将LED灯具的颜色变化过程分为多个主过程，每个主过程包括多个分过程，每个分过程中的起始状态和最终状态所对应的颜色具有至少一个相同的基色；将每个基色的颜色分量从最暗到最亮的变化平均分为N个变化分量；在所述每个分过程中，至少有一个基色的颜色分量按照每次一个变化分量的比例逐渐增加或减小，所述颜色分量的变化受控于其所属LED灯组的电流，而LED灯组的电流受控于单片机输出的脉宽调制信号；所述多个主过程依次循环进行。

其进一步技术方案为：所述每个主过程的起始状态和最终状态所对应的颜色相同，这样保证了在多个主状态切换过程中颜色的无跳跃线性变化。

其进一步技术方案为：所述每个分过程为RGB到R，R到RG，RG到G，G到GB，GB到B，B到BR，BR到R，R到RGB，RGB到G，G到RGB，RGB到B及B到RGB十二种变化过程中的一种；在所述每个主过程中，选择性地调用上述十二种变化过程中的多种以减少程序量。

其进一步技术方案为：所述方法包括三个主过程，其分别为：第一主过程、第二主过程及第三主过程；所述第一主过程包括八个依次进行的分过程：RGB到R，R到RG，RG到G，G到GB，GB到B，B到BR，BR到R及R到RGB；所述第二主过程包括八个依次进行的分过程：RGB到G，G到GB，GB到B，B到BR，BR到R，R到RG，RG到G及G到RGB；所述第三主过程包括八个依次进行的分过程：RGB到B，B到BR，BR到R，R到RG，RG到G，G到GB，GB到B及B到RGB。基于上述设计，可在实现无跳跃性颜色变化的基础上尽可能地显示更多种颜色。

其进一步技术方案为：所述变化分量的数目N为100，基色的颜色分量产生一次变化时所对应的LED灯组的电流变化量为Imax/100，其中，Imax为该LED灯组最亮时所需的电流量。经过试验分析可得知，当N取值为100时是一种较佳的选择，其可以实现LED灯的无跳跃的线性变化，但程序量又较小，不会因此增加成本。

与现有技术相比，本发明提供的用于控制LED灯具颜色渐变的方法可控制LED灯具中不同基色的LED灯组按照等变化分量逐渐变化，且每次变化的起始和最终状态保持有至少一个相同的基色，实现了颜色和谐渐变，避免因跳跃变化而带来观感不适。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1展示本发明用于控制LED灯具颜色渐变的方法其中一个实施例所实现的颜色变化过程。

图2展示了图1所示实施例所实现的控制流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，附图中类似的组件标号代表类似的组件。显然，以下将描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明用于控制LED灯具颜色渐变的方法是一种可用于LED灯具控制系统的算法，其可应用在智能家居照明、景观照明和水底照明等领域。受控LED灯具需设有R基色（红色）、G基色（绿色）、B基色（蓝色）三种LED灯组，基于本发明的算法，灯具的单片机（MCU）可通过控制RGB三种不同颜色的灯组的发光亮度的变化来达到整个灯具产生多种颜色的显示效果。下面参照图1和图2来详细地说明本发明用于控制LED灯具颜色渐变的方法的一个具体实施例。

在本实施例中，LED灯具设有R、G、B三种不同基色的灯组，可实现的颜色状态节点包括R、RG、G、GB、B、BR、RGB七种。其中，R指的是R基色的LED灯组最亮，而GB两色的LED灯组不亮；RG指的是RG两色的LED灯组均最亮，B基色的LED灯组不亮；其它颜色状态节点以此类推。

本实施例以三个基色为主线，将LED灯具的颜色变化过程分为三个主过程，其分别为：第一主过程（状态0）S0、第二主过程（状态1）S1及第三主过程（状态2）S2，每个主过程包括八个分过程，每个分过程实现LED灯具两个不同颜色状态节点之间的渐变。基于上述七种颜色状态节点，本实施例所能实现的颜色变化过程包括以下十二种：RGB到R，R到RG，RG到G，G到GB，GB到B，B到BR，BR到R，R到RGB，RGB到G，G到RGB，RGB到B及B到RGB，在进行每个主过程中，可选择性地调用上述十二种变化过程中的八种而形成八个分过程以减少程序量。根据上述列举的颜色变化过程可知，每个分过程中的起始状态和最终状态所对应的颜色具有至少一个相同的基色，例如，对于R到RG，其起始状态R和最终状态RG具有相同的基色R，对于G到GB，其起始状态G和最终状态GB具有相同的基色G。由于每次变化过程中保留有一个相同的基色，则可在某种程度上避免颜色变化产生太大的视觉冲突。

在本实施例中，将每个基色的颜色分量从最暗到最亮的变化平均分为N个变化分量，在所述每个分过程中，至少有一个基色的颜色分量按照每次一个变化分量的比例逐渐增加或减小，所述颜色分量的变化受控于其所属LED灯组的电流，而LED灯组的电流受控于单片机输出的脉宽调制信号，要使颜色分量产生一次变化，其所对应的LED灯组的电流变化量为Imax/N，其中，Imax为该LED灯组最亮时所需的电流量。例如，在实现从RGB到R的变化过程中，单片机通过控制其所输出的脉宽调制信号来控制GB两种基色的LED灯组的电流，每次产生的电流减小量为Imax/N，经过N次的微调变化后，GB两种基色的LED灯组没有供给电流而被灭掉，只保留R基色的灯组亮着，则LED灯具发出的光由白色变为红色。

在每个分过程中，由于进行了N次微调变化的过渡，两个不同颜色状态节点之间产生的是线性渐变过程，颜色变化不会产生突变，造成视觉冲突。其中N的取值会影响到LED灯变化的效果，若N取值太小，将颜色分量划分的等级太少，LED灯变化的时候仍可能出现跳跃性变化，感觉不舒服；若N的取值太大，使得颜色分量划分的等级太多，则会导致程序量大，对MCU的要求也更高，从而会增加成本。经过试验分析可得知，当N取值为100时是一种较佳的选择，其可以实现LED灯的无跳跃的线性变化，但程序量又较小，不会因此增加成本。

具体地，在本实施例中，第一主过程（状态0）S0包括八个依次进行的分过程：RGB到R，R到RG，RG到G，G到GB，GB到B，B到BR，BR到R及R到RGB；所述第二主过程（状态1）S1包括八个依次进行的分过程：RGB到G，G到GB，GB到B，B到BR，BR到R，R到RG，RG到G及G到RGB；所述第三主过程（状态2）S2包括八个依次进行的分过程：RGB到B，B到BR，BR到R，R到RG，RG到G，G到GB，GB到B及B到RGB。上述多个主过程依次循环进行，每个主过程的起始状态和最终状态所对应的颜色相同，在本实施例中，状态0、状态1和状态2三个主过程的起始状态和最终状态均设置为RGB，从而使得状态0中的第八个变化状态（最终状态）和状态1中的第一个变化状态（起始状态）是自然衔接的，状态1中的第八个变化状态（最终状态）和状态2中的第一个变化状态（起始状态）是自然衔接的，状态2中的第八个变化状态（最终状态）和状态0中的第一个变化状态（起始状态）是自然衔接的，这样保证了在多个主状态切换过程中颜色的无跳跃线性变化。

参照图2，程序初始化时，可将任意一个主过程设置为LED灯具上电启动后的初始状态，例如在本实施例中将第一主过程（状态0）设置为初始状态，每个主过程赋予一个状态标志，例如状态0的状态标志为0，状态1的状态标志为1，而状态2的状态标志为2。LED灯具上电后（步骤S11），先是进行主状态的判断（步骤S12），由于默认状态0为初始状态，因此启动后则自动进行状态0下的颜色变化，在进入主状态后，根据所在主状态的需要依次调用八个分过程，实现八种变化过程（步骤S13）。状态0的颜色变化完成后，又重新回到主状态的判定（步骤S12），进行主状态判定时可获知前一状态为状态0，则状态1为当前应进行的状态处理，因此，进行状态1的颜色变化（步骤S14）；状态1的颜色变化完成后，又重新回到主状态的判定（步骤S12），而后进行状态2的颜色变化（步骤S15）；状态2的颜色变化完成后，又从头进行状态0的颜色变化，如此周而复始地循环。

如上所述，本发明提供的用于控制LED灯具颜色渐变的方法可控制LED灯具中不同基色的LED灯组按照等变化分量逐渐变化，且每次变化的起始和最终状态保持有至少一个相同的基色，实现了颜色和谐渐变，避免因跳跃变化而带来观感不适。基于颜色的十二种变化过程及每个变化过程中所能实现的100次颜色微调，总共可实现多达1200种颜色的线性变化，本发明的算法表现出极好的规律性，能节省程序量，从而实现低成本化。

以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims

1.一种用于控制LED灯具颜色渐变的方法，所述LED灯具包括单片机及R基色、G基色、B基色三种LED灯组，其特征在于，所述方法包括：

将LED灯具的颜色变化过程分为多个主过程，每个主过程包括多个分过程，每个分过程中的起始状态和最终状态所对应的颜色具有至少一个相同的基色；

将每个基色的颜色分量从最暗到最亮的变化平均分为N个变化分量；

在所述每个分过程中，至少有一个基色的颜色分量按照每次一个变化分量的比例逐渐增加或减小，所述颜色分量的变化受控于其所属LED灯组的电流，而LED灯组的电流受控于单片机输出的脉宽调制信号；

所述多个主过程依次循环进行。

2.如权利要求1所述的用于控制LED灯具颜色渐变的方法，其特征在于：所述每个主过程的起始状态和最终状态所对应的颜色相同。

3.如权利要求2所述的用于控制LED灯具颜色渐变的方法，其特征在于：所述每个分过程为RGB到R，R到RG，RG到G，G到GB，GB到B，B到BR，BR到R，R到RGB，RGB到G，G到RGB，RGB到B及B到RGB十二种变化过程中的一种；在所述每个主过程中，选择性地调用上述十二种变化过程中的多种。

4.如权利要求3所述的用于控制LED灯具颜色渐变的方法，其特征在于：所述方法包括三个主过程，其分别为：第一主过程、第二主过程及第三主过程；所述第一主过程包括八个依次进行的分过程：RGB到R，R到RG，RG到G，G到GB，GB到B，B到BR，BR到R及R到RGB；所述第二主过程包括八个依次进行的分过程：RGB到G，G到GB，GB到B，B到BR，BR到R，R到RG，RG到G及G到RGB；所述第三主过程包括八个依次进行的分过程：RGB到B，B到BR，BR到R，R到RG，RG到G，G到GB，GB到B及B到RGB。

5.如权利要求1-4任一项所述的用于控制LED灯具颜色渐变的方法，其特征在于：所述变化分量的数目N为100，基色的颜色分量产生一次变化时所对应的LED灯组的电流变化量为Imax/100，其中，Imax为该LED灯组最亮时所需的电流量。