CN103052209A - 一种led照明无线同步系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种LED照明无线同步系统，包括有通过无线网络依次导通连接一个用于与主控制器进行通讯、传送无线控制信号，以改变主控制器控制模式的遥控器；一个用于根据遥控器发送过来的无线控制信号处理成控制命令帧对与其匹配连接的LED灯具进行控制，并在设定间隔时间内自动向从控制器发送同步命令帧的主控制器；和至少一个用于根据由主控制器发送过来的同步命令帧对与其匹配连接的LED灯具进行控制的从控制器；而且遥控器设置有唯一的识别码，主控制器和每一从控制器均与相应的LED灯具匹配连接，实现LED灯具的无线同步控制；施工方便、成本低、实用性强，有效延长LED灯具和控制器使用寿命。

Description

一种LED照明无线同步系统

【技术领域】

本发明属于LED照明技术领域，尤其涉及一种LED照明无线同步系统。

【背景技术】

在照明技术领域，LED作为一种新型的绿色光源产品在各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域中得到广泛的应用。

在LED照明技术中，对LED灯具颜色变化及分区的控制是通过控制器来完成的。现有的LED控制器是通过遥控器发送2.4GHz频带的无线频率电波进行遥控，通过控制器传输控制信号至LED灯具，一个遥控器只能操作一个控制器。在需要进行大范围LED照明颜色分区时，需要采用多个功率扩展器通过有线连接方式将驱动LED的脉宽调制（Pulse Width Modulation，PWM）信号传输至LED灯具。

现有技术采用有线连接的方式，工程布线困难，且采用长线电缆传输高频的PWM 信号，会产生电压发射现象，导致LED灯具侧的PWM信号出现高频阻尼振荡，影响LED灯具使用寿命。

【发明内容】

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种可通过一个遥控器与多个控制器之间的无线通讯来控制LED灯具的同步控制的，施工方便、成本低、实用性强，有效延长LED灯具和控制器使用寿命的LED照明无线同步系统。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案为：

一种LED照明无线同步系统，包括有：

一个主要用于与主控制器进行通讯、传送无线控制信号，以改变主控制器控制模式的遥控器；

一个主要用于根据遥控器发送过来的无线控制信号处理成控制命令帧对与其匹配连接的LED灯具进行控制，并在设定间隔时间内自动向从控制器发送同步命令帧的主控制器；

和至少一个主要用于根据由主控制器发送过来的同步命令帧对与其匹配连接的LED灯具进行控制的从控制器；

而且所述遥控器、主控制器和从控制器通过无线网络依次导通连接，所述遥控器设置有唯一的识别码，所述主控制器和每一所述从控制器均与相应的LED灯具匹配连接，实现LED灯具的无线同步控制。

进一步地，所述遥控器包括有：

一主要用于对遥控按键单元的按键操作信号以及来自遥控无线通讯单元的无线讯号进行判断及处理，并根据按键操作信号或无线讯号驱动遥控无线通讯单元发送无线控制信号，同时控制遥控LED显示单元进行相应的按键操作信息显示的遥控单片机处理单元；

一主要用于为用户提供对LED灯具进行的具体操作选项按键的遥控按键单元；

一主要用于根据遥控单片机处理单元处理的按键类型发送无线控制信号给主控制器的遥控无线通讯单元；

以及一主要用于显示相应按键操作信息的遥控LED显示单元；

所述遥控按键单元、遥控无线通讯单元和遥控LED显示单元均与所述遥控单片机处理单元导通连接。

进一步地，所述遥控按键单元包括有花样模式加/减键、速度加/减键、亮度加/减键、场景记忆/调出键、开关机键中的至少一种。

进一步地，所述主控制器包括有：

一主要用于对遥控器发送过来的无线控制信号进行处理，生成控制命令帧，同时自动生成向从控制器发送的同步命令帧的主控制器单片机处理单元；

一主要用于提供主控制器与遥控器进行按键操作学习的相应按键的主控制器按键单元； 

一主要用于接收遥控器发送过来的无线控制信号，并在设定间隔时间内将同步命令帧发送至从控制器的主控制器无线通讯单元；

和一主要用于根据主控制器单片机处理单元生成的控制命令帧内容生成PWM信号，并根据该PWM信号驱动LED灯具的主控制器LED功率驱动单元；

所述主控制器按键单元、主控制器无线通讯单元和主控制器LED功率驱动单元均与所述主控制器单片机处理单元导通连接；

所述从控制器包括有：

一主要用于对主控制器发送过来的同步命令帧进行处理，生成控制命令帧的从控制器单片机处理单元；

一主要用于从控制器与遥控器进行按键操作学习的相应按键的从控制器按键单元；

一主要用于接收主控制器发送过来的同步命令帧的从控制器无线通讯单元；

和一主要用于根据从控制器单片机处理单元生成的控制命令帧内容生成PWM信号，并根据该PWM信号驱动LED灯具的从控制器LED功率驱动单元；

所述从控制器按键单元、从控制器无线通讯单元和从控制器LED功率驱动单元均与所述从控制器单片机处理单元导通连接；而且所述主控制器无线通讯单元均与所述遥控无线通讯单元和从控制器无线通讯单元通过无线网络导通连接。

本发明的有益效果：

本发明通过上述技术方案，即可即可通过一个遥控器与多个控制器之间的无线通讯来控制LED灯具的同步控制（颜色变化或同步），各台控制器之间无需连线，各台控制器独立安装、使用方便，可以节约线材、施工费用从而降低成本，特别适用于已装修完毕不允许布线的场合，同时有效延长LED灯具和控制器的使用寿命；控制器的安装数量不受限制，实用性强，而且主控制器和从控制器之间的通讯采用2.4GHz无线技术，没有任何同步信号线，控制器之间同步误差小于10ms，对于各种跳变或渐变花样，人眼感觉不到各台控制器之间的颜色差异，保证同步效果。

【附图说明】

图1是本发明所述LED照明无线同步系统实施例的结构示意图；

图2是本发明所述LED照明无线同步系统实施例中遥控器的内部结构示意图；

图3是本发明所述LED照明无线同步系统实施例中主控制器的内部结构示意图；

图4是本发明所述LED照明无线同步系统实施例中从控制器的内部结构示意图。

【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，并不用于限定本发明。

如图1至图4中所示，本发明提供了一种LED照明无线同步系统，包括有通过无线网络依次导通连接的一个遥控器1、一个主控制器2和至少一个以上的从控制器3。其中，

所述遥控器1主要用于与主控制器2进行通讯、传送无线控制信号，以改变主控制器2控制模式；具体包括有：一主要用于对遥控按键单元12的按键操作信号以及来自遥控无线通讯单元13的无线讯号进行判断及处理，并根据按键操作信号或无线讯号驱动遥控无线通讯单元13发送无线控制信号，同时控制遥控LED显示单元14进行相应的按键操作信息显示的遥控单片机处理单元11；一主要用于为用户提供对LED灯具4进行的具体操作选项按键的遥控按键单元12，包括有花样模式加/减键、速度加/减键、亮度加/减键、场景记忆/调出键、开关机键中的至少一种；一主要用于根据遥控单片机处理单元11处理的按键类型发送无线控制信号给主控制器2的遥控无线通讯单元13；以及一主要用于显示相应按键操作信息的遥控LED显示单元14；所述遥控按键单元12、遥控无线通讯单元13和遥控LED显示单元14均与所述遥控单片机处理单元11导通连接。

所述主控制器2主要用于根据遥控器1发送过来的无线控制信号处理成控制命令帧对与其匹配连接的LED灯具4进行控制，并在设定间隔时间内自动向从控制器3发送同步命令帧；具体包括有：一主要用于对遥控器1发送过来的无线控制信号进行处理，生成控制命令帧，同时自动生成向从控制器3发送的同步命令帧的主控制器单片机处理单元21；一主要用于提供主控制器2与遥控器1进行按键操作学习的相应按键的主控制器按键单元22； 一主要用于接收遥控器1发送过来的无线控制信号，并在设定间隔时间内将同步命令帧发送至从控制器3的主控制器无线通讯单元23；和一主要用于根据主控制器单片机处理单元21生成的控制命令帧内容生成PWM信号，并根据该PWM信号驱动LED灯具4的主控制器LED功率驱动单元24；所述主控制器按键单元22、主控制器无线通讯单元23和主控制器LED功率驱动单元24均与所述主控制器单片机处理单元21导通连接。

所述从控制器3主要用于根据由主控制器2发送过来的同步命令帧对与其匹配连接的LED灯具4进行控制；具体包括有：一主要用于对主控制器2发送过来的同步命令帧进行处理，生成控制命令帧的从控制器单片机处理单元31；一主要用于从控制器3与遥控器1进行按键操作学习的相应按键的从控制器按键单元32；一主要用于接收主控制器2发送过来的同步命令帧的从控制器无线通讯单元33；和一主要用于根据从控制器单片机处理单元31生成的控制命令帧内容生成PWM信号，并根据该PWM信号驱动LED灯具4的从控制器LED功率驱动单元34；所述从控制器按键单元32、从控制器无线通讯单元33和从控制器LED功率驱动单元34均与所述从控制器单片机处理单元31导通连接；而且所述主控制器无线通讯单元23均与所述遥控无线通讯单元13和从控制器无线通讯单元33通过无线网络导通连接。

而且，所述从控制器按键单元32、从控制器无线通讯单元33和从控制器LED功率驱动单元34均与所述从控制器单片机处理单元31导通连接；所述主控制器无线通讯单元23均与所述遥控无线通讯单元13和从控制器无线通讯单元33通过无线网络导通连接，所述遥控器1设置有唯一的识别码，所述主控制器2和每一所述从控制器3均与相应的LED灯具4匹配连接，实现LED灯具4的无线同步控制。

本发明所述的LED照明无线同步系统的工作原理为：首先，遥控器1的遥控单片机处理单元11根据用户操作遥控按键单元12所产生按键操作信号，或者来自遥控无线通讯单元13的无线讯号进行判断及处理，并根据按键操作信号或无线讯号驱动遥控无线通讯单元13发送无线控制信号（如颜色数据帧信号，频率为2.4GHz），同时控制遥控LED显示单元14进行相应的按键操作信息显示；接着，主控制器2的主控制器单片机处理单元21对遥控器1发送过来的无线控制信号进行处理，生成控制命令帧，改变其花样模式、调节速度和亮度参数等控制模式，并传送给主控制器LED功率驱动单元24根据该控制命令帧内容生成PWM信号，驱动LED灯具4，同时主控制器单片机处理单元21自动生成同步命令帧，并通过主控制器无线通讯单元23在设定间隔时间（如间隔20ms）内自动向从控制器3发送的同步命令帧；最后从控制器3的从控制器单片机处理单元31对主控制器2发送过来的同步命令帧进行处理，生成控制命令帧，改变其花样模式、调节速度和亮度参数等控制模式，并传送给从控制器LED功率驱动单元34根据该控制命令帧内容生成PWM信号，驱动LED灯具4，实现LED灯具4的无线同步控制（颜色同步控制）。

另外，工作时主控制器2和从控制器3首先需要通过按键操作学习遥控器1的识别码，具体为：主控制器单片机处理单元21和从控制器单片机处理单元31分别实时检测主控制器按键单元22和从控制器按键单元32的操作，有按键操作时由主控制器单片机处理单元21和从控制器单片机处理单元31进行按键判断和处理，由主控制器无线通讯单元23向遥控器1发送相应的无线信号，或由从控制器无线通讯单元33经主控制器无线通讯单元23向遥控器1发送相应的无线信号，以识别遥控器1的唯一识别码。  学习完毕后遥控器1才能操作主控制器2或经主控制器2操作从控制器3，从而改变主控制器2或从控制器3的花样模式、调节速度和亮度参数等。

而且，主控制器2负责整个通讯网络内的同步控制（如颜色同步）；在控制器中选择一台作为主控制器2，其余为从控制器3，主控制器2的设定可以由用户设定，如设定最后学习的控制器就是主控制器2，也可以由程序自动选择；当主控制器2出现故障不工作或者被拆走时，通讯网络自动检测之后会重新选择一台控制器为主控制器2；从控制器3与主控制器2的结构相同，只是无线通讯模块功能和驱动控制LED功率驱动单元信号不同。

这样，本发明即可通过一个遥控器1与多个控制器之间的无线通讯来控制LED灯具4的同步控制（颜色变化或同步），各台控制器之间无需连线，各台控制器独立安装、使用方便，可以节约线材、施工费用从而降低成本，特别适用于已装修完毕不允许布线的场合，同时有效延长LED灯具和控制器的使用寿命；控制器的安装数量不受限制，实用性强，而且主控制器2和从控制器3之间的通讯采用2.4GHz无线技术，没有任何同步信号线，控制器之间同步误差小于10ms，对于各种跳变或渐变花样，人眼感觉不到各台控制器之间的颜色差异，保证同步效果。

本发明提供的LED照明无线同步系统可用于白色单色控制、冷白暖白双色控制和RGB三色控制场合，可用于任意多台控制器的LED灯具的同步控制。

以上内容是结合具体的优选技术方案对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种LED照明无线同步系统，其特征在于，包括有：

一个主要用于与主控制器（2）进行通讯、传送无线控制信号，以改变主控制器（2）控制模式的遥控器（1）；

一个主要用于根据遥控器（1）发送过来的无线控制信号处理成控制命令帧对与其匹配连接的LED灯具（4）进行控制，并在设定间隔时间内自动向从控制器（3）发送同步命令帧的主控制器（2）；

和至少一个主要用于根据由主控制器（2）发送过来的同步命令帧对与其匹配连接的LED灯具（4）进行控制的从控制器（3）；

而且所述遥控器（1）、主控制器（2）和从控制器（3）通过无线网络依次导通连接，所述遥控器（1）设置有唯一的识别码，所述主控制器（2）和每一所述从控制器（3）均与相应的LED灯具（4）匹配连接，实现LED灯具（4）的无线同步控制。

2.根据权利要求1所述的LED照明无线同步系统，其特征在于，所述遥控器（1）包括有：

一主要用于对遥控按键单元（12）的按键操作信号以及来自遥控无线通讯单元（13）的无线讯号进行判断及处理，并根据按键操作信号或无线讯号驱动遥控无线通讯单元（13）发送无线控制信号，同时控制遥控LED显示单元（14）进行相应的按键操作信息显示的遥控单片机处理单元（11）；

一主要用于为用户提供对LED灯具（4）进行的具体操作选项按键的遥控按键单元（12）；

一主要用于根据遥控单片机处理单元（11）处理的按键类型发送无线控制信号给主控制器（2）的遥控无线通讯单元（13）；

以及一主要用于显示相应按键操作信息的遥控LED显示单元（14）；

所述遥控按键单元（12）、遥控无线通讯单元（13）和遥控LED显示单元（14）均与所述遥控单片机处理单元（11）导通连接。

3.根据权利要求2所述的LED照明无线同步系统，其特征在于，所述遥控按键单元（12）包括有花样模式加/减键、速度加/减键、亮度加/减键、场景记忆/调出键、开关机键中的至少一种。

4.根据权利要求1至3中任何一项所述的LED照明无线同步系统，其特征在于，所述主控制器（2）包括有：

一主要用于对遥控器（1）发送过来的无线控制信号进行处理，生成控制命令帧，同时自动生成向从控制器（3）发送的同步命令帧的主控制器单片机处理单元（21）；

一主要用于提供主控制器（2）与遥控器（1）进行按键操作学习的相应按键的主控制器按键单元（22）； 

一主要用于接收遥控器（1）发送过来的无线控制信号，并在设定间隔时间内将同步命令帧发送至从控制器（3）的主控制器无线通讯单元（23）；

和一主要用于根据主控制器单片机处理单元（21）生成的控制命令帧内容生成PWM信号，并根据该PWM信号驱动LED灯具（4）的主控制器LED功率驱动单元（24）；

所述主控制器按键单元（22）、主控制器无线通讯单元（23）和主控制器LED功率驱动单元（24）均与所述主控制器单片机处理单元（21）导通连接；

所述从控制器（3）包括有：

一主要用于对主控制器（2）发送过来的同步命令帧进行处理，生成控制命令帧的从控制器单片机处理单元（31）；

一主要用于从控制器（3）与遥控器（1）进行按键操作学习的相应按键的从控制器按键单元（32）；

一主要用于接收主控制器（2）发送过来的同步命令帧的从控制器无线通讯单元（33）；

和一主要用于根据从控制器单片机处理单元（31）生成的控制命令帧内容生成PWM信号，并根据该PWM信号驱动LED灯具（4）的从控制器LED功率驱动单元（34）；

所述从控制器按键单元（32）、从控制器无线通讯单元（33）和从控制器LED功率驱动单元（34）均与所述从控制器单片机处理单元（31）导通连接；而且所述主控制器无线通讯单元（23）均与所述遥控无线通讯单元（13）和从控制器无线通讯单元（33）通过无线网络导通连接。

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