CN103702493A - 一种两线的led信号调制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种两线的LED信号调制方法,在LED供电电源的一侧,用单片机控制稳压电源的输出电压的高低,高电压、低电压及低电压时间长度分别对应信号的有无;采用时钟振荡器进行信号长度计时。本发明使得现在的灯串产品中就不再需要多根信号线,只需要单独的两根电源线就可以实现控制,没有繁琐的接线及连接方式且控制回路简单,完全达到原本需要多条信号才能实现的控制效果,工人操作简单,工艺简单,节约线材。本发明产品美观,成本相对低,整个产品的市场竞争力强。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED信号开关控制的方法,特别是一种无需信号线的两线的LED信号调制方法。
背景技术
在目前LED行业内如果需要实现对LED信号的多路开关控制,需要至少三根或者更多的线才能实现信号的传输。每路灯串单独控制,会用到多根电线连接信号,工艺复杂,不宜与工业生产。整个产品外观复杂,电线很多,产品臃肿,使产品的竞争力差,产品成本高,价格高,人工成本高。
发明内容
发明目的:本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种两线的LED信号调制方法。
为了解决上述技术问题,本发明公开了一种两线的LED信号调制方法,在LED供电电源的一侧,用单片机控制稳压电源的输出电压的高低,高电压、低电压以及低电压时间长度分别对应信号的有无;采用时钟振荡器进行信号长度计时。
本发明所述高电压指电压范围为在DC2.5V-5.5V,所述低电压指DC2.5V-1.8V。
本发明采用高电压和低电压以及高电压和低电压的输出时间,分别组成LED触发的地址码、以及RGB三色的亮度值。
有益效果:本发明使得现在的灯串产品中就不再需要多根信号线,只需要单独的两根电源线就可以实现控制,没有繁琐的接线及连接方式且控制回路简单,完全达到原本需要多条信号才能实现的控制效果,工人操作简单,工艺简单,节约线材。本发明产品美观,成本相对低,整个产品的市场竞争力强。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明,本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1为本发明的一个实施例电路的示意图。
图2为本发明的控制方法原理图。
具体实施方式
本发明利用电源电压的高低来传送控制信号,在供电电源的一侧,用单片机控制稳压电源的输出电压,电压的高低代表了有信号和无信号,因此,本发明看上去只有电源和地线两条线,没有常规的控制信号线。
本发明内部有一个比较高稳定度的时钟振荡器,能够在电源电压大幅度变化的情况下保持小于5%的频率误差,当有信号输入时,对本次信号的宽度进行计时。不同长度的信号代表了不同的信号含义。
完整的控制指令由多个信号组成,指令中包含了受控电路的地址码,以及RGB三个灯的亮度值。
当收到地址相符的指令后,立即按指令的亮度去驱动LED灯芯。
一个典型的控制指令可能如下形状:
--__-_-_-_-_--_-_-_-_-_-_-_-_--__-__-__-__-__-__-__-__--_-_-_-_-_-_-_-_--____--
解读如下:
__1__0_0_0_0__0_0_0_0_0_0_0_0___1__1__1__1__1__1__1__1__0_0_0_0_0_0_0_0__mark__
--地址1000-------红色0------------------绿色255-------------蓝色0-----结束标志。
采用这样的类似于明码直译的编码方式,没有检验和纠错功能,但是这样的电路成本最低,用在玩具级别的控制电路中比较合适。如果是工业级别的控制芯片,还需要加上几个bit的冗余位,加上检验电路,和错码恢复电路等。
实施例1
本实施例提供了一种两线的LED信号调制方法,在LED供电电源的一侧,用单片机STC12LE5232S2等控制稳压电源的输出电压的高低,高电压和低电压分别对应信号的有无;采用时钟振荡器进行信号长度计时。所述高电压指电压范围为在DC2.5V-5.5V,所述低电压指DC2.5V-1.8V采用高电压和低电压以及高电压和低电压的输出时间,分别组成LED触发的地址码、以及RGB三色的亮度值。
地址码的定义如下:
信号起始符后4个2进制码信号为地址码
RGB三色的定义分别如下:
信号起始符后4个2进制码信号为地址码,地址码后的8位二进制码为红色亮度码,其后的8位二进制码为绿色亮度码,其后的8位二进制码为蓝色亮度码。
实施例2
如图1所示,本实施例是本发明的一种电路应用,如图1所示,本实施例电路,包括依次串接的电压信号检测发送单元、数据串并转换模块500、锁存器700以及地址比较单元600;电压信号检测发送单元和数据串并转换模块500之间设有时钟振荡器101。其中锁存器引出三路控制线900、1000、1100分别控制三个MOS管Q1、Q2、Q3,每个MOS管对应连接一个LED灯,分别对应RGB三色;所述电压信号检测发送单元包括两个运算放大器100、200、,两个运算放大器同时连接一个电源V+,且其中一个运算放大器输入的基准电压为2V,另一个运算放大器输入的基准电压为5V,两个运算放大器将比较的结果数据300和400输出到数据串并转换模块,由数据串并转换模块将串行信号转换为并行信号,并存储在锁存器中锁存;锁存器将其中的信号与地址比较单元进行比较,根据比较结果控制MOS管,进而控制每个LED灯。
如图2所示,本实施例是本发明的一种方法应用,本实施例控制方法包括,对电压信号检测发送单元分别输入两路电压信号,由电压信号检测发送单元分别进行处理输出进行电压检测,将电压信号检测发送单元输出的数据进行脉宽检测,将并行信号转换为串行数字信号,得到指令代码,将指令代码设置为包含LED控制指令位和地址位,译码后放入锁存器中;同时将指令代码中的地址位跟地址比较器中的数据比较,从而判断是否将锁存器中的LED控制指令位分别发送给R、G、B三个LED分别进行PWM调制,从而分别控制三个LED。采用PWM调制方式来调节三个LED灯光的亮度,调节的亮度范围为0~255,0为暗,255为最高亮度。电源电压的范围在2~5V之间,两个运算放大器检测电源电压的高低,检测点设在2.4V,当电源电压高于2.4V时,为正常工作状态,当电源电压低于2.4V时,表示有控制信号要传送到芯片;定义信号的宽度,250微秒的信号代表数字0,500微秒宽度代表数字1,1000微秒代表传送结束的标记MARK;信号的宽度允许20%的宽容度;两个信号脉冲之间最少的间隔为125微秒。在电压信号检测发送单元发射信号后,电源电压提高至5V,时间为前一个信号发射时间的1~2倍,进行亮度补偿。
本发明提供了一种两线的LED信号调制方法,具体实现该技术方案的方法和途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (3)
1.一种两线的LED信号调制方法,其特征在于,在LED供电电源的一侧,用单片机控制稳压电源的输出电压的高低,高电压、低电压以及低电压时间长度分别对应信号的有无;采用时钟振荡器进行信号长度计时。
2.根据权利要求1所述的一种两线的LED信号调制方法,其特征在于,所述高电压指电压范围为在DC2.5V-5.5V,所述低电压指DC2.5V-1.8V。
3.根据权利要求1所述的一种两线的LED信号调制方法,其特征在于,采用高电压和低电压以及高电压和低电压的输出时间,分别组成LED触发的地址码、以及RGB三色的亮度值。
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