CN106714383B - 一种led灯光控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种LED灯光控制方法，包括步骤：控制终端或灯光控制器将控制终端采集的每个控制通道1个字节的原始灯光效果数据转换为每个控制通道2个字节的经过伽马校正的控制数据；LED灯具将灯光控制器发送的每个控制通道2个字节的经过伽马校正的控制数据进行PWM解码后，按照相应的PWM占空比控制LED发光。本发明通过控制终端或灯光控制器将原始灯光效果数据转换为每个控制通道2个字节的经过伽马校正的控制数据，而不是将伽马值固定在芯片内部，因此能对伽马值及结果进行调整，从而能够更好的解决常规调光技术低亮度时抖动、高亮度时变化不明显的问题，使调光的效果更加均匀细腻，与建筑更加匹配，提升了用户的视觉感受效果。

Description

一种LED灯光控制方法

技术领域

本发明涉及LED灯光控制领域，尤其涉及一种LED灯光控制方法。

背景技术

随着LED景观照明在建筑及户外照明领域的普及，人们对LED景观照明的要求不再仅限于点亮、调光等常规功能，对调光的品质也有了更高的要求。因此，原本应用在LED显示屏领域伽马校正技术已经被应用于LED景观照明领域。该技术可改善调光的视觉感受，改善现常规调光技术低亮度时抖动、高亮度时变化不明显的缺点。虽然目前部分厂商已推出具有伽马校正的调光解码芯片，但是伽马值被芯片内部固定，无法对伽马值及部分参数进行调整，不能适应不同的应用环境。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种LED灯光控制方法，从而克服现有技术中伽马值被芯片内部固定，无法对伽马值及部分参数进行调整，不能适应不同的应用环境的问题。本发明可以适应不同的应用环境，使用户可以调出最佳的伽马值及参数，使灯光的效果与建筑更加匹配，更加提升建筑附加值。

本发明的技术方案如下：

一种LED灯光控制方法，所述LED灯光控制方法基于LED灯光控制系统，所述LED灯光控制系统包括：LED灯具，与所述LED灯具连接的灯光控制器，及用于向灯光控制器提供控制数据的控制终端；其中，所述LED灯光控制方法包括：

步骤A、控制终端或灯光控制器将控制终端采集的每个控制通道1个字节的原始灯光效果数据，转换为每个控制通道2个字节的经过伽马校正的控制数据；

步骤B、LED灯具将灯光控制器发送的每个控制通道2个字节的经过伽马校正的控制数据进行PWM解码后，按照相应的PWM占空比控制LED发光。

所述的LED灯光控制方法，其中，所述步骤A具体包括：

步骤A1、控制终端采集视频动画效果文件生成每个控制通道1个字节的原始灯光效果数据；

步骤A2、控制终端或灯光控制器将所述原始灯光效果数据，转换为每个控制通道2个字节的经过伽马校正的控制数据；

步骤A3、灯光控制器将所述经过伽马校正的控制数据发送给LED灯具。

所述的LED灯光控制方法，其中，所述步骤A2中，控制终端或灯光控制器通过查表法或数学计算法，将所述原始灯光效果数据转换为所述经过伽马校正的控制数据。

所述的LED灯光控制方法，其中，所述数学计算法的计算公式为：

其中A为每个控制通道的原始数据，B为伽马值。

所述的LED灯光控制方法，其中，所述步骤A2具体包括：

步骤A21、控制终端将所述原始灯光效果数据提供给灯光控制器；

步骤A22、灯光控制器将所述原始灯光效果数据转换为所述经过伽马校正的控制数据。

所述的LED灯光控制方法，其中，所述步骤A21中，控制终端通过网络发送或者移动存储设备存储的方式，将所述原始灯光效果数据提供给灯光控制器。

所述的LED灯光控制方法，其中，所述步骤A2具体包括：

步骤A23、控制终端将所述原始灯光效果数据转换为所述经过伽马校正的控制数据；

步骤A24、控制终端将所述经过伽马校正的控制数据提供给灯光控制器。

所述的LED灯光控制方法，其中，所述步骤A24中，控制终端通过网络发送或者移动存储设备存储的方式，将所述经过伽马校正的控制数据提供给灯光控制器。

所述的LED灯光控制方法，其中，所述步骤A3中，灯光控制器以预定的数据协议通过有线或无线传输的方式将所述经过伽马校正的控制数据发送给LED灯具。

本发明的有益效果是：本发明所述LED灯光控制方法，通过控制终端或灯光控制器将所述原始灯光效果数据，转换为每个控制通道2个字节的经过伽马校正的控制数据，而不是将伽马值固定在芯片内部，因此能够对伽马值及结果进行调整，从而能够更好的解决常规调光技术低亮度时抖动、高亮度时变化不明显的问题，使调光的效果与建筑更加匹配，提升了用户的视觉感受效果。

附图说明

图1是本发明所述LED灯光控制系统较佳实施例的结构示意图。

图2是本发明LED灯光控制方法较佳实施例的流程图。

图3是本发明实施例中经数学计算法得到的校正后的辉度曲线示意图。

图4是本发明实施例中所述查表法所用表格的局部示意图。

具体实施方式

本发明提供一种LED灯光控制方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。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。

本发明提供一种LED灯光控制方法，所述LED灯光控制方法基于一LED灯光控制系统，所述LED灯光控制系统包括：LED灯具，与所述LED灯具连接的灯光控制器，及用于向灯光控制器提供控制数据的控制终端。

其中，所述控制终端可以通过网络连接发送的方式向所述灯光控制器提供控制数据，也可以通过移动存储设备存储的方式向所述灯光控制器提供控制数据。所述LED灯具可以通过有线或者无线连接的方式连接所述灯光控制器。可以理解的是，当通过无线连接的方式连接时，所述灯光控制器包括一无线发送模块，相应的，所述LED灯具包含一无线接收模块。

本发明实施例中，所述控制终端可以为计算机或者具有计算功能的移动终端。

如图1所示，图1为本发明所述LED控制系统较佳实施例的结构示意图。图1所示的LED控制系统包括：LED灯具5，与所述LED灯具5连接的灯光控制器3，及用于向灯光控制器3提供控制数据的计算机1。

其中，计算机1通过计算机网络2与灯光控制器3连接，灯光控制器3通过LED灯具控制信号传输线4以有线的方式与LED灯具连接。信号传输协议可以为DMX512、归零码、归壹码等。

需要说明的是，本发明实施例中，所述计算机1包括计算机及其控制软件，计算机网络2由有线或者无线网络及网络相关设备组成，灯光控制器3可以包括多台，而LED灯具5由LED组成的光源部分、由解码芯片(IC)或微控制器(MCU)组成的解码控制部分及通讯部分、由驱动电路构成的驱动部分。以上控制系统的组成均为现有技术，此处不再赘述。

本发明解码芯片不仅能够将每个控制通道取控制协议中的1字节(8位)用作PWM解码，而且还能取控制协议中的2个字节(16位)用作PWM解码。

本发明所述灯光控制器，具有接收计算机发送过来数据及控制指令的功能，具有通过传输线控制LED灯具调光的功能，具有将计算机发来的每个控制通道1个字节(8位)的基础数据经过查表法或数学计算转换为伽马校正后的2个字节(16位)数据的功能，具有将伽马校正后的数据通过传输线及相对应的控制协议控制LED灯具调光的功能；具有向计算机通讯的功能，可将数据保存至计算机或接收计算机发送过来的数据；具有存储或外挂存储的功能。也可将上述功能做成多个设备分工协调工作，组成控制器系统。

本发明所述计算机及控制软件，软件具备与灯光控制器通讯的功能，可通过灯光控制器控制LED调光的功能，具有将每个控制通道1个字节(8位)的基础数据经过查表法或数学计算法转换为伽马校正后的2个字节(16位)数据的功能；具有将计算后的数据存储为计算机文件的功能。

本发明LED控制方法不需要LED的芯片进行伽马校正，而是由控制终端或者灯光控制器进行伽马校正，LED的芯片只需执行解码功能即可，由此能够减少芯片的晶元面积，降低芯片成本，更加节能省电，同时更重要的是解决了伽马值在芯片内部固定不能调整的问题。

本发明基于以上LED控制系统，创造性的将每个控制通道1个字节的原始灯光效果数据，转换为每个控制通道2个字节的经过伽马校正的控制数据，从而能够对伽马值及结果进行调整，更好的解决了常规调光技术低亮度时抖动、高亮度时变化不明显的问题，使调光的效果与建筑更加匹配，提升了用户的视觉感受效果，更加提升建筑附加值。

本发明实施例中，所述LED灯光控制方法包括步骤：

S100、控制终端或灯光控制器将控制终端采集的每个控制通道1个字节的原始灯光效果数据，转换为每个控制通道2个字节的经过伽马校正的控制数据；

S200、LED灯具将灯光控制器发送的每个控制通道2个字节的经过伽马校正的控制数据进行PWM解码后，按照相应的PWM占空比控制LED发光。

需要说明的是，本发明所述PWM即脉冲宽度调制，也就是占空比可变的脉冲波形。

进一步的，所述步骤S100具体包括步骤：

S110、控制终端采集视频动画效果文件生成每个控制通道1个字节的原始灯光效果数据；

S120、控制终端或灯光控制器将所述原始灯光效果数据，转换为每个控制通道2个字节的经过伽马校正的控制数据；

S130、灯光控制器将所述经过伽马校正的控制数据发送给LED灯具。

所述视频动画效果文件为用户预先在控制终端中设置，当需要进行伽马校正时，只需用户操作控制终端采集所述视频动画效果文件，即可生成每个控制通道1个字节的原始灯光效果数据。

本发明实施例中，控制终端或灯光控制器通过查表法或数学计算法，将所述原始灯光效果数据转换为所述经过伽马校正的控制数据。

本发明实施例中，所述数学计算法的计算公式为：

其中A为每个控制通道的原始数据，数据范围为0～255；B为伽马值，一般取值范围为1.0～3.0；经过伽马校正的控制数据数据范围为0～65535。

例如，经数学计算法得到的校正后的辉度曲线如图3所示，其中，伽马值B为2.2，横坐标为伽马校正前的控制数据(原始灯光效果数据)，纵坐标为伽马校正后的控制数据(经过伽马校正的控制数据)，a为未校正的辉度曲线，b为校正后的辉度曲线。

本发明所述查表法，即是预先存储设置包含每个控制通道的原始数据，及与原始数据相应的经过伽马校正的控制数据的表格，在表格中，原始数据与控制数据成映射关系，在使用时，直接对应表格中每个控制通道的原始数据查到其对应的经过伽马校正的控制数据。其中，每个控制通道原始数据为1个字节(8位)，数据范围为0～255，对应的表中为2个字节的数据(16位)，数据范围为0～65535。通过表中对应的关系，将0～255范围中的每个数字转换为0～65535对应的数据。如0对应0，255对应65535。

例如，如图4所示，图4为查表法所用表格的一个局部示例(伽马值为2.2)，其中的控制辉度值也即是每个控制通道的原始数据，而所述伽马校正后灰度辉度也即是经过伽马校正的控制数据。

进一步的，所述步骤S130中，灯光控制器以预定的数据协议通过有线或无线传输的方式将所述经过伽马校正的控制数据发送给LED灯具。

在所述步骤S120中，控制终端或灯光控制器将所述原始灯光效果数据，转换为每个控制通道2个字节的经过伽马校正的控制数据，其包括两种情况。第一种情况是，控制终端不进行数据的转换，而是直接将所述原始灯光效果数据提供给灯光控制器，由灯光控制器将控制终端提供的所述原始灯光效果数据转换为所述经过伽马校正的控制数据；第二种情况是，由控制终端进行数据的转换，然后将转换后的每个控制通道2个字节的经过伽马校正的控制数据，直接发送给灯光控制器或者以移动存储设备存储的形式提供给灯光控制器。

针对第一种情况，所述步骤S120具体包括：

S121、控制终端将所述原始灯光效果数据提供给灯光控制器；

S122、灯光控制器将所述原始灯光效果数据转换为所述经过伽马校正的控制数据。

进一步的，所述步骤S121中，控制终端以发送或者移动存储设备存储的方式，将所述原始灯光效果数据提供给灯光控制器。控制终端以发送的方式将所述原始灯光效果数据提供给灯光控制器，灯光控制器将所述原始灯光效果数据转换为所述经过伽马校正的控制数据的过程，也即是控制器伽马校正-联机播放模式；而控制终端以移动存储设备存储的方式，将所述原始灯光效果数据提供给灯光控制器，灯光控制器将所述原始灯光效果数据转换为所述经过伽马校正的控制数据的过程，也即是控制器伽马校正-脱机播放模式。

具体实施时，控制器伽马校正-联机播放模式为：计算机将采集到的效果数据(每个控制通道1个字节)，通过网络传输给每个灯光控制器(一个系统中有多个灯光控制器)，灯光控制器收到对应的数据后，将每个控制通道的数据经过查表法或数学计算法转换为每个控制通道2个字节的数据后，再将数据以规定的数据协议和传输线发送给LED灯具；LED灯具内部的解码部分将对应的数据解码成PWM编码控制LED灯具内部的驱动电路，驱动电路驱动LED按指定的PWM占空比发光。

具体实施时，控制器伽马校正-脱机播放模式为：计算机将采集到的效果数据(每个控制通道1个字节)，把效果数据流以效果文件的方式保存在移动存储设备内(如U盘、存储卡等)，或者通过网络传输给灯光控制器保存到灯光控制器的存储器中。播放效果时，将移动存储设备放入灯光控制器中，控制器将效果文件读出，将每个控制通道的数据经过查表法或数学计算法转换为每个控制通道2个字节的数据后，再将数据以规定的数据协议和传输线发送给LED灯具；LED灯具内部的解码部分将对应的数据解码成PWM编码控制LED灯具内部的驱动电路，驱动电路驱动LED按指定的PWM占空比发光。

针对第二种情况，所述步骤S120具体包括：

S123、控制终端将所述原始灯光效果数据转换为所述经过伽马校正的控制数据；

S124、控制终端将所述经过伽马校正的控制数据提供给灯光控制器。

进一步的，所述步骤S124中，控制终端以发送或者移动存储设备存储的方式，将所述经过伽马校正的控制数据提供给灯光控制器。控制终端将所述原始灯光效果数据转换为所述经过伽马校正的控制数据，并以发送的方式将所述经过伽马校正的控制数据提供给灯光控制器的过程，也即是计算机伽马校正-联机播放模式；而控制终端将所述原始灯光效果数据转换为所述经过伽马校正的控制数据，并以移动存储设备存储的方式将所述经过伽马校正的控制数据提供给灯光控制器的过程，也即是计算机伽马校正-脱机播放模式。

具体实施时，计算机伽马校正-联机播放模式为：计算机将采集到的效果数据(每个控制通道1个字节)，经过查表法或数学计算法转换为每个控制通道2个字节的数据后，通过网络传输给每个灯光控制器(一个系统中有多个灯光控制器)，灯光控制器收到对应的数据后，再将数据以规定的数据协议和传输线发送给LED灯具；LED灯具内部的解码部分将对应的数据解码成PWM编码控制LED灯具内部的驱动电路，驱动电路驱动LED按指定的PWM占空比发光。

具体实施时，计算机伽马校正-脱机播放模式为：计算机将采集到的效果数据(每个控制通道1个字节)，经过查表法或数学计算法转换为每个控制通道2个字节的数据后，把效果数据流以效果文件的方式保存在移动存储设备内(如U盘、存储卡等)，或者通过网络传输给灯光控制器保存到灯光控制器的存储器中。播放效果时，将移动存储设备放入灯光控制器中，控制器将效果文件读出，再将数据以规定的数据协议和传输线发送给LED灯具；LED灯具内部的解码部分将对应的数据解码成PWM编码控制LED灯具内部的驱动电路，驱动电路驱动LED按指定的PWM占空比发光。

综上所述，本发明所述LED灯光控制方法，通过控制终端或灯光控制器将所述原始灯光效果数据，转换为每个控制通道2个字节的经过伽马校正的控制数据，而不是将伽马值固定在芯片内部，因此能够对伽马值及结果进行调整，从而能够更好的解决常规调光技术低亮度时抖动、高亮度时变化不明显的问题，使调光的效果更加均匀细腻，与建筑更加匹配，提升了用户的视觉感受效果。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种LED灯光控制方法，所述LED灯光控制方法基于LED灯光控制系统，所述LED灯光控制系统包括：LED灯具，与所述LED灯具连接的灯光控制器，及用于向灯光控制器提供控制数据的控制终端；其特征在于，所述LED灯光控制方法包括：

步骤A、控制终端或灯光控制器将控制终端采集的每个控制通道1个字节的原始灯光效果数据，转换为每个控制通道2个字节的经过伽马校正的控制数据；

步骤B、LED灯具将灯光控制器发送的每个控制通道2个字节的经过伽马校正的控制数据进行PWM解码后，按照相应的PWM占空比控制LED发光。

2.根据权利要求1所述的LED灯光控制方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：

步骤A1、控制终端采集视频动画效果文件生成每个控制通道1个字节的原始灯光效果数据；

步骤A2、控制终端或灯光控制器将所述原始灯光效果数据，转换为每个控制通道2个字节的经过伽马校正的控制数据；

步骤A3、灯光控制器将所述经过伽马校正的控制数据发送给LED灯具。

3.根据权利要求2所述的LED灯光控制方法，其特征在于，所述步骤A2中，控制终端或灯光控制器通过查表法或数学计算法，将所述原始灯光效果数据转换为所述经过伽马校正的控制数据。

4.根据权利要求3所述的LED灯光控制方法，其特征在于，所述数学计算法的计算公式为：经过伽马校正的其中A为每个控制通道的原始数据，B为伽马值。

5.根据权利要求2所述的LED灯光控制方法，其特征在于，所述步骤A2具体包括：

步骤A21、控制终端将所述原始灯光效果数据提供给灯光控制器；

步骤A22、灯光控制器将所述原始灯光效果数据转换为所述经过伽马校正的控制数据。

6.根据权利要求5所述的LED灯光控制方法，其特征在于，所述步骤A21中，控制终端通过网络发送或者移动存储设备存储的方式，将所述原始灯光效果数据提供给灯光控制器。

7.根据权利要求2所述的LED灯光控制方法，其特征在于，所述步骤A2具体包括：

步骤A23、控制终端将所述原始灯光效果数据转换为所述经过伽马校正的控制数据；

步骤A24、控制终端将所述经过伽马校正的控制数据提供给灯光控制器。

8.根据权利要求7所述的LED灯光控制方法，其特征在于，所述步骤A24中，控制终端通过网络发送或者移动存储设备存储的方式，将所述经过伽马校正的控制数据提供给灯光控制器。

9.根据权利要求2所述的LED灯光控制方法，其特征在于，所述步骤A3中，灯光控制器以预定的数据协议通过有线或无线传输的方式将所述经过伽马校正的控制数据发送给LED灯具。