CN107635306A - 一种基于led控制系统的解码装置和一种led控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及景观照明领域，具体涉及一种基于LED控制系统的解码装置和一种LED控制系统，所述解码装置包括无信号识别模块、时钟模块和内置效果模块，在外部控制器未发送外部信号时，该无信号识别模块发送无信号标志触发时钟模块，该时钟模块包括时钟节拍，该时钟模块在触发后发送时钟节拍至内置效果模块，该内置模块包括效果信号，并通过时钟节拍触发及控制效果信号的发送频率，且通过解码输出端发送至驱动装置，该驱动装置根据效果信号控制对应的LED进行工作。本发明在有信号和无信号输入的情况下能够同步调整灯具颜色并且可靠性高。

Description

一种基于LED控制系统的解码装置和一种LED控制系统

技术领域

本发明涉及灯具照明领域，具体涉及一种基于LED控制系统的解码装置和一种LED控制系统。

背景技术

DMX512协议最先是由美国剧院技术协会发展成为从控制台用标准数字接口控制调光器的方式，现在已经越来越多地应用在多通道的LED景观灯的控制系统中。而随着城市景观亮化的需求越来越普遍，人们对景观亮化常用的DMX512控制系统要求也越来越多，例如要求DMX512控制系统的灯具在无控制信号输入时可以按照预设效果自动变化颜色，同时要求降低在无控制器的工程中的成本。而解码电路作为DMX512控制系统中的核心，自然成为人们的重点研究对象。

目前，市场上已有用归零码协议实现无信号同步自变的解码电路，但都只能实现简单的跳变效果，归零码的低可靠性无法满足大规模景观工程的严格要求。因此，设计一种基于LED控制系统的解码装置和一种LED控制系统，在有信号和无信号输入的情况下均能够同步调整灯具颜色并且可靠性高，一直是本领域技术人员重点研究的问题之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于LED控制系统的解码装置，解决在无信号输入的情况下，无法同步调整LED颜色的问题。

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种LED控制系统，解决在无信号输入的情况下，无法同步调整LED颜色的问题。

为解决该技术问题，本发明提供一种基于LED控制系统的解码装置，该解码装置包括信号接收端和解码输出端，该解码装置还分别与外部控制器和驱动装置连接，该外部控制器产生外部信号并发送至信号接收端，该信号接收端将外部信号发送至解码输出端，该解码输出端将解码后的外部信号发送至驱动装置并驱动对应的LED工作，其中，

所述解码装置还包括无信号识别模块、时钟模块和内置效果模块，在外部控制器未发送外部信号时，该无信号识别模块发送无信号标志触发时钟模块，该时钟模块包括时钟节拍，该时钟模块在触发后发送时钟节拍至内置效果模块，该内置模块包括效果信号，并通过时钟节拍触发及控制效果信号的发送频率，且通过解码输出端发送至驱动装置，该驱动装置根据效果信号控制对应的LED进行工作。

其中，较佳方案是：所述解码装置还包括地址逻辑模块，该时钟模块与地址逻辑模块连接，该时钟模块判断输入写址端的电平状态；当解码装置的输入写址端为预设电平时，该时钟模块将自身的时钟节拍发送至内置效果模块，并通过输出写址端将所述时钟节拍发送至下一级解码装置的输入写址端；否则，该时钟模块将上一级解码装置的输出写址端输入的时钟节拍发送至内置效果模块，并通过输出写址端将所述时钟节拍发送至下一级解码装置的输入写址端。

其中，较佳方案是：所述解码装置还包括数据识别模块和指令识别模块，所述外部信号包括效果数据和指令信息；该数据识别模块分别与信号接收端和解码输出端连接，该数据识别模块识别效果数据后发送至解码输出端，该解码输出端将效果数据解码后发送至驱动装置；该指令识别模块分别与信号接收端、时钟模块和内置效果模块连接，该指令识别模块识别指令信息后发送至时钟模块和内置效果模块，该时钟模块根据指令信息形成时钟节拍，该内置效果模块根据指令信息对效果信号进行编辑和调整。

其中，较佳方案是：所述信号接收端包括RS-485接口和UART通讯接口，该UART通讯接口分别与RS-485接口、数据识别模块和指令识别模块连接，该RS-485接口接收外部信号并发送至UART通讯接口，该UART通讯接口对外部信号进行解码，该数据识别模块在UART通讯接口中识别解码后的效果数据，该指令识别模块在UART通讯接口中识别解码后的参数信息。

其中，较佳方案是：所述解码装置还包括存储器，该存储器与指令识别模块连接，该指令识别模块将参数信息发送至存储器，该存储器存储参数信息。

其中，较佳方案是：所述数据识别模块还与无信号识别模块连接，该数据识别模块将效果数据发送至无信号识别模块，该无信号识别模块在接收到效果数据后，不发送无信号标志至时钟模块。

其中，较佳方案是：所述无信号识别模块包括一计时器，该无信号识别模块在预设时间内没有接收到信号接收端发送的外部信号，该无信号识别模块发送无信号标志到时钟模块；否则，该无信号识别模块不发送无信号标志到时钟模块，并将计时器复位清零。

其中，较佳方案是：所述解码输出端在接收到外部信号或者效果信号后，将外部信号或者效果信号解码为PWM波形信号。

其中，较佳方案是：所述指令识别模块还与地址逻辑模块连接，该地址逻辑模块通过输入写址端获取电平状态。

本发明还提供一种LED控制系统，其中，所述LED控制系统包括外部控制器、解码装置、驱动装置和LED，该解码装置如上述；该外部控制器产生外部信号并发送至解码装置，该解码装置对外部信号进行解码并将解码后的外部信号发送至驱动装置，该驱动装置根据解码后的外部信号驱动LED工作；或者，该外部控制器未产生外部信号，该解码装置发送效果信号至驱动装置，该驱动装置根据效果信号驱动LED工作。

本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明通过设计一种基于LED控制系统的解码装置和一种LED控制系统，在有信号输入和无信号输入的情况下，均能够实现同步调整灯具颜色；并且，可控制灯具颜色变化的速度，增加了灯具颜色的多变性；同时，可靠性高，能够满足大型景观工程的要求。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明解码装置的应用示意图；

图2是本发明解码装置的示意图；

图3是本发明地址逻辑模块的示意图；

图4是本发明识别模块的示意图；

图5是本发明信号接收端的示意图；

图6是本发明LED控制系统的示意图。

具体实施方式

现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

如图1至图5所示，本发明提供一种基于LED控制系统的解码装置100的优选实施例。

一种基于LED控制系统的解码装置100，该解码装置100包括信号接收端110和解码输出端120，该解码装置100还分别与外部控制器200和驱动装置300连接，在有信号输入的情况下，该外部控制器200产生外部信号并发送至信号接收端110，该信号接收端110将外部信号发送至解码输出端120，该解码输出端120将解码后的外部信号发送至驱动装置300，该驱动装置300根据外部信号控制对应的LED400进行相应的工作。优选地，该外部控制器200为DMX512控制器。

具体地，并参考图2，所述解码装置100还包括无信号识别模块130、时钟模块140和内置效果模块150，在无信号输入的情况下，外部控制器200未发送外部信号，该无信号识别模块130发送无信号标志触发时钟模块140，该时钟模块140包括时钟节拍，该时钟模块140在触发后发送时钟节拍至内置效果模块150，该内置效果模块150包括效果信号，并通过时钟节拍触发及控制效果信号的发送频率，该效果信号包括LED400亮起的亮度和亮起的顺序，且通过解码输出端120发送至驱动装置300，该驱动装置300根据效果信号控制对应的LED400进行工作，从而实现在无信号输入时，该LED400能够实现亮度和颜色的变化。

进一步地，并参考图3，所述解码装置100还包括地址逻辑模块160，该地址逻辑模块160包括输入写址端161和输出写址端162，并通过输入写址端161和输出写址端162分别与上一级解码装置100和下一级解码装置100连接，该时钟模块140与地址逻辑模块160连接，该时钟模块140判断输入写址端161的电平状态。

其中，当解码装置100的输入写址端161为预设电平时，该时钟模块140将自身的时钟节拍发送至内置效果模块150，并通过输出写址端162将所述时钟节拍发送至下一级解码装置100的输入写址端161；否则，该时钟模块140将上一级解码装置100的输出写址端162输入的时钟节拍发送至内置效果模块150，并通过输出写址端162将所述时钟节拍发送至下一级解码装置100的输入写址端161。

例如，当本级的输入写址端161为高电平时，即为本级的解码装置100为第一级的解码装置100，该时钟模块140通过输出写址端162将时钟节拍发送至下一级的输入写址端161，重复此操作，使之后的时钟模块140的时钟节拍与第一级的时钟模块140的时钟节拍一致，从而使同一控制回路中的LED400亮起预设的颜色和亮度，实现LED400的同步变化。

或者，当本级的输入写址端161为低电平时，即为本级的解码装置100并非第一级的解码装置100，上一级的时钟模块140通过输出写址端162将时钟节拍放大后发送至本级的输入写址端161，使本级的时钟模块140的时钟节拍与上一级的时钟模块140的时钟节拍一致，重复此操作，从而使同一控制回路中的LED400亮起预设的颜色和亮度，实现LED400的同步变化。

本实施例包括两种判断第一级解码装置的方案，具体如下。

方案一：所述地址编辑模块160位于输入写址端161和输出写址端162，当第一级的输入写址端161悬空时，在输入写址端161中，进行上拉，因此第一级的输入写址端161在悬空时处于高电平状态，根据第一级的输入写址端161是否为高电平状态，判断本级的解码装置100是否为第一级的解码装置100。

方案二：所述地址编辑模块160位于输入写址端161和输出写址端162，当本级的输入写址端161与上一级的输出写址端162连接时，上一级解码装置的输出写址端162默认输出为低电平状态，本级的输入写址端161也被拉低为低电平状态，因此本级的解码装置100不会被判断为第一级的解码装置100。

该解码装置100包括信号接收电路、无信号识别电路、时钟电路、内置效果电路、地址逻辑电路和解码输出电路，上述电路分别内嵌于解码装置100中；其中，该信号接收电路即信号接收端110，该无信号识别电路即无信号识别模块130，该时钟电路即时钟模块140，该内置效果电路即内置效果模块150，该地址逻辑电路即地址逻辑模块160，该解码输出电路即解码输出端120。

更进一步地，并参考图4，所述解码装置100还包括识别模块，用于识别所述信号接收端110接收的外部信号，该识别模块包括数据识别模块170和指令识别模块180，该外部信号包括效果数据和参数信息，该效果数据为符合DMX512协议的信号，该参数信息包括LED400的预设亮度和预设颜色；该数据识别模块170分别与信号接收端110和解码输出端120连接，该数据识别模块170识别效果数据后发送至解码输出端120，该解码输出端120将效果数据解码后发送至驱动装置300；该指令识别模块180分别与信号接收端110、时钟模块140和内置效果模块150连接，该指令识别模块180识别指令信息后发送至时钟模块140和内置效果模块150，该时钟模块140根据指令信息形成时钟节拍，该内置效果模块150根据指令信息对内置的效果信号进行编辑和调整。该指令信息包含LED400的颜色数量、LED400的预设效果、LED400的效果速度及电路的地址信息等。

该解码装置100包括一识别电路，该识别电路内嵌于解码装置100中，该识别电路即识别模块，该识别电路包括数据识别子电路和指令识别子电路，该数据识别电路和指令识别电路内嵌于识别电路；或者该数据识别电路和指令识别电路分别独立内嵌于所述解码装置100中；其中，该数据识别电路即数据识别模块170，该指令识别电路即指令识别模块180。

具体地，并参考图5，所述信号接收端110包括RS-485接口111和UART通讯接口112，该UART通讯接口112分别与RS-485接口111、数据识别模块170和指令识别模块180连接，该RS-485用于接收符合RS-485的电信号；该UART通讯接口112为符合基于DMX512协议的通讯接口，由通用异步收发传输器组成，其用于解码接受到的电信号。该RS-485接口111接收外部信号并发送至UART通讯接口112，该UART通讯接口112对外部信号进行解码，该数据识别模块170在UART通讯接口112中识别解码后的效果数据，该指令识别模块180在UART通讯接口112中识别解码后的参数信息。

在本实施例中，所述解码装置100还包括存储器190，该存储器190由非易失性存储器组成，该存储器190与指令识别模块180连接，该指令识别模块180将参数信息发送至存储器190，该存储器190存储参数信息，该指令识别模块180也可从存储器190中读取参数信息。

其中，所述数据识别模块170还与无信号识别模块130连接，该数据识别模块170识别效果数据发送到解码输出端120时，一并将效果数据发送至无信号识别模块130，该无信号识别模块130在接收到效果数据后，不发送无信号标志至时钟模块140。

具体地，所述无信号识别模块130包括一计时器，该无信号识别模块130在计时器的预设时间内没有接收到信号接收端110发送的外部信号，该无信号识别模块130发送无信号标志到时钟模块140；在无信号识别模块130在计时器的预设时间内接收到信号接收端110发送的外部信号，该无信号识别模块130不发送无信号标志到时钟模块140。其中，该信号接收端110和无信号识别模块130之间还通过数据识别模块170传递数据。

例如，该计时器规定时间为1秒，当1秒内该无信号识别模块130接收到外部信号，则不发送无信号标志到时钟模块140，并且计时器复位清零；当1秒内该无信号识别模块130未接收到外部信号，则发送无信号标志到时钟模块140。该计时器规定时间可以在毫秒级，从而实现LED400的快速变化。

在本实施例中，所述解码输出端120为PWM输出端，在接收到外部信号或者效果信号时，将外部信号或者效果信号解码为PWM波形信号。所述解码输出端120不仅限于上述，还可以为归零码输出端，曼彻斯特码输出端等，将外部信号或者效果信号解码为基于其他协议的信号，此处不一一列举。

具体地，所述指令识别模块180还与地址逻辑模块160连接，该地址逻辑模块160通过输入写址端161获取电平状态，并通过电平状态判断本级的解码装置100是否为第一级的解码装置100，将判断结果发送到指令识别模块180，该指令识别模块180将判断结果发送到所述存储器190。当进行多次亮灯操作时，该指令识别模块180只需从存储器190读取解判断结果，即可知本级的解码装置100是否为第一级的解码装置100。

如图6所示，本发明提供一种LED控制系统1000的较佳实施例。

一种LED控制系统1000，所述LED控制系统1000包括外部控制器200、解码装置100、驱动装置300和LED400，该解码装置100如上述，此处不详细描述；该外部控制器200产生外部信号并发送至解码装置100，该解码装置100对外部信号进行解码并将解码后的外部信号发送至驱动装置300，该驱动装置300根据解码后的外部信号驱动LED400工作；或者，该外部控制器200未产生外部信号，该解码装置100发送效果信号至驱动装置100，该驱动装置300根据效果信号驱动LED400工作。实现在有信号输入或者无信号输入时，均可驱动LED400工作。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于LED控制系统的解码装置，该解码装置包括信号接收端和解码输出端，该解码装置还分别与外部控制器和驱动装置连接，该外部控制器产生外部信号并发送至信号接收端，该信号接收端将外部信号发送至解码输出端，该解码输出端将解码后的外部信号发送至驱动装置并驱动对应的LED工作，其特征在于：

所述解码装置还包括无信号识别模块、时钟模块和内置效果模块，在外部控制器未发送外部信号时，该无信号识别模块发送无信号标志触发时钟模块，该时钟模块包括时钟节拍，该时钟模块在触发后发送时钟节拍至内置效果模块，该内置模块包括效果信号，并通过时钟节拍触发及控制效果信号的发送频率，且通过解码输出端发送至驱动装置，该驱动装置根据效果信号控制对应的LED进行工作。

2.根据权利要求1所述的解码装置，其特征在于：所述解码装置还包括地址逻辑模块，该时钟模块与地址逻辑模块连接，该时钟模块判断输入写址端的电平状态；当解码装置的输入写址端为预设电平时，该时钟模块将自身的时钟节拍发送至内置效果模块，并通过输出写址端将所述时钟节拍发送至下一级解码装置的输入写址端；否则，该时钟模块将上一级解码装置的输出写址端输入的时钟节拍发送至内置效果模块，并通过输出写址端将所述时钟节拍发送至下一级解码装置的输入写址端。

3.根据权利要求1或2所述的解码装置，其特征在于：所述解码装置还包括数据识别模块和指令识别模块，所述外部信号包括效果数据和指令信息；该数据识别模块分别与信号接收端和解码输出端连接，该数据识别模块识别效果数据后发送至解码输出端，该解码输出端将效果数据解码后发送至驱动装置；该指令识别模块分别与信号接收端、时钟模块和内置效果模块连接，该指令识别模块识别指令信息后发送至时钟模块和内置效果模块，该时钟模块根据指令信息形成时钟节拍，该内置效果模块根据指令信息对效果信号进行编辑和调整。

4.根据权利要求3所述的解码装置，其特征在于：所述信号接收端包括RS-485接口和UART通讯接口，该UART通讯接口分别与RS-485接口、数据识别模块和指令识别模块连接，该RS-485接口接收外部信号并发送至UART通讯接口，该UART通讯接口对外部信号进行解码，该数据识别模块在UART通讯接口中识别解码后的效果数据，该指令识别模块在UART通讯接口中识别解码后的参数信息。

5.根据权利要求4所述的解码装置，其特征在于：所述解码装置还包括存储器，该存储器与指令识别模块连接，该指令识别模块将参数信息发送至存储器，该存储器存储参数信息。

6.根据权利要求3所述的解码装置，其特征在于：所述数据识别模块还与无信号识别模块连接，该数据识别模块将效果数据发送至无信号识别模块，该无信号识别模块在接收到效果数据后，不发送无信号标志至时钟模块。

7.根据权利要求1或6所述的解码装置，其特征在于：所述无信号识别模块包括一计时器，该无信号识别模块在预设时间内没有接收到信号接收端发送的外部信号，该无信号识别模块发送无信号标志到时钟模块；否则，该无信号识别模块不发送无信号标志到时钟模块，并将计时器复位清零。

8.根据权利要求1所述的解码装置，其特征在于：所述解码输出端在接收到外部信号或者效果信号后，将外部信号或者效果信号解码为PWM波形信号。

9.根据权利要求3所述的解码装置，其特征在于：所述指令识别模块还与地址逻辑模块连接，该地址逻辑模块通过输入写址端获取电平状态。

10.一种LED控制系统，其特征在于：所述LED控制系统包括外部控制器、解码装置、驱动装置和LED，该解码装置如权利要求1至9任意一项所述；该外部控制器产生外部信号并发送至解码装置，该解码装置对外部信号进行解码并将解码后的外部信号发送至驱动装置，该驱动装置根据解码后的外部信号驱动LED工作；或者，该外部控制器未产生外部信号，该解码装置发送效果信号至驱动装置，该驱动装置根据效果信号驱动LED工作。