CN108430137A - 一种基于蓝牙的智能灯泡及其控制系统和控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于蓝牙的智能灯泡，包括LED灯、蓝牙模块、主控模块、LED驱动模块和电源模块。并且还公开了其控制系统和控制方法：手机发送灯泡控制信息、来电提醒信息和预设灯光闪烁模式信息至蓝牙模块；蓝牙模块转发灯泡控制信息、来电提醒信息和预设灯光闪烁模式信息至主控模块；主控模块根据灯泡控制信息、来电提醒信息和预设灯光闪烁模式信息控制LED驱动模块驱动LED灯。本发明的有益效果是：通过手机与智能灯泡之间进行蓝牙连接，智能灯泡接收手机发送的灯泡控制信息、来电提醒信息和预设灯光闪烁模式信息，并根据灯泡控制信息、来电提醒信息和预设灯光闪烁模式信息实现各种闪烁模式，进而可以实现各种智能化的应用，提高用户的体验。
Description
技术领域
本发明涉及LED灯具技术领域，特别涉及一种基于蓝牙的智能灯泡及其控制系统和控制方法。
背景技术
随着人们的生活水平大大提高，对生活品质的追求也更迫切，传统的开关式灯光系统已无法满足当代人丰富多彩的生活，这也推动了智能照明技术的不断进步，各种智能照明产品不断地涌现。而蓝牙无线通讯技术具有能耗低、连接方便、传输距离适中等特点，是智能照明产品中重要的组成部分。但是，目前的智能电灯大多只能进行简单的光照调节，并不能与智能设备连接实现远程控制，因此控制方式仍然很单一，而且缺乏多用途设计。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于蓝牙的智能灯泡及其控制系统和控制方法，通过手机与智能灯泡之间进行蓝牙连接，可以对灯泡实现各种智能化的控制，从而提高用户的体验。
本发明所采用的技术方案是：一种基于蓝牙的智能灯泡，包括LED灯、蓝牙模块、主控模块、LED驱动模块和电源模块；所述电源模块的输出端分别与主控模块的输入端、LED驱动模块的输入端连接，所述蓝牙模块与主控模块连接，所述LED驱动模块的输出端与LED灯的输入端连接；
所述蓝牙模块，用于与灯泡外部的手机建立蓝牙通讯连接以接收所述手机发送的灯泡控制信息、来电提醒信息和预设灯光闪烁模式信息。
优选地，所述蓝牙模块和主控模块为BK3431蓝牙芯片。
优选地，所述LED驱动模块包括XR3161芯片。
优选地，所述电源模块包括AC-DC转换电路和ME6208A33M3G低压差线性稳压器。
优选地，所述基于蓝牙的智能灯泡还包括温度检测模块，所述温度检测模块的输出端与主控模块的输入端连接。
一种基于蓝牙的智能灯泡控制系统，包括手机和上述一种基于蓝牙的智能灯泡，所述手机与智能灯泡建立蓝牙通讯连接。
一种基于蓝牙的智能灯泡控制方法，应用于上述一种基于蓝牙的智能灯泡控制系统，包括以下步骤：
S1，手机发送灯泡控制信息和预设灯光闪烁模式信息至智能灯泡的蓝牙模块；
S2，所述蓝牙模块转发所述灯泡控制信息和预设灯光闪烁模式信息至主控模块；
S3，所述主控模块根据所述灯泡控制信息和预设灯光闪烁模式信息控制LED驱动模块驱动LED灯；
S4，所述手机接收到来电时，发送来电提醒信息至所述蓝牙模块，所述蓝牙模块转发所述来电提醒信息至主控模块，所述主控模块根据所述来电提醒信息和预设灯光闪烁模式信息控制LED灯按照预设灯光闪烁模式进行灯光闪烁。
优选地，所述预设灯光闪烁模式包括：绿光闪烁模式、红光闪烁模式、蓝光闪烁模式和自定义闪烁模式。
优选地，所述灯泡控制信息包括开关控制信息、亮度调节信息和情景模式设置信息。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过手机与智能灯泡之间进行蓝牙连接，智能灯泡接收手机发送的灯泡控制信息、来电提醒信息和预设灯光闪烁模式信息，并根据灯泡控制信息、来电提醒信息和预设灯光闪烁模式信息实现各种闪烁模式，进而可以实现各种智能化的应用，提高用户的体验。
本发明可广泛应用于各种LED灯具系统。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
图1是本发明中一种基于蓝牙的智能灯泡的一具体实施例的结构示意图。
图2是本发明中一种基于蓝牙的智能灯泡的LED驱动模块的一具体实施例的电路示意图。
图3是本发明中一种基于蓝牙的智能灯泡的蓝牙芯片与LED驱动模块的连接示意图。
图4是本发明中一种基于蓝牙的智能灯泡不同模式下的PWM驱动波形示意图。
图5是本发明中一种基于蓝牙的智能灯泡来电提醒功能的一具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示，一种基于蓝牙的智能灯泡，包括LED灯、蓝牙模块、主控模块、LED驱动模块和电源模块。电源模块的输出端分别与主控模块的输入端、LED驱动模块的输入端连接，蓝牙模块与主控模块连接，LED驱动模块的输出端与LED灯的输入端连接。
智能灯泡的蓝牙模块与手机之间通过Bluetooth SPP(蓝牙串口)和HID协议建立连接；手机发送灯泡控制信息、来电提醒信息和预设灯光闪烁模式信息至蓝牙模块；蓝牙模块将灯泡控制信息、来电提醒信息和预设灯光闪烁模式信息发送至主控模块；主控模块根据灯泡控制信息、来电提醒信息和预设灯光闪烁模式信息控制LED驱动模块；LED驱动模块驱动LED灯进入相应的灯光闪烁模式。
蓝牙模块和主控模块为集成有微处理器的蓝牙芯片BK3431，它集成了高性能射频收发器、基带和ARM微处理器，支持蓝牙HID配置文件。其中，主控模块为蓝牙芯片BK3431中的ARM968E-S微控制器MCU。
手机为带ios/Android/Windows等操作系统的智能手机，用户可通过手机里的APP进行操作，发送灯泡控制信息和预设灯光闪烁模式信息。手机有来电时也可以发送来电提醒信息至智能灯泡的蓝牙芯片。
电源模块中包括AC-DC转换电路和ME6208A33M3G低压差线性稳压器。AC-DC转换电路用于将交流电转换为直流电以给LED灯以及智能灯泡中的其它模块供电。ME6208A33M3G低压差线性稳压器用于将LED驱动模块输出端的电压进行降压调节，以给蓝牙芯片供电。若LED驱动模块向ME6208A33M3G提供3.6V的输入电压，经ME6208A33M3G降压，则输出电压为2.8V，向蓝牙芯片提供2.8V的输入电压。
如图2所示，是LED驱动模块恒流驱动LED灯的电路示意图，包括滤波电路和驱动电路。滤波电路包括陶瓷电容C1和C2，驱动电路包括XR3161芯片、电感L1和肖奈基二极管SS24。该电路中，利用肖奈基二极管SS24的低正向压降和反向的快速恢复来提高效率。
具体的，电容C1设置在电源和地之间其中，电容C2设置在肖奈基二极管SS24的阴极和地之间。XR3161芯片的EN脚与蓝牙芯片连接，VIN脚与LX脚分别连接电感L1的两端，OUT脚与电容C2连接，GND脚接地。电感L1中，与VIN脚连接的一端接电源，与LX脚连接的一端接肖奈基二极管SS24的阳极。
其中，蓝牙芯片的两个引脚传输出的两路PWM调制信号分别通过XR3161芯片驱动5颗串联的LED灯珠，每颗LED灯珠包括有R、G、B(红、蓝、绿)三个并联的灯珠。此外，蓝牙芯片的另外三个引脚(三个数字I/O口)，分别控制三个2302场效应管来控制G、R、B三色二极管的导通与否。由于红色R灯珠的压降较蓝色B、绿色G灯珠低，在R、G、B并联电路中，在R支路中加入电阻R2、电阻R12来平衡压降。
如图3所示，是蓝牙芯片与LED驱动模块连接的示意图。通过这一连接将BK3431的两路PWM驱动信号和三个控制RGB的数字I/O口的数据传输至LED驱动模块，同时LED驱动模块将电源传输给蓝牙芯片。
优选地，为了便于温度测量和控制及温度补偿，在蓝牙芯片与地之间加入一个热敏电阻(NTC，Negative Temperature Coefficient)。NTC热敏电阻是指具有负温度系数的热敏电阻，具有电阻值、温度特性波动小、对各种温度变化响应快的特点，可广泛应用于温度测量、温度补偿等场合。
对于W、R、G、B(白、红、绿、蓝)四色LED灯珠的混色照明，可以通过适当的PWM脉冲宽度调制波形进行驱动，这部分功能实现是由BK3431芯片集成的ARM968E-S微控制器MCU调控的。当MCU收到手机发送来的灯泡控制信息、来电提醒信息和预设灯光闪烁模式信息后，产生相应的PWM调制波形信号，驱动对应的LED灯珠实现混色照明。如图4所示，为快闪模式、慢闪模式、SOS模式下的驱动波形。
更进一步的，如图5所示，为设置来电提醒功能的结构示意图。为了避免用户有时候接不到电话的困扰，可以在手机的APP里预设来电时的LED灯光闪烁模式，如纯绿闪烁模式、纯红闪烁模式、纯蓝闪烁模式和自定义闪烁模式等，将设置好的灯光闪烁模式保存并发送至蓝牙芯片，以实现来电提醒功能。当手机有来电信号时，蓝牙芯片接收手机发送的来电提醒信号，驱动LED灯根据预设灯光闪烁模式进行闪烁。来电提醒功能给予用户更多来电颜色闪烁提醒的选择，丰富了用户娱乐性和全新的体验，同时更加便利用户的生活。
此外，用户可以在手机的APP里设置开关控制信息、亮度调节信息和情景模式设置信息。手机与智能灯泡建立蓝牙连接后，通过APP操作，发送开关控制信息、亮度调节信息和情景模式设置信息至蓝牙芯片，实现对灯泡的开关、亮度调节和在不同情景模式下的LED灯光闪烁模式。比如在欢快的音乐场景里，用户通过手机向智能灯泡发送情景模式设置信息，则智能灯泡呈现亮度高、颜色鲜明的模式。各种模式场景的随心切换以及冷暖色调的自动调节等都可以通过此技术完美呈现。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (9)
1.一种基于蓝牙的智能灯泡，其特征在于，包括LED灯、蓝牙模块、主控模块、LED驱动模块和电源模块；所述电源模块的输出端分别与主控模块的输入端、LED驱动模块的输入端连接，所述蓝牙模块与主控模块连接，所述LED驱动模块的输出端与LED灯的输入端连接；
所述蓝牙模块，用于与灯泡外部的手机建立蓝牙通讯连接以接收所述手机发送的灯泡控制信息、来电提醒信息和预设灯光闪烁模式信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙的智能灯泡，其特征在于，所述蓝牙模块和主控模块为BK3431蓝牙芯片。
3.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙的智能灯泡，其特征在于，所述LED驱动模块包括XR3161芯片。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种基于蓝牙的智能灯泡，其特征在于，所述电源模块包括AC-DC转换电路和ME6208A33M3G低压差线性稳压器。
5.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙的智能灯泡，其特征在于，所述基于蓝牙的智能灯泡还包括温度检测模块，所述温度检测模块的输出端与主控模块的输入端连接。
6.一种基于蓝牙的智能灯泡控制系统，其特征在于，包括手机和权利要求1至5任一项所述的一种基于蓝牙的智能灯泡，所述手机与智能灯泡建立蓝牙通讯连接。
7.一种基于蓝牙的智能灯泡控制方法，其特征在于，应用于权利要求6所述的一种基于蓝牙的智能灯泡控制系统，包括以下步骤：
S1，手机发送灯泡控制信息和预设灯光闪烁模式信息至智能灯泡的蓝牙模块；
S2，所述蓝牙模块转发所述灯泡控制信息和预设灯光闪烁模式信息至主控模块；
S3，所述主控模块根据所述灯泡控制信息和预设灯光闪烁模式信息控制LED驱动模块驱动LED灯；
S4，所述手机接收到来电时，发送来电提醒信息至所述蓝牙模块，所述蓝牙模块转发所述来电提醒信息至主控模块，所述主控模块根据所述来电提醒信息和预设灯光闪烁模式信息控制LED灯按照预设灯光闪烁模式进行灯光闪烁。
8.根据权利要求7所述的一种基于蓝牙的智能灯泡控制方法，其特征在于，所述预设灯光闪烁模式包括：绿光闪烁模式、红光闪烁模式、蓝光闪烁模式和自定义闪烁模式。
9.根据权利要求7或8所述的一种基于蓝牙的智能灯泡控制方法，其特征在于，所述灯泡控制信息包括开关控制信息、亮度调节信息和情景模式设置信息。
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