CN108601149B - 一种支持dmx512、ip67及nfc无线方式设定参数的led驱动器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种支持DMX512、IP67及NFC无线方式设定参数的LED驱动器，其技术要点是：包括无线编程器、LED驱动器以及计算机终端，所述LED驱动器包括壳体以及设置在壳体内的感应电路，所述无线编程器的无线讯号与LED驱动器内部的感应电路双向通讯，所述计算机终端将参数信息通过无线编程器发送到LED驱动器，解决了金属外壳内部电路与外部通讯的问题，且保证防水密封，可解决输入程序接线繁琐的问题，方便快捷的实现编程，通过无线编程，可不限次数编程。

Description

一种支持DMX512、IP67及NFC无线方式设定参数的LED驱动器

技术领域

本发明属于LED驱动器领域，更具体的说，它涉及一种支持DMX512、IP67及NFC无线方式设定参数的LED驱动器。

背景技术

LED驱动器（LEDDriver），是指驱动LED发光或LED模块组件正常工作的电源调整电子器件。由于LEDPN结的导通特性决定，它能适应的电源的电压和电流变动范围十分狭窄，稍许偏离就可能无法点亮LED或者发光效率严重降低，或者缩短使用寿命甚至烧毁芯片。现行的工频电源和常见的电池电源均不适合直接供给LED，LED驱动器就是这种可以驱使LED在最佳电压或电流状态下工作的电子组件。

由于LED应用几乎遍及电子学应用的各个领域，其发光强度，光色以及通断控制等变化几乎是无法预估的，所以LED驱动器也就成为几乎是一对一的伺服器件，对于要求提供稳定的恒流恒压输出的更普遍的商业应用，则形成了一系列有精确的电源调整能力的系统解决方案。通常需要比较复杂的电路设计，其核心是LED驱动IC的集成化应用。

现有支持DMX512协议的LED驱动器，多为室内应用产品，不支持IP67。在安装施工中，需要通过电源内置的拨码按键（或接线端子，液晶显示屏等交互手段）来为每台电源设定协议所要求的通讯地址，操作繁琐。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种可无线编程的LED驱动器，解决了金属外壳内部电路与外部通讯的问题，输入程序接线繁琐的问题，方便快捷的实现编程，通过无线编程，可不限次数编程。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种支持DMX512、IP67及NFC无线方式设定参数的LED驱动器，包括无线编程器、LED驱动器以及计算机终端，所述LED驱动器包括壳体以及设置在壳体内的感应电路，所述无线编程器的无线讯号与LED驱动器内部的感应电路双向通讯，所述计算机终端将参数信息通过无线编程器发送到LED驱动器。

作为优选，所述无线编程器包括接收器、信号转换器、控制器以及信号发射电路，所述接收器用于接收计算机终端的信号，所述信号转换器将接收器接收到的信号进行转换，并将转换后的信号发送到控制器，所述控制器用于控制信号发射电路。

作为优选，所述信号发射电路包括电源、第一电容以及第一线圈，所述电源对第一线圈供电，所述第一电容与第一线圈并联。

作为优选，所述感应电路包括编码器、第一二极管、可控开关、第二电容、第三电容以及第二线圈，所述第二线圈的两端分别与编码器的两个输入端连接，所述第二线圈与编码器之间串联有第一二极管，所述第一二极管的正极端与第二线圈连接，负极端与编码器连接，所述第二电容与第二线圈并联，所述第三电容与编码器并联。

作为优选，所述LED驱动器还包括LED电源恒流源驱动电路，所述LED电源恒流源驱动电路包括MCU主控芯片、NFC无线线路、DMX512解码线路以及脉冲信号处理电路，所述NFC无线线路的输入端与MCU主控芯片的输出端连接，所述DMX512解码线路的信号输入端与MCU主控芯片的信号输出端连接，所述脉冲信号处理电路的脉冲输入端与MCU主控芯片的脉冲输出端连接。

作为优选，所述NFC无线线路包括NFC无线通讯芯片与第四电容，所述电源连接NFC无线通讯芯片的电源端，所述NFC无线通讯芯片的输入端与MCU主控芯片的输出端连接，所述第四电容的一端与NFC无线通讯芯片的输出端连接，另一端接地，所述NFC无线通讯芯片的接地端接地。

作为优选，所述DMX512解码线路包括第五电容、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及DMX512解码芯片，所述DMX512解码芯片的信号输入端与MCU主控芯片的信号输出端连接，所述DMX512解码芯片的VCC端连接与电源连接，所述第五电容的一端与DMX512解码芯片的VCC端连接，另一端接地，所述第一电阻的一端与DMX512解码芯片的VCC端连接，另一端与DMX512解码芯片的A端连接，所述第二二极管的输出端与DMX512解码芯片的VCC端连接，输入端与DMX512解码芯片的B端连接，所述第三二极管的输出端与DMX512解码芯片的VCC端连接，输入端与DMX512解码芯片的A端连接，所述第二电阻的一端与DMX512解码芯片的B端连接，另一端与输出端连接，所述第三电阻的一端与DMX512解码芯片的A端连接，另一端与输出端连接，所述第四二极管的输入端与DMX512解码芯片的A端连接，输出端接地，所述第五二极管的输入端与DMX512解码芯片的B端连接，输出端接地，所述第四电阻的一端与DMX512解码芯片的B端连接，另一端接地。

作为优选，所述脉冲信号处理电路包括第一运算放大器与第二运算放大器，所述第一运算放大器的正极端与MCU主控芯片的脉冲输出端连接，所述第一运算放大器的负极端接地，所述第一运算放大器的输出端与高电平连接，所述第二运算放大器的正极端与MCU主控芯片的脉冲输出端连接，所述第二运算放大器的负极端接地，所述第二运算放大器的输出端与高电平连接。

作为优选，所述壳体为包括金属外壳以及用于焊接感应电路的电路板，所述金属外壳上设有与电路板配合的发射孔，所述金属外壳上设有与发射孔配合的塑胶挡板，电路板通过灌封胶固定在金属外壳内部。

作为优选，所述塑胶挡板上设有卡扣，塑胶挡板通过卡扣扣在金属外壳的发射孔处，所述金属外壳与塑胶挡板之间设有密封圈。

本发明的有益效果：在金属外壳或者侧盖上开口，然后用塑胶材料填补缺口，解决了内部电路与外部设备之间的无线通讯路径问题，并依然支持IP67防护。

2、利用上述无线通讯方式，可方便快捷的设定DXM512协议的通讯地址，提高了安装施工的效率。

3、利用上述无线通讯方式，无需自身上电工作即可完成相关参数的设定，进一步提高了安装施工的效率。

4、无线通讯编程，不限次数，亦不用担心拨码按键等机构的失效问题。

5、支持DMX512协议的其余内容。

附图说明

图1为本发明一种支持DMX512、IP67及NFC无线方式设定参数的LED驱动器的系统框图；

图2为可编程LED驱动器内置NFC接收电路原理图；

图3为LED驱动器的结构示意图。

图4：LED电源恒流源驱动电路工作原理框图；

图5：主控制芯片原理图；

图6：NFC无线通讯芯片及控制原理图；

图7：DMX512解码芯片及控制原理图；

图8：脉冲信号处理电路原理图。

图中：1、无线编程器；2、LED驱动器；3、计算机终端；4、接收器；5、信号转换器；6、控制器；7、电源；8、第一电容；9、第一线圈；10、编码器；11、第一二极管；12、可控开关；13、第二电容；14、第三电容；15、第二线圈；16、金属外壳；17、电路板；18、塑胶挡板；19、密封圈；20、卡扣；21、MCU主控芯片；22、NFC无线通讯芯片；23、第四电容；24、第五电容；25、第二二极管；26、第三二极管；27、第四二极管；28、第五二极管；29、第一电阻；30、第二电阻；31、第三电阻；32、第四电阻；33、DMX512解码芯片；34、第一运算放大器；35、第二运算放大器。

实施方式

参照图1至图8所示，本案例实施的一种支持DMX512、IP67及NFC无线方式设定参数的LED驱动器，包括无线编程器1、LED驱动器2以及计算机终端3，所述LED驱动器2包括壳体以及设置在壳体内的感应电路，所述无线编程器1的无线讯号与LED驱动器2内部的感应电路双向通讯，所述计算机终端3将参数信息通过无线编程器1发送到LED驱动器2。

所述无线编程器1包括接收器4、信号转换器5、控制器6以及信号发射电路，所述接收器4用于接收计算机终端3的信号，所述信号转换器5将接收器4接收到的信号进行转换，并将转换后的信号发送到控制器6，所述控制器6用于控制信号发射电路，所述信号发射电路包括电源7、第一电容8以及第一线圈9，所述电源7对第一线圈9供电，所述第一电容8与第一线圈9并联。

所述感应电路包括编码器10、第一二极管11、可控开关12、第二电容13、第三电容14以及第二线圈15，所述第二线圈15的两端分别与编码器10的两个输入端连接，所述第二线圈15与编码器10之间串联有第一二极管11，所述第一二极管11的正极端与第二线圈15连接，负极端与编码器10连接，所述第二电容13与第二线圈15并联，所述第三电容14与编码器10并联。

所述LED驱动器还包括LED电源7恒流源驱动电路，所述LED电源7恒流源驱动电路包括MCU主控芯片21、NFC无线线路、DMX512解码线路以及脉冲信号处理电路，所述NFC无线线路的输入端与MCU主控芯片21的输出端连接，所述DMX512解码线路的信号输入端与MCU主控芯片21的信号输出端连接，所述脉冲信号处理电路的脉冲输入端与MCU主控芯片21的脉冲输出端连接。

NFC无线通讯芯片22及周边电路，接收外部编程设备的讯号，解码后获得用户的设定信息（DMX512通讯地址），并保存该信息至芯片内部的存储电路。

DMX512解码芯片33及周边电路，接收DMX512通讯信号，并将解码后的信息数据（地址信息，控制信息），传输至MCU主控芯片21主控制芯片。

主控制芯片上电工作后，读取NFC无线通讯芯片22中已保存的地址信息，并据此，决定是否响应来自DMX512解码电路的控制信息。

如果地址信息吻合，主控制芯片响应DMX512通讯芯片传递的控制信息，输出可变占空比的PWM信号，并经由脉冲信号处理电路，变成低抖动的模拟信号，改变LED电源7的工作状态。

其中MCU主控芯片21的型号为STM8SOO3。

所述NFC无线线路包括NFC无线通讯芯片22与第四电容23，所述电源7连接NFC无线通讯芯片22的电源7端，所述NFC无线通讯芯片22的输入端与MCU主控芯片21的输出端连接，所述第四电容23的一端与NFC无线通讯芯片22的输出端连接，另一端接地，所述NFC无线通讯芯片22的接地端接地。

其中NFC无线通讯芯片22上的RFW/B端与MCU主控芯片21的PC3端连接，NFC无线通讯芯片22上的SCL端与MCU主控芯片21的PB4端连接，NFC无线通讯芯片22上的SDA端与MCU主控芯片21的PB5端连接，NFC无线通讯芯片22上的RFW/B端、SCL端、SDA端以及与VCC端与电源7之间设有保护电阻。

所述DMX512解码线路包括第五电容24、第二二极管25、第三二极管26、第四二极管27、第五二极管28、第一电阻29、第二电阻30、第三电阻31、第四电阻32以及DMX512解码芯片33，所述DMX512解码芯片33的信号输入端与MCU主控芯片21的信号输出端连接，所述DMX512解码芯片33的VCC端连接与电源7连接，所述第五电容24的一端与DMX512解码芯片33的VCC端连接，另一端接地，所述第一电阻29的一端与DMX512解码芯片33的VCC端连接，另一端与DMX512解码芯片33的A端连接，所述第二二极管25的输出端与DMX512解码芯片33的VCC端连接，输入端与DMX512解码芯片33的B端连接，所述第三二极管26的输出端与DMX512解码芯片33的VCC端连接，输入端与DMX512解码芯片33的A端连接，所述第二电阻30的一端与DMX512解码芯片33的B端连接，另一端与输出端连接，所述第三电阻31的一端与DMX512解码芯片33的A端连接，另一端与输出端连接，所述第四二极管27的输入端与DMX512解码芯片33的A端连接，输出端接地，所述第五二极管28的输入端与DMX512解码芯片33的B端连接，输出端接地，所述第四电阻32的一端与DMX512解码芯片33的B端连接，另一端接地。

其中DMX512解码芯片33的型号为MAX13085E，其中DMX512解码芯片33的RO端与MCU主控芯片21的PD6端连接，DMX512解码芯片33的RE端、DE端均与MCU主控芯片21的PA1端连接，DMX512解码芯片33的D1端与MCU主控芯片21的PD5端连接。

所述脉冲信号处理电路包括第一运算放大器34与第二运算放大器35，所述第一运算放大器34的正极端与MCU主控芯片21的脉冲输出端连接，所述第一运算放大器34的负极端接地，所述第一运算放大器34的输出端与高电平连接，所述第二运算放大器35的正极端与MCU主控芯片21的脉冲输出端连接，所述第二运算放大器35的负极端接地，所述第二运算放大器35的输出端与高电平连接。

电源7与第一运算放大器34的正极端之间串联有电阻R417与电阻R420，电阻R420远离第一运算放大器34的一端串联有电阻R422，且电阻R422另一端接地，第一运算放大器34的正极端串联有电容C410，电容C410接地，第一运算放大器34的负极端串联有电阻R425，电阻R425接地，第一运算放大器34的正极端与负极端之间串联有电阻R423，第一运算放大器34的输出端与高电平之间串联有电阻R411，电阻R411朝向第一运算放大器34的输出端串联有电容C411，电容C411接地，电源7与第二运算放大器35的正极端之间串联有电阻R428与电阻R429，电阻R429远离第二运算放大器35的二端串联有电阻R431，且电阻R431另二端接地，第二运算放大器35的正极端串联有电容C413，电容C413接地，第二运算放大器35的负极端串联有电阻R433，电阻R433接地，第二运算放大器35的正极端与负极端之间串联有电阻R432，第二运算放大器35的输出端与高电平之间串联有电阻R430，电阻R430朝向第二运算放大器35的输出端串联有电容C414，电容C414接地。

所述壳体为包括金属外壳16以及用于焊接感应电路的电路板17，所述金属外壳16上设有与电路板17配合的发射孔，所述金属外壳16上设有与发射孔配合的塑胶挡板18，电路板17通过灌封胶固定在金属外壳16内部，所述塑胶挡板18上设有卡扣20，塑胶挡板18通过卡扣20扣在金属外壳16的发射孔处，所述金属外壳16与塑胶挡板18之间设有密封圈19。

在LED驱动器2的金属外壳16侧，切割出一个窗口，用塑胶挡板18扣于该窗口处，并用灌封胶固定，将无线编程器1（NFCProgrammer）置于该塑胶挡板18上方，其无线讯号即可穿过该窗口，与LED驱动器2内部的感应电路建立起双向通讯，利用上述无线通讯链路，可将DMX512协议的相关参数信息（电脑端编辑），发送并保存至LED驱动器2，参数设定完毕后，将该LED驱动器2安装至DMX512调光系统中，即可正常工作。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (3)

1.一种支持DMX512、IP67及NFC无线方式设定参数的LED驱动器，其特征是：包括无线编程器、LED驱动器以及计算机终端，所述LED驱动器包括壳体以及设置在壳体内的感应电路，所述无线编程器的无线讯号与LED驱动器内部的感应电路双向通讯，所述计算机终端将参数信息通过无线编程器发送到LED驱动器；

所述无线编程器包括接收器、信号转换器、控制器以及信号发射电路，所述接收器用于接收计算机终端的信号，所述信号转换器将接收器接收到的信号进行转换，并将转换后的信号发送到控制器，所述控制器用于控制信号发射电路，所述信号发射电路包括电源、第一电容以及第一线圈，所述电源对第一线圈供电，所述第一电容与第一线圈并联；

所述感应电路包括编码器、第一二极管、可控开关、第二电容、第三电容以及第二线圈，所述第二线圈的两端分别与编码器的两个输入端连接，所述第二线圈与编码器之间串联有第一二极管，所述第一二极管的正极端与第二线圈连接，负极端与编码器连接，所述第二电容与第二线圈并联，所述第三电容与编码器并联；

所述LED驱动器还包括LED电源恒流源驱动电路，所述LED电源恒流源驱动电路包括MCU主控芯片、NFC无线线路、DMX512解码线路以及脉冲信号处理电路，所述NFC无线线路的输入端与MCU主控芯片的输出端连接，所述DMX512解码线路的信号输入端与MCU主控芯片的信号输出端连接，所述脉冲信号处理电路的脉冲输入端与MCU主控芯片的脉冲输出端连接，其中MCU主控芯片的型号为STM8SOO3；

所述NFC无线线路包括NFC无线通讯芯片与第四电容，所述电源连接NFC无线通讯芯片的电源端，所述NFC无线通讯芯片的输入端与MCU主控芯片的输出端连接，所述第四电容的一端与NFC无线通讯芯片的输出端连接，另一端接地，所述NFC无线通讯芯片的接地端接地；

所述DMX512解码线路包括第五电容、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及DMX512解码芯片，所述DMX512解码芯片的信号输入端与MCU主控芯片的信号输出端连接，所述DMX512解码芯片的VCC端连接与电源连接，所述第五电容的一端与DMX512解码芯片的VCC端连接，另一端接地，所述第一电阻的一端与DMX512解码芯片的VCC端连接，另一端与DMX512解码芯片的A端连接，所述第二二极管的输出端与DMX512解码芯片的VCC端连接，输入端与DMX512解码芯片的B端连接，所述第三二极管的输出端与DMX512解码芯片的VCC端连接，输入端与DMX512解码芯片的A端连接，所述第二电阻的一端与DMX512解码芯片的B端连接，另一端与输出端连接，所述第三电阻的一端与DMX512解码芯片的A端连接，另一端与输出端连接，所述第四二极管的输入端与DMX512解码芯片的A端连接，输出端接地，所述第五二极管的输入端与DMX512解码芯片的B端连接，输出端接地，所述第四电阻的一端与DMX512解码芯片的B端连接，另一端接地；

所述脉冲信号处理电路包括第一运算放大器与第二运算放大器，所述第一运算放大器的正极端与MCU主控芯片的脉冲输出端连接，所述第一运算放大器的负极端接地，所述第一运算放大器的输出端与高电平连接，所述第二运算放大器的正极端与MCU主控芯片的脉冲输出端连接，所述第二运算放大器的负极端接地，所述第二运算放大器的输出端与高电平连接。

2.根据权利要求1所述的一种支持DMX512、IP67及NFC无线方式设定参数的LED驱动器，其特征在于：所述壳体为包括金属外壳以及用于焊接感应电路的电路板，所述金属外壳上设有与电路板配合的发射孔，所述金属外壳上设有与发射孔配合的塑胶挡板，电路板通过灌封胶固定在金属外壳内部。

3.根据权利要求2所述的一种支持DMX512、IP67及NFC无线方式设定参数的LED驱动器，其特征在于：所述塑胶挡板上设有卡扣，塑胶挡板通过卡扣扣在金属外壳的发射孔处，所述金属外壳与塑胶挡板之间设有密封圈。