CN108684109A - 一种多功能车用led控制系统 - Google Patents

一种多功能车用led控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108684109A
CN108684109A CN201810820101.1A CN201810820101A CN108684109A CN 108684109 A CN108684109 A CN 108684109A CN 201810820101 A CN201810820101 A CN 201810820101A CN 108684109 A CN108684109 A CN 108684109A
Authority
CN
China
Prior art keywords
slave
host
signal
control system
multifunctional vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810820101.1A
Other languages
English (en)
Inventor
陈志欢
夏子为
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhongshan City Beijing Great Automotive Components Co Ltd Damon
Original Assignee
Zhongshan City Beijing Great Automotive Components Co Ltd Damon
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhongshan City Beijing Great Automotive Components Co Ltd Damon filed Critical Zhongshan City Beijing Great Automotive Components Co Ltd Damon
Priority to CN201810820101.1A priority Critical patent/CN108684109A/zh
Publication of CN108684109A publication Critical patent/CN108684109A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light

Landscapes

  • Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)

Abstract

本发明涉及一种多功能车用LED控制系统，包括一个主机和多个从机，主机从机通过UART总线相连，主机通过总线下发控制信号。主机与电脑端的通信主要用于开发时调试，通过串口外接USB适配芯片，以USB接口进行通信；主机通过串口向蓝牙模块发送AT指令进行参数配置，配置完成且与手机连接后通过透传的方式与手机进行蓝牙通信；从机在总线上只接受控制信号或单个颜色信号，并通过信号内的ID号识别身份。红外传感器的输出口接到从机的通用IO口，从机在该口检测到的高低电平对应当前红外传感器是否检测到物体，并通过此信号控制槽灯的开关。声音传感器把音乐信号转换为电压信号，从机通过ADC接口读取音乐信号并以此控制氛围灯的亮度和颜色。

Description

一种多功能车用LED控制系统
技术领域
本发明涉及汽车车内配件系统，尤其涉及一种多功能车用LED控制系统。
背景技术
随着社会的发展和科技的进步，越来越多的人购买私家车，以及现有的照明管理系统大都采用有线电缆控制照明灯具，对LED路灯进行调控，通信协议比较复杂，建设成本和运营成本都比较高。因此在时用的时候不方便，且不能够根据自己的实际需要来进行具体的设置，本发明旨在克服所存在的缺陷，而提供一种具有多功能、可以根据自身喜好以及根据车内播放的音乐来进行车上灯光的调控。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，本发明是通过以下技术方案实现：一种多功能车用LED控制系统，包括电脑端、移动终端、主机和若干个从机，其特征在于：所述主机与若干从机之间通过UART总线进行连接，所述从机分为音乐从机和其他从机，所述主机、音乐从机和其他从机均自带有氛围灯，所述氛围灯包括红色灯珠、绿色灯珠和蓝色灯珠。
作为上述一种优选方式，所述主机与电脑端之间的通讯通过在开发时进行调试，通过主机穿孔外接USB适配芯片，以USB接口进行通信。
作为上述一种优选方式，所述主机与移动终端之间通过蓝牙模块进行通讯，主机通过串口向蓝牙模块发送AT指令进行参数配置，配置完成且与移动终端连接后通过透传的方式与移动终端进行蓝牙通信。
作为上述一种优选方式，所述音乐从机通过UART总线接收控制信号或单个颜色信号，所述控制信号和单格颜色信号内部均具有ID号识别身份，每个ID号代表对应的从机，使得该信号只能被对应从机接收。
作为上述一种优选方式，所述音乐从机连接有声音传感器，所述其他从机连接有红外传感器以及槽灯。
作为上述一种优选方式，所述音乐从机和其他从机均设置有预留LIN模块。
作为上述一种优选方式，所述红色灯珠、绿色灯珠和蓝色灯珠均为LED二极管。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构简单，该系统包括一个主机和多个从机，主机从机通过UART总线相连，主机通过总线下发控制信号。主机与电脑端的通信主要用于开发时调试，通过串口外接USB适配芯片，以USB接口进行通信；主机通过串口向蓝牙模块发送AT指令进行参数配置，配置完成且与手机连接后通过透传的方式与手机进行蓝牙通信。主机自带的氛围灯通过内置的时钟和带驱动能力的IO口实现。从机在总线上只接受控制信号或单个颜色信号，并通过信号内的ID号识别身份。红外传感器的输出口接到从机的通用IO口，从机在该口检测到的高低电平对应当前红外传感器是否检测到物体，并通过此信号控制槽灯的开关。声音传感器把音乐信号转换为电压信号，从机通过ADC接口读取音乐信号并以此控制氛围灯的亮度和颜色。
附图说明
图1为合成颜色的色坐标和亮度计算公式；
图2为欧司朗LRTB GVSG型号RGB LED中蓝色光亮度和波长与通过其中电流大小的关系图。
图3为PWM波输出的示意图；
图4为本发明的总体框架示意图。
附图标记：1-电脑端；2-移动终端；3-主机；4-音乐从机；5-其他从机；6-UART总线；7-氛围灯；8-蓝牙模块；10-声音传感器；11-预留LIN模块；12-红外传感器；13-槽灯。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。
前期准备理论：
1、通常彩色LED通过红、绿、蓝三种基色光混合得到，若红、绿、蓝三种色光的色坐标都已经确定，则它们所能合成的颜色被限制在以三个坐标点为顶点的三角形当中，合成颜色的色坐标和亮度计算公式如图1所示。可以看到，合成得到哪种颜色只与红、绿、蓝三色光的亮度比例有关，而合成得到颜色的亮度是三种基色光亮度之和。
2、根据LED的工作原理，通过LED二极管两端的电压不会变化，而通过其中的电流主要影响LED的发光亮度，对光色的色坐标也有小幅影响。图2是欧司朗LRTB GVSG型号RGBLED中蓝色光亮度和波长与通过其中电流大小的关系图，可以看到，如果直接通过调整电流大小的方法来控制LED，其亮度的变化与电流大小变化不是线性关系，没有明确的关系；且直接控制电流大小的方式对LED发出的实际颜色也有影响，这使合成颜色控制进一步复杂化，因此本发明选择用PWM波的方式来控制LED。
3、PWM波输出的电流大小恒定不变，因此LED发光的颜色也不会变化，PWM波通过电流的开关来控制亮度。图3是PWM波输出的一个示意图，PWM波输出接口不是一直在输出电流，而是一段时间输出一段时间关闭，且PWM通过开关输出的高频率切换使人眼无法识别出LED灯的开关，只能看出总体亮度的变化，输出电流的时间占总时间的百分比(占空比)越大，LED发光的亮度越大，且这种关系是线性关系，因此很容易控制，图中T表示波形的一个周期。
4、主控制器选择：
在具有计数器功能的MCU中可以容易地实现输出和控制PWM波的功能。首先设置一个值用来表示PWM波的周期，如常用的255(1字节可以表示的最大整数)，其次设置一个0～255之间的值X来控制PWM波的占空比。计数器从0开始，每隔一个时间间隙则加1，且开始时输出口输出电流。当计数器当中的计数值等于X时，输出口停止输出电流，计数继续。当计数器当中的计数值等于255时，计数器重新从0开始计数。这样的一种循环工作方式形成了PWM波的输出，且我们通过对X值的设置可以直接设置PWM波的占空比。
因此本发明选用Kinetis EA系列32位ARM Cortex MCU，其具有：低功耗ARMCortex-M0+内核和8-128KB的嵌入式闪存；具备出色的EMC/ESD兼容性，能够适应高温环境，并且辐射排放较低；提供可扩展、稳定可靠的高性能解决方案，适合成本敏感型汽车应用；拥有丰富的参考设计、工具和应用说明，能够帮助缩短设计开发时间，加快产品上市速度。通信接口多达3个UART模块，定时器一个6通道FlexTimer/PWM(FTM)和两个双通道FlexTimer/PWM(FTM)，模拟模块一个16通道12位SAR ADC，带有内部带隙参考通道，在停止模式下运行，可选择的硬件触发器(ADC)。
参阅附图4所示，本发明是通过以下技术方案实现：一种多功能车用LED控制系统，包括电脑端1、移动终端2、主机3和若干个从机，其特征在于：所述主机3与若干从机之间通过UART总线6进行连接，所述从机分为音乐从机4和其他从机5，所述主机3、音乐从机4和其他从机5均自带有氛围灯7，所述氛围灯7包括红色灯珠、绿色灯珠和蓝色灯珠。
作为上述一种优选方式，所述主机3与电脑端1之间的通讯通过在开发时进行调试，通过主机3穿孔外接USB适配芯片，以USB接口进行通信。
作为上述一种优选方式，所述主机3与移动终端2之间通过蓝牙模块8进行通讯，主机3通过串口向蓝牙模块8发送AT指令进行参数配置，配置完成且与移动终端2连接后通过透传的方式与移动终端2进行蓝牙通信。
作为上述一种优选方式，所述音乐从机4通过UART总线6接收控制信号或单个颜色信号，所述控制信号和单格颜色信号内部均具有ID号识别身份，每个ID号代表对应的从机，使得该信号只能被对应从机接收。
作为上述一种优选方式，所述音乐从机4连接有声音传感器10，所述其他从机5连接有红外传感器12以及槽灯。
作为上述一种优选方式，所述音乐从机4和其他从机5均设置有预留LIN模块11。
作为上述一种优选方式，所述红色灯珠、绿色灯珠和蓝色灯珠均为LED二极管。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构简单，该系统包括一个主机3和多个从机，主机3从机通过UART总线6相连，主机3通过总线下发控制信号。主机3与电脑端1的通信主要用于开发时调试，通过串口外接USB适配芯片，以USB接口进行通信；主机3通过串口向蓝牙模块8发送AT指令进行参数配置，配置完成且与手机连接后通过透传的方式与手机进行蓝牙通信。主机3自带的氛围灯7通过内置的时钟和带驱动能力的IO口实现。从机在总线上只接受控制信号或单个颜色信号，并通过信号内的ID号识别身份。红外传感器12的输出口接到从机的通用IO口，从机在该口检测到的高低电平对应当前红外传感器12是否检测到物体，并通过此信号控制槽灯的开关。声音传感器10把音乐信号转换为电压信号，从机通过ADC接口读取音乐信号并以此控制氛围灯7的亮度和颜色。
本发明可以实现的功能为：
1、实现24种颜色变化和亮度调节。从MCU输出PWM波的原理可以知道，系统可以实现多少种颜色主要取决于计数器可以设置的最大值max，理论上可以实现的颜色种类数等于max的三次方，而本发明选用的主机3可以设置的最大计数值达到65535。对颜色的设置，这里我们与通常用在显示器上的RGB色彩模式一致，RGB各256阶亮度。按照计算，256级的RGB色彩总共能组合出约1678万种色彩，即256×256×256＝16777216。通常也被简称为1600万色或千万色，也称为24位色(2的24次方)。而亮度值设置为0～100可选，单一值对三路LED同时有效因此不影响颜色，控制RGB LED的总体亮度。因此每路LED的实际亮度取决于各路独立的色彩阶数和总亮度数值的乘积，最大取值25500。
2、颜色跳变理解为颜色之间的突然变化，实现方法是：首先选定跳变的各颜色的RGB值和亮度值，再控制主机3每隔一定时间将RGB三路PWM波的色彩阶数和总亮度设置成下一种颜色的对应值，因此本发明设置的颜色种类完全满足了需要的种类数量，只需要明确需要的颜色的RGB值。颜色渐变与颜色跳变原理相同，不同点在于：颜色变化的时间间隔足够快且变化前后的两种颜色足够相近以使人眼分辨不出这样一个阶段性的过程，把快速的突变认为是连续的渐变。
3、一般音乐歌曲主要分为低频(如打击乐器)、中频(如人声)、高频(如弦乐)三部分。这三部分各有自己的节奏，单独抓取各部分的音乐信号会使其对RGB的控制权难以分配，且各部分中不同乐器的发声频率也有所不同，对频段的划分也不方便确定，因此本系统通过音乐的实时总音量作为RGB的控制信号。
声音波形信号中的振幅，即输出电信号的电压，代表当前声音的音量，因此本发明使用MCU的ADC接口实时检测音乐信号的电压，并通过检测到的电压数值来控制RGB的颜色。控制方式可以有多种，比如首先将实时检测到的电压数值V等比例归一化到0～255之间，然后设置绿光和蓝光的色阶为255-V，设置红光的色阶为V，则声音小节奏弱时RGB偏青色声音大强时RGB偏红色。
4、速度、胎压、雨刮等传感器信号的输入视相应传感器的对外接口而定，UART和ADC等通用接口基本能够满足大多数种类的数据输入，系统中也预留了这些种类的接口。用户可以在手机APP端发送模拟数据到MCU上，MCU再根据模拟的数据来控制对应的RGB。车速大于120km/h时指示灯变为红色，低于该值时显示白色；胎压数值低于120时指示灯变为蓝色，高于该值时为白色；高速刮水时对应指示灯为橘黄色，低于该值时为黄色。
5、车内置物槽感应信息传感与LED光源控制主要依赖MCU的IO输入输出功能，主要功能是在检测到有物体进入到地图袋空间时点亮旁边的LED提供照明功能，且如果长时间检测到该物体未离开则会自动关闭照明LED。由于需要对人体和非人体、运动和静止、透明和非透明的物体具有同样的检测效果，本发明选择激光传感器作物感应器。激光传感器可以设置需要的检测距离，如果检测到物体在设置距离内对激光传感器造成遮挡，此时激光传感器会在输出端输出高电平(PNP型)或低电平(NPN型)。把激光传感器的输出端连接到MCU的IO输入端，当MCU在该输入端检测到相应的电平则知道有物体被检测到，此时就把另一个IO输出端口置高电平，该高电平打开照明LED的开关到达照明效果。刚检测到物体的同时MCU启动计时器，并设置一个最大数值作为照明时限。如果物体在计数到最大值之前离开了地图袋，MCU会清空计数并关闭照明LED(IO输出置低电平)；如果物体始终存在且计数值达到了最大值，也即达到了照明时限，MCU则会关闭照明(IO输出置低电平)并停止计数。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多功能车用LED控制系统，包括电脑端(1)、移动终端(2)、主机(3)和若干个从机，其特征在于：所述主机(3)与若干从机之间通过UART总线(6)进行连接，所述从机分为音乐从机(4)和其他从机(5)，所述主机(3)、音乐从机(4)和其他从机(5)均自带有氛围灯(7)，所述氛围灯(7)包括红色灯珠、绿色灯珠和蓝色灯珠。
2.根据权利要求1所述的多功能车用LED控制系统，其特征在于：所述主机(3)与电脑端(1)之间的通讯通过在开发时进行调试，通过主机(3)穿孔外接USB适配芯片，以USB接口进行通信。
3.根据权利要求1所述的多功能车用LED控制系统，其特征在于：所述主机(3)与移动终端(2)之间通过蓝牙模块(8)进行通讯，主机(3)通过串口向蓝牙模块(8)发送AT指令进行参数配置，配置完成且与移动终端(2)连接后通过透传的方式与移动终端(2)进行蓝牙通信。
4.根据权利要求1所述的多功能车用LED控制系统，其特征在于：所述音乐从机(4)通过UART总线(6)接收控制信号或单个颜色信号，所述控制信号和单格颜色信号内部均具有ID号识别身份，每个ID号代表对应的从机，使得该信号只能被对应从机接收。
5.根据权利要求1所述的多功能车用LED控制系统，其特征在于：所述音乐从机(4)连接有声音传感器(10)，所述其他从机(5)连接有红外传感器(12)以及槽灯(13)。
6.根据权利要求5所述的多功能车用LED控制系统，其特征在于：所述音乐从机(4)和其他从机(5)均设置有预留LIN模块(11)。
7.根据权利要求1所述的多功能车用LED控制系统，其特征在于：所述红色灯珠、绿色灯珠和蓝色灯珠均为LED二极管。
CN201810820101.1A 2018-07-24 2018-07-24 一种多功能车用led控制系统 Pending CN108684109A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810820101.1A CN108684109A (zh) 2018-07-24 2018-07-24 一种多功能车用led控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810820101.1A CN108684109A (zh) 2018-07-24 2018-07-24 一种多功能车用led控制系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108684109A true CN108684109A (zh) 2018-10-19

Family

ID=63814892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810820101.1A Pending CN108684109A (zh) 2018-07-24 2018-07-24 一种多功能车用led控制系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108684109A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109922560A (zh) * 2018-12-03 2019-06-21 广州新晨汽车零部件有限公司 一种实时音乐律动控制的车载氛围灯系统
CN111954334A (zh) * 2020-08-12 2020-11-17 宁波视睿迪光电有限公司 呼吸灯的控制方法及装置、电子设备、可读存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103997809A (zh) * 2013-02-18 2014-08-20 上海海拉电子有限公司 一种汽车内部灯光控制系统及控制方法
CN203984737U (zh) * 2014-07-03 2014-12-03 上海信耀电子有限公司 基于无线通讯的车内氛围灯控制系统
CN204415249U (zh) * 2015-01-27 2015-06-24 长城汽车股份有限公司 汽车的预警系统及汽车
CN104999957A (zh) * 2015-07-30 2015-10-28 上海修源网络科技有限公司 一种氛围灯及其调节方法
CN105578657A (zh) * 2016-01-29 2016-05-11 杭州来嗨科技有限公司 一种基于音乐变化的灯光调节系统及方法
CN205468762U (zh) * 2016-01-05 2016-08-17 北京经纬恒润科技有限公司 一种车内氛围灯的控制电路

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103997809A (zh) * 2013-02-18 2014-08-20 上海海拉电子有限公司 一种汽车内部灯光控制系统及控制方法
CN203984737U (zh) * 2014-07-03 2014-12-03 上海信耀电子有限公司 基于无线通讯的车内氛围灯控制系统
CN204415249U (zh) * 2015-01-27 2015-06-24 长城汽车股份有限公司 汽车的预警系统及汽车
CN104999957A (zh) * 2015-07-30 2015-10-28 上海修源网络科技有限公司 一种氛围灯及其调节方法
CN205468762U (zh) * 2016-01-05 2016-08-17 北京经纬恒润科技有限公司 一种车内氛围灯的控制电路
CN105578657A (zh) * 2016-01-29 2016-05-11 杭州来嗨科技有限公司 一种基于音乐变化的灯光调节系统及方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109922560A (zh) * 2018-12-03 2019-06-21 广州新晨汽车零部件有限公司 一种实时音乐律动控制的车载氛围灯系统
CN111954334A (zh) * 2020-08-12 2020-11-17 宁波视睿迪光电有限公司 呼吸灯的控制方法及装置、电子设备、可读存储介质
CN111954334B (zh) * 2020-08-12 2023-03-10 宁波视睿迪光电有限公司 呼吸灯的控制方法及装置、电子设备、可读存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105404165B (zh) 一种控制面板及控制方法
CN108684109A (zh) 一种多功能车用led控制系统
CN109649264B (zh) 汽车智能防追尾动态变色刹车灯
CN211457428U (zh) 基于图像识别的智能情绪识别氛围灯
CN201688311U (zh) 一种摩托车仪表的真彩背光
CN202425137U (zh) 一种智能全彩变色玩具控制电路
CN105299580A (zh) 一种带激光测距功能的频闪警示灯
CN113787960A (zh) 一种车内多彩律动迎宾氛围灯控制系统及方法
CN100501953C (zh) 发光二极管的配色方法
CN202171160U (zh) 一种色温可调led台灯
CN206653985U (zh) 汽车指示灯
CN106377899A (zh) 一种基于颜色识别的娱乐装置及其互动方法
CN2738518Y (zh) 一种可随外界音频变化闪烁的发光装置
CN205408232U (zh) 车标灯
CN209659687U (zh) 一种车灯模组及车灯装置
CN105877368A (zh) 数据处理方法、液体盛放装置及智能杯
CN204810605U (zh) 智能照明系统
CN113362616B (zh) 一种智能交通信号控制方法、控制电路
CN106455240A (zh) 一种多功能智能led照明系统
CN208523028U (zh) 智慧型一体化路灯系统
CN106332383A (zh) 一种智能照明装置
CN204191758U (zh) 一种辅助色盲患者辨色的智能手环
CN209627760U (zh) 震动和接近双感应发光面板及照明设备
CN221039222U (zh) 显示电压强弱的交互式测电笔
CN208597744U (zh) 带有荧光警示灯的夜间安全服

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181019