CN109041321A - 电源线带载驱动多个并联led灯体的地址码识别方法 - Google Patents

Abstract

一种电源线带载信号驱动多个并联LED灯体的地址码识别方法，包括以下步骤：1)侦测电流变化；2)未装置灯体，逐一置入一个且在同一时间只可以置入一个新的灯体；3)已装置灯体，将地址码和顺序资料存入主控制器记忆单元，未装置灯体，主控制器送出地址码比对信号；4)如果置入新的灯体的地址码比对不成功，返回步骤2)再置入新的灯体；5)依次重复步骤3)～4)，直至新的灯体显示特殊颜色，且产生电流变化，将地址码和顺序资料存入主控制器记忆单元。本发明方法简化了操作难度，无须专业操作，无须使用包括外部感光设备光电二极管、摄像管的地址侦测工具，即可随意按顺序组装和更换不良品，使客户自己安装多个并联LED灯体成为可行。

Description

电源线带载驱动多个并联LED灯体的地址码识别方法

技术领域

本发明涉及LED灯体，特别是涉及一种电源线带载信号驱动多个并联LED灯体的地址码识别方法。

背景技术

城市亮化和节日装饰灯已经从只有闪灯的点缀效果提升到利用外部信号控制演示图案呈现文字信息等智能化的应用。利用电源线整合数据传输是外部单点可控技术之一，要求主控制器确认每个灯体的具体位置和相应的地址码，将控制信号精确传送至各个独立的灯体。为达到被主控识别的状态，每个灯体必须在组装成整体灯串前植入可以分辨独立的地址到各个灯体的智能芯片或电路板。本申请人的在先专利CN105307326B授权公告了《一种LED灯串产生单体花色变化的方法》，所述发光二极管(Light Emitting Diode,缩略词为LED)灯串由集控制和发光为一体的单体智能型LED双脚灯珠串联或/和并联连接组成，所述单体智能型LED双脚灯珠由至少一个R-G-B三色LED灯珠与每颗单体控制芯片加工键合成，所述LED灯串与主控制器连接后执行主控制器的主控命令显示灯光多样变化，其特征在于：基于控制信号和电源的电压存在不同的电位差，所述主控制器控制所述LED灯串的花样变化的控制信号搭载电源线传输；所述每颗单体控制芯片内含独立的识别码即所述控制芯片本身地址，与所述主控制器的主控命令中的地址码之间构建有快速寻址比较逻辑，无需逐位比较地址，基于快速寻址比较芯片本身地址码的方法，依次有以下步骤：1)发送地址码；2)控制。该在先专利用双线同时完成电源的供给和数据的传递，LED灯串使用电源线搭载信号执行主控制器发送数据产生单体花色变化，可随时通过编程改变花样，且在灯串组装时无须固定每个单体智能型LED双脚灯珠在灯串中的排序位置。但是，每个灯珠都有必须紧随特定主控制器的独立地址码，且这些地址码保存在和该地址码组合的灯串配套的主控制器记忆单元中，不能与由多个地址码灯珠组成的灯串分割，无法知道该灯珠的实际地址码，如果使用中有个别灯珠出现异常或失效，难以进行替换。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种电源线带载信号驱动多个并联LED灯体的地址码识别方法。

本发明的技术问题通过以下技术方案予以解决。

这种电源线带载信号驱动多个并联LED灯体的地址码识别方法，多个并联LED灯体由至少一个R-G-B三色LED灯珠与每颗单体控制芯片加工键合成集控制和发光为一体的单体智能型LED二脚引线灯珠并联连接组成，多个并联LED灯体与主控制器连接后执行预先已经程序化的图形数据的主控命令，所述主控制器控制多个并联LED灯体的控制信号搭载电源线传输，所述每颗单体控制芯片内含独立的识别码即所述控制芯片本身地址，与主控制器的主控命令中的地址码之间构建有快速寻址比较逻辑，在侦测程序完成后，所述主控制器获得毎个灯珠的地址码和顺序资料，所述顺序资料是包含相应排序位置信息的次序码，所述侦测程序包括将已完成全部灯珠组装的被侦测的多个并联LED灯体依序置入治具，每个灯点对应包括光电二极管、摄像管的地址侦测工具。

这种电源线带载信号驱动多个并联LED灯体的地址码识别方法的特点是：

系统开始上电工作后包括以下步骤：

1)侦测电流变化，判别灯体是否装置；

2)如果已装置灯体，主控制器执行外控正常功能；如果未装置灯体，逐一置入一个且在同一时间只可以置入一个新的灯体；

3)如果已装置灯体，将地址码和顺序资料存入主控制器记忆单元，本次识别方法结束；如果未装置灯体，主控制器送出地址码比对信号，进行置入新的灯体的地址码比对；

4)如果置入新的灯体的地址码比对不成功，返回步骤2)再逐一置入一个且在同一时间只可以置入一个新的灯体；如果置入新的灯体的地址码比对成功，该灯体显示特殊颜色，且产生电流变化，将地址码和顺序资料存入主控制器记忆单元，本次识别方法结束；

5)如果该灯体未显示特殊颜色，且未产生电流变化，返回步骤2)再置入逐一置入一个且在同一时间只可以置入一个新的灯体，依次重复步骤3)～4)，直至新的灯体显示特殊颜色，且产生电流变化，将地址码和顺序资料存入主控制器记忆单元，本次识别方法结束。

本发明的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。

所述步骤1)侦测电流变化，判别灯体是否装置，是基于智能型灯体内部的驱动集成电路有固定的静态电流功耗，在多个LED灯体并联情况下任何灯体的增加或被移除后都会对整体电流产生变化，

所述步骤3)主控制器送出地址码比对信号，是主控制器通过侦测电流的改变确定有新灯体置入后，进入地址码搜寻比对模式，搜寻成功的地址码必属刚新置入的灯体，即自动侦测确认该灯体地址码，毎个灯体的地址码与电源走线的路径不再关联，只与灯体置入的次序码关联，从侦测第一个灯体开始，将每次电流的增加视为新灯体加入，由主控制器给予根据装配时间顺序而产生的顺序计次数据，向上堆叠成由低到高的数字次序码，模拟多个并联LED灯体的前后排序，在主控制器内部建立矩阵型数据库，将每个灯体比对成功的分段地址码与该灯体的位置顺序资料绑定并存入主控制器记忆单元-电子式可抹除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory,缩略词为EEPROM)，直至记录多个并联LED灯体中的全部灯体顺序和地址码为止。

所述多个并联LED灯体中任何灯珠出现异常或失效需要更换新的灯珠，在通电情况下调整到维修模式，取下异常或失效灯体后整体电流突然减少，所述主控制器判别少掉一个灯体，随即将先前在EEPROM中逐一置入灯体所记录的矩阵型数据库取出比对，同样利用电流的变化做为侦测的标准，全数地址码数据比对完成后即可找到是哪一段地址码没有电流变化反应，判断拥有该地址码的灯体被移除，在该地址码对应的次序码不变情况下，另外随机选一个新的灯体重新搜寻比对完成后，和原次序码相符即可完成更换，无需改动主控程序。

本发明的技术问题通过以下再进一步的技术方案予以解决。

所述灯体内部的单体控制芯片是型号为D9871的专用集成电路(ASIC)芯片，具备可经由外面电流或激光熔丝的导通或熔断修调产生多个独立地址码组合以及电源信号解调和驱动的能力，在静态情况下有固定的待机功耗约2mA，主控制器得以用功耗变化识别灯体置入或者移除，内建LED驱动电路利用脉宽调制技术调整对三路LED灯珠的控制达到256级高灰阶的变化，使LED灯珠的三原色表现出丰富的色彩，还利用脉宽解调制技术解调由电源线带载的地址和花色变化信号，使每个灯体接收主控制器命令执行属于该地址码的数据。

所述每颗单体控制芯片的工作模式包括地址码搜寻比对模式和金属熔丝地址读取模式。

所述每颗单体控制芯片具备地址码，是一串二进制组合，如0001、0010，用金属熔丝导通表达0、熔丝熔断表达1，金属熔丝熔断是在包括以金属探针或者激光发出的脉冲电流或热能的作用下实现的，型号为D9871的单体控制芯片拥有18位(bits)，可以组合成262144个独立不重复的地址码，所述每颗单体控制芯片的18位的地址码分成四段：4位(e3)+4位(e2)+4位(e1)+6位(e0)，所述主控制器执行地址码搜寻比对模式下快速地址搜寻发出的对应码也对应分成四段：4位(a3)+4位(a2)+4位(a1)+6位(a0)；主控制器陆续送出依分段组成的地址码和灯珠即每颗单体控制芯片拥有的地址码进行比对判别：如果e3＝a3或者e3＝0，则判明本段地址符合单体控制芯片对应段地址；如果e2＝a2或者e2＝0，则判明本段地址符合单体控制芯片对应段地址；如果e1＝a1或者e1＝0，则判明本段地址符合单体控制芯片对应段地址；如果e0＝a0或者e0＝0，则判明本段地址符合单体控制芯片对应段地址；其余情况，则判明本段地址码不符合单体控制芯片对应段地址；如此组合最多扫描次数为2⁴+2⁴+2⁴+2⁶＝16+16+16+64＝112，即最多比对112帧数据即可确认该灯体地址码。

本发明的技术问题通过以下再进一步的技术方案予以解决。

所述每颗单体控制芯片以打线和封胶方式与多个并联LED灯体中的R-G-B三色灯珠加工键合成的灯体依照应用需要组成螺口LED灯泡。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

本发明方法简化了操作难度，无须专业操作，无须使用包括外部感光设备光电二极管、摄像管的地址侦测工具，即可随意按顺序组装和更换不良品，使客户自己安装多个并联LED灯体成为可行，使螺口LED灯可以广泛应用于利用外部信号控制演示全彩图案呈现文字信息。

附图说明

图1是本发明具体实施方式的步骤图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式并对照附图对本发明进行说明。

具体实施方式一：电源线带载驱动多个并联可更换式螺口LED灯泡组成的灯串的地址码识别方法

将已经和主控制器连接但未装上智能灯泡的电源线含母座接上预定的直流电源，系统开始上电工作后包括以下步骤：

1)侦测电流变化，判别灯体是否装置，判断依据是每个智能灯泡都有固定的静态电流，若整体功耗低于设定值，表示本灯串处于空置状态，自动调整到新灯泡置入模式；

2)如果已装置灯体，主控制器执行外控正常功能；如果未装置灯体，逐一置入一个且在同一时间只可以置入一个新的灯体，用户装置第一个灯泡时，电源和灯泡导通后。灯泡内部单体控制芯片产生静态电流，电流的变化会被主控制器侦测到并经由数模转换为一个包含相应排序位置信息的次序码即顺序资料，存入主控制器记忆单元EEPROM中，且将此顺序定为1，依次置入各个灯泡，每置放一个新灯泡会发生一次电流变化，经由数模转换产生的信号会使存入主控制器记忆单元EEPROM的顺序自动依序累加；

3)如果已装置灯体，将地址码和顺序资料存入主控制器记忆单元，本次识别方法结束；如果未装置灯体，主控制器送出地址码比对信号，进行置入新的灯体的地址码比对；

4)如果置入新的灯体的地址码比对不成功，返回步骤2)再逐一置入一个且在同一时间只可以置入一个新的灯体；如果置入新的灯体的地址码比对成功，该灯体显示特殊颜色，且产生电流变化，以便组装者用视觉确认，再进行下一个灯泡的组装，将地址码和顺序资料存入主控制器记忆单元，本次识别方法结束；

5)如果该灯体未显示特殊颜色，且未产生电流变化，返回步骤2)再逐一置入一个且在同一时间只可以置入一个新的灯体，依次重复步骤3～4)，直至新的灯体显示特殊颜色，且产生电流变化，将地址码和顺序资料存入主控制器记忆单元，本次识别方法结束。

具体实施方式二：电源线带载驱动多个并联可更换式螺口LED灯泡的智能发光积木玩具的地址码识别方法

智能发光积木玩具是指可以利用主控制器传送给每个积木发光单元精确的数据，使每个积木发光单元都能依主控制器的信号执行不同颜色变化的玩具。智能发光积木可以随机自由堆叠无需将各个积木编号，即可以组装的次序和地址码连结，使主控制器能精确控制毎个积木，其地址码识别方法与具体实施方式一基本相同，区别是发光积木之间没有长距离连接的电源线，传输信号路径不是一线式次序排列，而发光积木是三维方式横向或垂直排列。由于发光积木并图的随机性，如果只是利用预先有标示位置地址码的发光积木顺序堆叠，会限制组成后的造型，且只能有固定的颜色变化组合，堆积木所要的创新和个性化受到限制。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种电源线带载信号驱动多个并联LED灯体的地址码识别方法，多个并联LED灯体由至少一个R-G-B三色LED灯珠与每颗单体控制芯片加工键合成集控制和发光为一体的单体智能型LED二脚引线灯珠并联连接组成，多个并联LED灯体与主控制器连接后执行预先已经程序化的图形数据的主控命令，所述主控制器控制多个并联LED灯体的控制信号搭载电源线传输，所述每颗单体控制芯片内含独立的识别码即所述控制芯片本身地址，与主控制器的主控命令中的地址码之间构建有快速寻址比较逻辑，在侦测程序完成后，所述主控制器获得毎个灯珠的地址码和顺序资料，所述顺序资料是包含相应排序位置信息的次序码，所述侦测程序包括将已完成全部灯珠组装的被侦测的多个并联LED灯体依序置入治具，每个灯点对应包括光电二极管、摄像管的地址侦测工具，其特征在于：

系统开始上电工作后包括以下步骤：

1)侦测电流变化，判别灯体是否装置；

2)如果已装置灯体，主控制器执行外控正常功能；如果未装置灯体，逐一置入一个且在同一时间只可以置入一个新的灯体；

3)如果已装置灯体，将地址码和顺序资料存入主控制器记忆单元，本次识别方法结束；如果未装置灯体，主控制器送出地址码比对信号，进行置入新的灯体的地址码比对；

4)如果置入新的灯体的地址码比对不成功，返回步骤2)再逐一置入一个且在同一时间只可以置入一个新的灯体；如果置入新的灯体的地址码比对成功，该灯体显示特殊颜色，且产生电流变化，将地址码和顺序资料存入主控制器记忆单元，本次识别方法结束；

5)如果该灯体未显示特殊颜色，且未产生电流变化，返回步骤2)再置入逐一置入一个且在同一时间只可以置入一个新的灯体，依次重复步骤3)～4)，直至新的灯体显示特殊颜色，且产生电流变化，将地址码和顺序资料存入主控制器记忆单元，本次识别方法结束。

2.如权利要求1所述的电源线带载信号驱动多个并联LED灯体的地址码识别方法，其特征在于：

所述步骤1)侦测电流变化，判别灯体是否装置，是基于智能型灯体内部的驱动集成电路有固定的静态电流功耗，在多个LED灯体并联情况下任何灯体的增加或被移除后都会对整体电流产生变化。

3.如权利要求1所述的电源线带载信号驱动多个并联LED灯体的地址码识别方法，其特征在于：

所述步骤3)主控制器送出地址码比对信号，是主控制器通过侦测电流的改变确定有新灯体置入后，进入地址码搜寻比对模式，搜寻成功的地址码必属刚新置入的灯体，即自动侦测确认该灯体地址码，毎个灯体的地址码与电源走线的路径不再关联，只与灯体置入的次序码关联，从侦测第一个灯体开始，将每次电流的增加视为新灯体加入，由主控制器给予根据装配时间顺序而产生的顺序计次数据，向上堆叠成由低到高的数字次序码，模拟多个并联LED灯体的前后排序，在主控制器内部建立矩阵型数据库，将每个灯体比对成功的分段地址码与该灯体的位置顺序资料绑定并存入主控制器记忆单元EEPROM，直至记录多个并联LED灯体中的全部灯体顺序和地址码为止。

4.如权利要求1所述的电源线带载信号驱动多个并联LED灯体的地址码识别方法，其特征在于：

所述多个并联LED灯体中任何灯珠出现异常或失效需要更换新的灯珠，在通电情况下调整到维修模式，取下异常或失效灯体后整体电流突然减少，所述主控制器判别少掉一个灯体，随即将先前在EEPROM中逐一置入灯体所记录的矩阵型数据库取出比对，同样利用电流的变化做为侦测的标准，全数地址码数据比对完成后即可找到是哪一段地址码没有电流变化反应，判断拥有该地址码的灯体被移除，在该地址码对应的次序码不变情况下，另外随机选一个新的灯体重新搜寻比对完成后，和原次序码相符即可完成更换，无需改动主控程序。

5.如权利要求1所述的电源线带载信号驱动多个并联LED灯体的地址码识别方法，其特征在于：

所述每颗单体控制芯片是型号为D9871的专用集成电路芯片，具备可经由外面电流或激光熔丝的导通或熔断修调产生多个独立地址码组合以及电源信号解调和驱动的能力，在静态情况下有固定的待机功耗约2mA，主控制器得以用功耗变化识别灯体置入或者移除，内建LED驱动电路利用脉宽调制技术调整对三路LED灯珠的控制达到256级高灰阶的变化，使LED灯珠的三原色表现出丰富的色彩，还利用脉宽解调制技术解调由电源线带载的地址和花色变化信号，使每个灯体接收主控制器命令执行属于该地址码的数据。

6.如权利要求1或5所述的电源线带载信号驱动多个并联LED灯体的地址码识别方法，其特征在于：

所述每颗单体控制芯片的工作模式包括地址码搜寻比对模式和金属熔丝地址读取模式。

7.如权利要求6所述的电源线带载信号驱动多个并联LED灯体的地址码识别方法，其特征在于：

所述每颗单体控制芯片具备地址码，是一串二进制组合，用金属熔丝导通表达0、熔丝熔断表达1，金属熔丝熔断是在包括以金属探针或者激光发出的脉冲电流或热能的作用下实现的，型号为D9871的单体控制芯片拥有18位(bits)，可以组合成262144个独立不重复的地址码，所述每颗单体控制芯片的18位的地址码分成四段：4位(e3)+4位(e2)+4位(e1)+6位(e0)，所述主控制器执行地址码搜寻比对模式下快速地址搜寻发出的对应码也对应分成四段：4位(a3)+4位(a2)+4位(a1)+6位(a0)；主控制器陆续送出依分段组成的地址码和灯珠即每颗单体控制芯片拥有的地址码进行比对判别：如果e3＝a3或者e3＝0，则判明本段地址符合单体控制芯片对应段地址；如果e2＝a2或者e2＝0，则判明本段地址符合单体控制芯片对应段地址；如果e1＝a1或者e1＝0，则判明本段地址符合单体控制芯片对应段地址；如果e0＝a0或者e0＝0，则判明本段地址符合单体控制芯片对应段地址；其余情况，则判明本段地址码不符合单体控制芯片对应段地址；如此组合最多扫描次数为2⁴+2⁴+2⁴+2⁶＝16+16+16+64＝112，即最多比对112帧数据即可确认该灯体地址码。

8.如权利要求6所述的电源线带载信号驱动多个并联LED灯体的地址码识别方法，其特征在于：

所述每颗单体控制芯片以打线和封胶方式与多个并联LED灯体中的R-G-B三色灯珠加工键合成的灯体依照应用需要组成螺口LED灯泡。