CN109548252A - Pwm信号转换方法、装置、计算机设备及pwm信号转换器 - Google Patents

Pwm信号转换方法、装置、计算机设备及pwm信号转换器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种PWM信号转换方法、装置、计算机设备及PWM信号转换器。该PWM信号转换方法，包括：接收灯具控制器输出的第一PWM信号，并获取所述第一PWM信号的占空比；根据所述第一PWM信号的占空比，得到所述第一PWM信号对应的亮度参数；根据所述亮度参数，生成灯具控制信号，并将所述灯具控制信号发送至灯具解码模块；所述灯具控制信号用于指示所述灯具解码模块调控灯具的亮度。灯具解码模块根据灯具控制信号，调控灯具的亮度。将PWM信号转换为适合灯具解码模块输入的灯具控制信号。使灯具控制器对灯具的兼容性更好。

Description

PWM信号转换方法、装置、计算机设备及PWM信号转换器
技术领域
本发明涉及灯具照明领域，特别是涉及一种PWM信号转换方法、装置、计算机设备及PWM信号转换器。
背景技术
目前，多灯具的调光控制系统，通常由一个灯具控制器分别连接多个灯具，灯具控制器发送PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)信号对多个灯具进行控制和调光。在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统的灯具控制器只能输出PWM信号来调控灯具亮度，限制了能够调控的灯具种类，兼容性差。
发明内容
基于此，有必要针对灯具控制器对灯具的种类兼容性差的问题，提供一种PWM信号转换方法、装置、计算机设备及PWM信号转换器。
一种PWM信号转换方法，包括：
接收灯具控制器输出的第一PWM信号，并获取第一PWM信号的占空比；
根据第一PWM信号的占空比，得到第一PWM信号对应的亮度参数；
根据亮度参数，生成灯具控制信号，并将灯具控制信号发送至灯具解码模块；灯具控制信号用于指示灯具解码模块调控灯具的亮度。
在其中一个实施例中，灯具控制信号包括DMX512信号和/或SPI信号。
在其中一个实施例中，获取第一PWM信号的占空比的步骤之后，还包括：
获取第一PWM信号的频率；
当第一PWM信号的频率小于第一预设频率时，生成第二PWM信号并发送至灯具；第二PWM信号的频率大于第一PWM信号的频率，第二PWM信号的占空比与第一PWM信号的占空比相同。
在其中一个实施例中，根据第一PWM信号的占空比，得到第一PWM信号对应的亮度参数的步骤包括：
根据最大亮度参数和第一PWM信号的占空比的乘积，得到亮度参数。
一种PWM信号转换装置，包括：
占空比获取模块，用于接收灯具控制器输出的第一PWM信号，并获取第一PWM信号的占空比；
亮度参数获取模块，用于根据第一PWM信号的占空比，得到第一PWM信号对应的亮度参数；
灯具控制信号生成模块，用于根据亮度参数，生成灯具控制信号，并将灯具控制信号发送至灯具解码模块；灯具控制信号用于指示所述灯具解码模块调控灯具的亮度。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
接收灯具控制器输出的第一PWM信号，并获取第一PWM信号的占空比；
根据第一PWM信号的占空比，得到第一PWM信号对应的亮度参数；
根据亮度参数，生成灯具控制信号，并将灯具控制信号发送至灯具解码模块；灯具控制信号的数据传输速率大于第一PWM信号，用于指示灯具的亮度。
在其中一个实施例中，计算机设备包括单片机。
一种PWM信号转换器，其特征在于，包括：PWM信号调理模块和上述的计算机设备；
PWM信号调理模块连接计算机设备，并用于连接灯具控制器，接收灯具控制器输出的第一PWM信号，对第一PWM信号进行调理，将调理后的第一PWM信号传输至计算机设备。
在其中一个实施例中，灯具控制信号包括DMX512信号和/或SPI信号；
PWM信号转换器还包括DMX512差分转换模块；DMX512差分转换模块连接计算机设备，并用于连接灯具解码模块，将DMX512信号转换为差分DMX512信号。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
接收灯具控制器输出的第一PWM信号，并获取第一PWM信号的占空比；
根据第一PWM信号的占空比，得到第一PWM信号对应的亮度参数；
根据亮度参数，生成灯具控制信号，并将灯具控制信号发送至灯具解码模块；灯具控制信号的数据传输速率大于第一PWM信号，用于指示灯具的亮度。
上述PWM信号转换方法、装置、计算机设备及PWM信号转换器，通过获取第一PWM信号的占空比，计算得到第一PWM信号对应的亮度参数，根据亮度参数生成灯具控制信号。该灯具控制信号做为灯具解码模块的输入信号，指示灯具解码模块调控灯具的亮度。将PWM信号转换为适合灯具解码模块输入的灯具控制信号。使灯具控制器对灯具的兼容性更好。
附图说明
图1为一实施例中PWM信号转换方法的流程示意图；
图2为另一实施例中PWM信号转换方法的流程示意图；
图3为又一实施例中PWM信号转换方法的流程示意图；
图4为一实施例中PWM信号转换装置的结构框图；
图5为一实施例中计算机设备的内部结构示意图；
图6为一实施例中PWM信号转换器的结构框图；
图7为另一实施例中PWM信号转换器的结构框图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，本发明实施例提供一种PWM信号转换方法，包括：
步骤S100，接收灯具控制器输出的第一PWM信号，并获取第一PWM信号的占空比；
步骤S200，根据第一PWM信号的占空比，得到第一PWM信号对应的亮度参数；
步骤S300，根据亮度参数，生成灯具控制信号，并将灯具控制信号发送至灯具解码模块；灯具控制信号用于指示所述灯具解码模块调控灯具的亮度。
其中，亮度参数表征第一PWM信号对应的灯具亮度大小，亮度参数越大代表的亮度越大。
具体的，第一PWM信号是灯具控制器生成的灯具照明信号。接收第一PWM信号，识别第一PWM信号的占空比。PWM信号的调光原理是根据输出不同占空比，控制灯具的点亮和熄灭时长的比例，当PWM信号的周期足够短时，人眼看到的便是平均亮度，而不是灯具在闪烁。根据前面求得的占空比，计算得到第一PWM信号对应的亮度参数。亮度参数表征第一PWM信号对应的灯具亮度。根据亮度参数，生成灯具控制信号，并将灯具控制信号发送至灯具解码模块，灯具解码模块对灯具控制信号进行解析，得到亮度参数，根据亮度参数，为灯具提供恒流电源，调控灯具的亮度。在一个实施例中，灯具解码模块可以为灯具恒流解码器、灯具恒流解码芯片等。
本实施例提供的PWM信号转换方法，通过获取第一PWM信号的占空比，计算得到第一PWM信号对应的亮度参数，根据亮度参数生成可接入灯具解码模块的灯具控制信号。灯具控制信号指示灯具解码模块，调控灯具的亮度。将PWM信号转换为适合灯具解码模块输入的灯具控制信号。使灯具控制器对灯具的兼容性更好。
在一个实施例中，灯具控制信号包括DMX512(DMX Control 512)信号。在一个实施例中，灯具控制信号包括SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)信号。在一个实施例中，灯具控制信号包括DMX512信号和SPI信号。
具体的，当灯具控制信号为DMX512信号时，可配套采用解码DMX512信号的灯具解码模块。当灯具控制信号为SPI信号时，可配套采用解码SPI信号的灯具解码模块。在一个实施例中，也可以采用兼容DMX512信号和SPI信号的灯具解码模块。
在一个实施例中，根据亮度参数，通过DMX512协议，生成DMX512信号的步骤，可以应用已有的DMX512协议软件模块实现。将亮度参数输入DMX512协议软件模块，即可得到输出的DMX512信号。
在一个实施例中，灯具为彩色灯具。第一PWM信号包括第一红色PWM信号、第一绿色PWM信号和第一蓝色PWM信号。分别获取第一红色PWM信号的红色占空比、第一绿色PWM信号的绿色占空比和第一蓝色PWM信号的蓝色占空比。分别根据各占空比，得到各PWM信号对应的亮度参数。根据红色占空比，计算得到红色亮度参数；根据绿色占空比，计算得到绿色亮度参数；根据蓝色占空比，计算得到蓝色亮度参数。将红色亮度参数、绿色亮度参数和蓝色亮度参数一起输入到DMX512协议软件模块中，得到DMX512信号。在一个实施例中，第一PWM信号包括第一红色PWM信号、第一绿色PWM信号和第一蓝色PWM信号。将红色亮度参数、绿色亮度参数和蓝色亮度参数一起输入到SPI协议软件模块中，得到SPI信号。
发明人也发现，当第一PWM信号的频率较小且亮度参数也较小时，其直接控制灯具，灯具会出跳变和闪烁。在一个实施例中，如图2所示，获取第一PWM信号的占空比的步骤之后，还包括：
步骤S400，获取第一PWM信号的频率；
步骤S500，当第一PWM信号的频率小于第一预设频率时，生成第二PWM信号并发送至灯具；第二PWM信号的频率大于第一PWM信号的频率，第二PWM信号的占空比与第一PWM信号的占空比相同。
具体的，当第一PWM信号的频率小于第一预设频率时，表明第一PWM信号的频率过小。生成占空比不变频率大于第一PWM信号的第二PWM信号。在一个实施例中，第二PWM信号的频率可以设为500Hz。
第二PWM信号与第一PWM信号相比，占空比相同，频率更大了，也就是说，灯具点亮和熄灭的时间比例不变，一次点亮和一次熄灭的周期变短了。这样人眼就会感受不到灯具的跳变和闪烁了，照明效果更好。
而且，本实施例提供的PWM信号转换方法，将第一PWM信号分别转换为DMX512信号、SPI信号和第二PWM信号，可以将DMX512信号和/或SPI信号输入相应的灯具解码模块，经灯具解码模块调控灯具的亮度；同时也可以将第二PWM信号输入灯具的供电端，直接控制灯具的亮度。例如，在对浴缸中多个灯具进行控制时，将与灯具控制器距离较近的灯具选用第二PWM信号直接供电，距离较远的灯具则选取DMX512信号或SPI信号输入灯具解码模块的方式来调控灯具的亮度。在一个实施例中，第一PWM信号包括第一红色PWM信号、第一绿色PWM信号和第一蓝色PWM信号。对上述三个PWM信号分别执行上述实施例中根据频率判断结果，生成第二PWM信号的步骤相同的处理过程。例如，对第一红色PWM信号，获取第一红色PWM信号的频率，当第一红色PWM信号的频率小于第一预设频率时，生成第二红色PWM信号，第二红色PWM信号的占空比与第一红色PWM信号相同，第二红色PWM信号的频率大于第一红色PWM信号的频率。通过相同的步骤，将第一红色PWM信号、第一绿色PWM信号和第一蓝色PWM信号，转换为第二红色PWM信号、第二绿色PWM信号和第二蓝色PWM信号。
在一个实施例中，如图3所示，提供一种PWM信号转换方法，包括步骤：接收灯具控制器输出的第一PWM信号，并获取第一PWM信号的占空比。之后，分别获得第一PWM信号对应的亮度参数和频率。获取亮度参数的过程为，根据第一PWM信号的占空比，得到第一PWM信号对应的亮度参数。根据亮度参数，分别生成DMX512信号和SPI信号，并分别将DMX512信号和SPI信号发送至相应的灯具解码模块。根据第一PWM信号的频率和第一PWM信号的占空比，分别生成第二PWM信号和第三PWM信号。第二PWM信号的频率大于第一PWM信号的频率，第二PWM信号的占空比与第一PWM信号的占空比相同。第三PWM信号的频率小于第一PWM信号的频率，第二PWM信号的占空比与第一PWM信号的占空比相同。在一个实施例中，根据第一PWM信号的占空比，得到第一PWM信号对应的亮度参数的步骤包括：
步骤S210，根据占空比和最大亮度参数的乘积，得到亮度参数。
具体的，最大亮度参数LMAX为亮度值的最大值，是预设参数，可以是255。亮度参数L等于占空比P乘以最大亮度参数LMAX。
在一个实施例中，提供了一种PWM信号转换装置，如图4所示，包括：
占空比获取模块610，用于接收灯具控制器输出的第一PWM信号，并获取第一PWM信号的占空比。
亮度参数获取模块620，用于根据第一PWM信号的占空比，得到第一PWM信号对应的亮度参数。
灯具控制信号生成模块630，用于根据亮度参数，生成灯具控制信号，并将灯具控制信号发送至灯具解码模块；灯具控制信号用于指示灯具解码模块调控灯具的亮度。关于PWM信号转换装置的具体限定可以参见上文中对于PWM信号转换方法的限定，在此不再赘述。上述PWM信号转换装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备710，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备710包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口。其中，该计算机设备710的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备710的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备710的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种PWM信号转换方法。
在一个实施例中，还包括显示屏和输入装置。该计算机设备710的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备710的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备710外壳上设置的按键、轨迹球或触控板等。
本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备710的限定，具体的计算机设备710可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，该计算机设备710包括单片机。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备710，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
接收灯具控制器输出的第一PWM信号，并获取第一PWM信号的占空比；
根据第一PWM信号的占空比，得到第一PWM信号对应的亮度参数；
根据亮度参数，生成灯具控制信号，并将灯具控制信号发送至灯具解码模块；灯具控制信号用于指示灯具解码模块调控灯具的亮度。
在一个实施例中，灯具控制信号包括DMX512信号和/或SPI信号。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
获取第一PWM信号的频率；
当第一PWM信号的频率小于第一预设频率时，生成第二PWM信号并发送至灯具；第二PWM信号的频率大于第一PWM信号的频率，第二PWM信号的占空比与第一PWM信号的占空比相同。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
根据最大亮度参数和第一PWM信号的占空比的乘积，得到亮度参数。
在一个实施例中，提供了一种PWM信号转换器，包括：PWM信号调理模块720和上述的计算机设备710。
PWM信号调理模块720连接计算机设备710，并用于连接灯具控制器，接收灯具控制器输出的第一PWM信号，对第一PWM信号进行调理，将调理后的第一PWM信号传输至计算机设备710。
在一个实施例中，上述灯具控制信号包括DMX512信号和/或SPI信号。
如图6所示，上述的PWM信号转换器还包括DMX512差分转换模块730；DMX512差分转换模块730连接计算机设备710，并用于连接灯具解码模块，将DMX512信号转换为差分DMX512信号。
在一个实施例中，如图7所示，计算机设备710为单片机；DMX12差分转换模块采用MAX485芯片。PWM信号调理模块720包括第一调理单元、第二调理单元和第三调理单元，上述三个调理单元分别调理第一红色PWM信号RIN-PWM、第一绿色PWM信号GIN-PWM和第一蓝色PWM信号BIN-PWM，且结构相同。
单片机的三个输入端分别连接第一调理单元、第二调理单元和第三调理单元。第一调理单元包括电阻R13、电阻R14、电容C4和电容C5。电阻R13的第一端用于输入第一红色PWM信号，第二端分别连接电阻R14的第一端和电容C4的第一端；电阻R14的第二端分别连接单片机的第一输入端和电容C5的第一端；电容C4的第二端和电容C5的第二端均接地。
单片机将输入其中的三个PWM信号，进行PWM信号转换，输出第二红色PWM信号PWM_R、第二绿色PWM信号PWM_G和第二蓝色PWM信号PWM_B；并输出SPI信号，包括SPI数据信号SPI_DAT和SPI时钟信号SPI_CLK；还输出DMX512信号至MAX485芯片，MAX485信号将DMX512信号转换为差分的DMX512_A信号和DMX512_B信号。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
接收灯具控制器输出的第一PWM信号，并获取第一PWM信号的占空比；
根据第一PWM信号的占空比，得到第一PWM信号对应的亮度参数；
根据亮度参数，生成灯具控制信号，并将灯具控制信号发送至灯具解码模块；灯具控制信号用于指示灯具解码模块调控灯具的亮度。
在一个实施例中，灯具控制信号包括DMX512信号和/或SPI信号。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取第一PWM信号的频率；
当第一PWM信号的频率小于第一预设频率时，生成第二PWM信号并发送至灯具；第二PWM信号的频率大于第一PWM信号的频率，第二PWM信号的占空比与第一PWM信号的占空比相同。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
根据最大亮度参数和第一PWM信号的占空比的乘积，得到亮度参数。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种PWM信号转换方法，其特征在于，包括：
接收灯具控制器输出的第一PWM信号，并获取所述第一PWM信号的占空比；
根据所述第一PWM信号的占空比，得到所述第一PWM信号对应的亮度参数；
根据所述亮度参数，生成灯具控制信号，并将所述灯具控制信号发送至灯具解码模块；所述灯具控制信号用于指示所述灯具解码模块调控灯具的亮度。
2.根据权利要求1所述的PWM信号转换方法，其特征在于，所述灯具控制信号包括DMX512信号和/或SPI信号。
3.根据权利要求1或2所述的PWM信号转换方法，其特征在于，所述获取所述第一PWM信号的占空比的步骤之后，还包括：
获取所述第一PWM信号的频率；
当所述第一PWM信号的频率小于第一预设频率时，生成第二PWM信号并发送至灯具；所述第二PWM信号的频率大于所述第一PWM信号的频率，所述第二PWM信号的占空比与所述第一PWM信号的占空比相同。
4.根据权利要求3所述的PWM信号转换方法，其特征在于，根据所述第一PWM信号的占空比，得到所述第一PWM信号对应的亮度参数的步骤包括：
根据所述最大亮度参数和第一PWM信号的占空比的乘积，得到所述亮度参数。
5.一种PWM信号转换装置，其特征在于，包括：
占空比获取模块，用于接收灯具控制器输出的第一PWM信号，并获取所述第一PWM信号的占空比；
亮度参数获取模块，用于根据所述第一PWM信号的占空比，得到所述第一PWM信号对应的亮度参数；
灯具控制信号生成模块，用于根据所述亮度参数，生成灯具控制信号，并将所述灯具控制信号发送至灯具解码模块；所述灯具控制信号用于指示所述灯具解码模块调控灯具的亮度。
6.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。
7.根据权利要求6所述的计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括单片机。
8.一种PWM信号转换器，其特征在于，包括：PWM信号调理模块和如权利要求6或7所述的计算机设备；
所述PWM信号调理模块连接所述计算机设备，并用于连接灯具控制器，接收所述灯具控制器输出的第一PWM信号，对所述第一PWM信号进行调理，将调理后的第一PWM信号传输至所述计算机设备。
9.根据权利要求8所述的PWM信号转换器，其特征在于，所述灯具控制信号包括DMX512信号和/或SPI信号；
所述PWM信号转换器还包括DMX512差分转换模块；所述DMX512差分转换模块连接所述计算机设备，并用于连接所述灯具解码模块，将所述DMX512信号转换为差分DMX512信号。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
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