CN109922571A - 一种七巧板全彩灯控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及彩灯控制，具体涉及包括七组灯控制模块，各模块上均设有RGB灯，各所述灯控制模块上固定安装有带无线通信接收的处理器，所述处理器与用于和控制指令输出装置建立无线通信，所述处理器与用于采集是否有触摸感应的触摸感应模块相连，所述处理器与用于驱动RGB灯的LED驱动模块相连，所述处理器与用于检测自身ID的电子ID模块相连；本发明提供的技术方能够有效克服现有技术所存在的缺少对每个灯的精确控制、硬件成本较高的缺陷。

Description

一种七巧板全彩灯控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及彩灯控制，具体涉及一种七巧板全彩灯控制系统及控制方法。

背景技术

随着技术的发展和社会的进步，智能家居市场风起云涌，新型的智能家居方案不断问世，能调节亮度和色彩的七彩灯即是广受欢迎的新型灯具。然而，目前市面上普遍使用MESH蓝牙组网完成全彩灯控制，其缺点是需要利用标准的蓝牙mesh协议，硬件成本较高，不适合大规模量产，并且缺少对每个灯的精确控制。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种七巧板全彩灯控制系统及控制方法，能够有效克服现有技术所存在的缺少对每个灯的精确控制。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种七巧板全彩灯控制系统，其特征在于：包括七组灯控制模块，各模块上均设有RGB灯，各所述灯控制模块上固定安装有带无线通信的处理器，所述处理器与用于和控制指令输出装置建立无线通信，所述处理器与用于采集是否有触摸感应的触摸感应模块相连，所述处理器与用于驱动RGB灯的LED驱动模块相连，所述处理器与用于检测自身ID的电子ID模块相连。

其中，优选方案为：各灯控制模块上的处理器解析来自触摸感应模块、控制指令输出装置的信号，并判断是否是自身模块的控制指令。

其中，优选方案为：各所述触摸感应模块或控制指令输出装置的信号是本模块的控制指令时，所述处理器向LED驱动模块发送PWM波形。

其中，优选方案为：各所述电子ID模块通过电阻分压检测自身ID判断是否是自己的控制指令；所述电子ID模块检测结果与自身ID一致时，该模块上的处理器向LED驱动模块发送PWM波形；所述电子ID模块检测结果与自身ID不一致时，该模块上的处理器不做处理。

其中，优选方案为：所述处理器与控制指令输出装置建立无线通信后，所述处理器屏蔽触摸感应模块的信号，所述控制指令输出装置为移动设备端。

其中，优选方案为：还包括一正方形的充电收容板，所述充电收容板上包括七个对应位置的充电连接柱，分别和各灯控制模块实现电连接，所述充电收容板同时对七组灯控制模块进行充电。

其中，优选方案为：所述灯控制模块为包括第一大三角形板、第二大三角形板、中三角形板、第一小三角形板、第二小三角形板、平行四边形板和正方形板，所述灯控制模块可收容于正方形的充电板上进行充电。

其中，优选方案为：所述灯控制模块还包括一电源稳压模块，为系统提供稳定可靠的电源。所述灯控制模块的电池通过控制IO与电源开关相连。

其中，优选方案为：所述电池通过ADC与处理器相连，所述处理器监控电池电压，当电池电压过低时自动关机。

本发明还包括一种基于七巧板全彩灯控制系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、各灯控制模块上电开机，通过LED驱动模块驱动RGB灯执行开机灯效；

S2、各灯控制模块上的处理器检测是否有来自控制指令输出装置的信号；

S3、各灯控制模块的处理器没有检测到控制指令输出装置的信号时，处理器检测是否有来自触摸感应模块的信号；检测到控制指令输出装置的信号的信号时，处理器判断是否是该模块的控制指令；

S4、处理器接收的控制指令输出装置的信号是该模块的控制指令时，处理器通过LED驱动模块驱动RGB灯；不是该模块的控制指令时，所述处理器不做处理；

S5、电子ID模块通过电阻分压检测自身ID判断是否是自身模块的控制指令，ID模块检测结果与该模块的ID一致时，对应的处理器通过LED驱动模块驱动RGB灯；电子ID模块检测结果与自身ID不一致时，处理器不做处理；

S6、灯控制模块上的处理器检测到来自控制指令输出装置的信号时，屏蔽触摸感应模块的信号，并判断是否是自己的控制指令；

S7、重复步骤S5，使得对应从板产生相应的颜色效果。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明所提供的一种七巧板全彩灯控制系统及控制方法具有以下有益效果：

(1)七巧板全彩灯采用七个灯控制模块组成，各模块都包括一带有2.4G模块的处理器，通过2.4G通讯和各模块中的电子ID模块，同时控制7组灯控制模块，简化了编程的同时简化了生产难度。

(2)带有2.4G模块的处理器与移动设备端通信，接收来自移动设备端的控制指令，各处理器根据电子ID模块接收执行命令，各模块收到对应其自身ID的信号后，会解析成与自己对应的PWM控制波形，驱动全彩LED，从而实现逻辑命令控制区分辨别，实现对每个灯的精确控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明系统整体结构示意图；

图2为本发明灯控制模块11的结构示意图；

图3为本发明灯控制模块11的工作流程示意图；

图4为本发明灯控制的工作流程示意图；

图5为本发明充电底板12的工作原理图；

图6为本发明充电底板12充电的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种七巧板全彩灯控制系统，如图1所示，所述系统1包括7个不同大小的灯控制模块11，每个灯控制模块11上均设有RGB灯111以及带2.4G模块的MCU112，MCU112与用于与移动设备端20等电子设备的控制指令输出装置建立2.4G无线通信，MCU112与用于采集是否有触摸感应的触摸感应模块113相连，MCU112与用于驱动RGB灯111的LED驱动模块114相连，MCU112与用于检测自身ID的电子ID模块115相连。

如图2所示：每个灯控制模块11上均固定安装有用于供电的电源稳压模块116，电源稳压模块116与电池117相连，电池与电源开关相连；电源稳压模块116的稳定电压为2.8V，电池117通过控制IO与电源开关相连。

电池117通过ADC与灯控制模块11上的MCU112相连，MCU112监控电池电压，当电池117电压过低时自动关机。

所述触摸感应模块113通过控制IO与主板上的MCU112相连，电子ID模块115通过ADC与模块11上的MCU112相连。

灯控制模块11上的MCU112解析来自触摸感应模块113、控制指令输出装置的信号，并判断是否是自己的控制指令。

触摸感应模113块或控制指令输出装置的信号是该灯控制模块11的控制指令时，所述灯控制模块11上的MCU112向LED驱动模块114发送PWM波形；触摸感应模块113或控制指令输出装置的信号不是主板的控制指令时，灯控制模块11上的MCU112不做处理。

灯控制模块11上的处理器接收到信号后，电子ID模块115通过电阻分压检测自身ID判断是否是自身模块11的控制指令；电子ID模块115检测结果与自身ID一致时，对应的MCU112向LED驱动模块114发送PWM波形；电子ID模块115检测结果与自身ID不一致时，对应的MCU112不做处理。

MCU112的2.4G模块与移动设备端其他电子设备建立无线通信后，模块11上的MCU112的屏蔽触摸感应模块113的信号。

如图3所示：七块所述灯控模块11的形状分别为第一大三角形板、第二大三角形板、中三角形板、第一小三角形板、第二小三角形板、平行四边形板和正方形板。可装于方形的充电底板12中，所述充电底板12可以进行一对七的充电方式，同时所述7块灯控制模块11可以同时收容于所述的充电底板12中，方便收容。

一种基于七巧板全彩灯控制系统的控制方法，如图4所示，包括以下步骤：

S1、各灯控制模块11上电开机，通过LED驱动模块驱动RGB灯执行开机灯效；

S2、各灯控制模块11上的处理器检测是否有来自控制指令输出装置的信号；

S3、各灯控制模块11的处理器没有检测到控制指令输出装置的信号时，处理器检测是否有来自触摸感应模块的信号；检测到控制指令输出装置的信号的信号时，处理器判断是否是该模块的控制指令；

S4、处理器接收的控制指令输出装置的信号是该模块的控制指令时，处理器通过LED驱动模块驱动RGB灯；不是该模块的控制指令时，所述处理器不做处理；

S5、电子ID模块通过电阻分压检测自身ID判断是否是自身模块的控制指令，ID模块检测结果与该模块的ID一致时，对应的处理器通过LED驱动模块驱动RGB灯；电子ID模块检测结果与自身ID不一致时，处理器不做处理；

S6、灯控制模块上的处理器检测到来自控制指令输出装置的信号时，屏蔽触摸感应模块的信号，并判断是否是自己的控制指令；

S7、重复步骤S5，使得对应从板产生相应的颜色效果。

灯控制模块11上电开机，先执行开机灯效程序，在没有连接2.4G的情况下，触摸功能有效，执行触摸的离线功能。连接好2.4G后，触摸功能被屏蔽，完全受控于移动设备端的数据控制。灯控制模块11上的MCU对接收到的控制指令进行解析，或执行灯效。

所述灯控制模块11上电开机后，一直等待移动设备端发出的控制指令。当接收信号后，根据协议解析数据。首先对比ID值是否与自己的ID值一致，若一致，则解析颜色亮度值，转化成对应的PWM值；若与自己的ID值不匹配，则不执行任何操作。

通信协议：

两个字节：0X FFFF。

第一个F(高4位)：用于地址解析，从0—15，一共16个地址，用8个。F作为全部有效的地址，E作为主板的地址，0—5作为那6个从设备的地址。

第二个F(低4位)：作为为红色值的区间，从0—15的亮度值。

第三个F(高4位)：作为绿色值的区间，从0—15的亮度值。

第四个F(低4位)：作为蓝色值的区间，从0—15的亮度值。

所有理论上一共有16*16*16＝4096种颜色值，完全够用。

电子ID对应表：

7个灯板的ID地址定义如下表：

图5和图6为本发明充电底板12的工作原理图，如图5和图6所示：

监测到电池已经连接上后，监测电压值，若不足4.2V,则执行充电动作。直到充电完成。

本发明所提供的一种七巧板全彩灯控制系统及控制方法具有以下有益效果：

(1)七巧板全彩灯采用七个灯控制模块组成，各模块都包括一带有2.4G模块的处理器，通过2.4G通讯和各模块中的电子ID模块，同时控制7组灯控制模块，简化了编程的同时简化了生产难度。

(2)带有2.4G模块的处理器与移动设备端通信，接收来自移动设备端的控制指令，各处理器根据电子ID模块接收执行命令，各模块收到对应其自身ID的信号后，会解析成与自己对应的PWM控制波形，驱动全彩LED，从而实现逻辑命令控制区分辨别，实现对每个灯的精确控制。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种七巧板全彩灯控制系统，其特征在于：包括七组灯控制模块，各模块上均设有RGB灯，各所述灯控制模块上固定安装有带无线通信的处理器，所述处理器与用于和控制指令输出装置建立无线通信，所述处理器与用于采集是否有触摸感应的触摸感应模块相连，所述处理器与用于驱动RGB灯的LED驱动模块相连，所述处理器与用于检测自身ID的电子ID模块相连。

2.根据权利要求1所述的七巧板全彩灯控制系统，其特征在于：各灯控制模块上的处理器解析来自触摸感应模块、控制指令输出装置的信号，并判断是否是自身模块的控制指令。

3.根据权利要求2所述的七巧板全彩灯控制系统，其特征在于：各所述触摸感应模块或控制指令输出装置的信号是本模块的控制指令时，所述处理器向LED驱动模块发送PWM波形。

4.根据权利要求1所述的七巧板全彩灯控制系统，其特征在于：各所述电子ID模块通过电阻分压检测自身ID判断是否是自己的控制指令；所述电子ID模块检测结果与自身ID一致时，该模块上的处理器向LED驱动模块发送PWM波形；所述电子ID模块检测结果与自身ID不一致时，该模块上的处理器不做处理。

5.根据权利要求1所述的七巧板全彩灯控制系统，其特征在于：所述处理器与控制指令输出装置建立无线通信后，所述处理器屏蔽触摸感应模块的信号，所述控制指令输出装置为移动端设备(手机、平板电脑等)。

6.根据权利要求1所述的七巧板全彩灯控制系统，其特征在于：还包括一方形的充电收容板，所述充电收容板上包括七个对应位置的充电连接柱，分别和各灯控制模块实现电连接，所述充电收容板同时对七组灯控制模块进行充电。

7.根据权利要求6所述的七巧板全彩灯控制系统，其特征在于：所述灯控制模块为包括第一大三角形板、第二大三角形板、中三角形板、第一小三角形板、第二小三角形板、平行四边形板和正方形板，所述所述灯控制模块可收容于方形的充电板上进行充电。

8.根据权利要求1所述的七巧板全彩灯控制系统，其特征在于：所述灯控制模块还包括一电源稳压模块，电源稳压模块有电池供电，所述灯控制模块的电池通过控制IO与电源开关相连。

9.根据权利要求8所述的七巧板全彩灯控制系统，其特征在于：所述电池通过ADC与处理器相连，所述处理器监控电池电压，当电池电压过低时自动关机。

10.一种基于七巧板全彩灯控制系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、各灯控制模块上电开机，通过LED驱动模块驱动RGB灯执行开机灯效；

S2、各灯控制模块上的处理器检测是否有来自控制指令输出装置的信号；

S3、各灯控制模块的处理器没有检测到控制指令输出装置的信号时，处理器检测是否有来自触摸感应模块的信号；检测到控制指令输出装置的信号的信号时，处理器判断是否是该模块的控制指令；

S4、处理器接收的控制指令输出装置的信号是该模块的控制指令时，处理器通过LED驱动模块驱动RGB灯；不是该模块的控制指令时，所述处理器不做处理；

S5、电子ID模块通过电阻分压检测自身ID判断是否是自身模块的控制指令，ID模块检测结果与该模块的ID一致时，对应的处理器通过LED驱动模块驱动RGB灯；电子ID模块检测结果与自身ID不一致时，处理器不做处理；

S6、灯控制模块上的处理器检测到来自控制指令输出装置的信号时，屏蔽触摸感应模块的信号，并判断是否是自己的控制指令；

S7、重复步骤S5，使得对应从板产生相应的颜色效果。