CN110996453B - 一种灯具控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种灯具控制方法及系统，涉及LED灯技术领域，方法包括以下步骤：S1：安装包括有彩光LED和单色LED的照明装置；S2：配置各种亮灯情况下的限制功率；S3：照明装置上电后，设置限制功率并驱动输出；S4：对限制功率百分比与GAMMA原数据进行比较，将数据进行数据归一化；S5：归一化的数据作为新的调光数据对应值，设置恒定功率范围值；S6：判断当前模式是否为节假日模式，若是，则进入动态照明模式；反之则进入功能性照明模式。本发明一种灯具控制方法及系统可以同时满足功能性照明对光通量的要求和满足景观照明对动态效果的要求，控制方便，控制成本低，无需拆卸和重复安装，且LED灯的安全性高。
Description
技术领域
本发明涉及LED灯技术领域，
尤其是，本发明涉及一种灯具控制方法及系统。
背景技术
目前户外LED灯具分为2种，可灰度变化的单色光灯具和可混色的彩色光灯具。单色光灯具除了控制外，主要可作为功能性照明使用。因此，单色光灯具对光通量和光效有要求。而彩色混光灯具主要做为洗墙或媒体立面或远投射变化用。彩色混光灯具在多颗颗粒排布点亮的情况下，混色颜色会存在色散。混光的白色与单色光的色温仍存在偏差。另外，彩光芯片的光通量偏低，混出的白光整体亮度与同功率的单色温亮度要低。由于调光策略存在平日模式和节假日模式。平日模式一般为固定不变的静态灯光，节假日模式为动态灯光。
针对这种现象，需要一套行之有效的方法和策略来实现户外灯具的控制，使得在节假日和非节假日均可使用，无需拆卸和重复安装，增加实用性，且保障灯光的控制安全性高。
所以，如何设计一种合理的灯具控制方法或者系统，成为我们当前急需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以同时满足功能性照明对光通量的要求和满足景观照明对动态效果的要求，控制方便，控制成本低，无需拆卸和重复安装，且控制过程中LED灯的安全性高的灯具控制方法。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案得以实现的：
一种灯具控制方法，该方法包括以下步骤：
S1：安装包括有彩光LED和单色LED的照明装置；
S2：配置各种亮灯情况下的限制功率；
S3：照明装置上电后，根据模式信号和定功率配置设置限制功率并驱动输出；
S4：对限制功率百分比与GAMMA原数据进行比较，将数据进行数据归一化；
S5：归一化的数据作为新的调光数据对应值，设置恒定功率范围值；
S6：判断当前模式是否为节假日模式，若是，则照明进入动态照明模式；反之则照明进入功能性照明模式。
作为本发明的优选，执行步骤S1时，彩光LED包括三合一小功率彩色LED颗粒和四合一小功率彩色LED颗粒，单色LED为中大功率的芯片颗粒。
作为本发明的优选，执行步骤S2时，使用MCU预先配置限制功率P和最大功率Pmax，其中限制功率P为彩光全亮的功率，最大功率Pmax为单路亮度最大功率。
作为本发明的优选，执行步骤S3时，系统上电的电源功率不小于限制功率P。
作为本发明的优选，执行步骤S5时，恒定功率的最小值为单路启动最小功率，恒定功率的最大值为限定功率。
作为本发明的优选，执行步骤S6时，照明进入动态照明模式时，信号调节为RGBW模式，识别DMX512控制信号，照明进入功能性照明模式时切换信号调节为ON/OFF模式，且两种模式的最大功率均不大于限制功率。
作为本发明的优选，两个模式之间的切换可通过UART、GPS、RTC预设或其他外接通信接口实现。
作为本发明的优选，在动态照明模式时，需要有控制器输入动态素材进行播放。
且动态素材的播放，默认为3色模式，对于需要超过3色模式，假设4个通道：A、B、C和D。
其中A、B和C对应原有三色模式，D对应功能性照明，D的光通量与预制四色的光通量比较,并按预置光通量做系数减小。 由于总功率为限制功率，通道增加，总限制功率不变，因此，总的配比按内置计算方式得出新的A、B、C以及D的值。
在这里，D作为功能性照明，该通道不接受彩色通道的动态素材的控制。
作为本发明的优选，执行步骤S6时，动态照明模式的动态素材存储包括SD卡、片外FLSH以及U盘。
另一方面，本发明中另外还提供一种灯具控制系统，该系统包括：
照明模块；
限制功率配置模块；
驱动模块；
数据归一模块；
恒定功率设置模块；
判断模块；
模式调节模块；
安装包括有彩光LED和单色LED的照明模块之后，限制功率配置模块配置各种亮灯情况下的限制功率，在照明模块通电后，驱动模块根据模式信号和定功率配置设置限制功率并驱动输出，数据归一模块对限制功率百分比与GAMMA原数据进行比较，将数据进行数据归一化，恒定功率设置模块归一化的数据作为新的调光数据对应值，设置恒定功率范围值，判断模块判断当前模式是否为节假日模式，若是，则模式调节模块调节照明进入动态照明模式，若不是，则模式调节模块调节照明进入功能性照明模式。
作为本发明的优选，本发明一种灯具控制系统中，限制功率配置模块工作时，使用MCU配置限制功率P和最大功率Pmax，其中限制功率P为彩光全亮的功率，最大功率Pmax为单路亮度最大功率，PMAX为整个装置的最大功率。通过限定功率计算讲整个设备限制在功率P以内，达不到PMAX，目的是可以减小电源的功率。
作为本发明的优选，本发明一种灯具控制系统中，恒定功率设置模块工作时，恒定功率的最小值为单路启动最小功率，恒定功率的最大值为限定功率。
本发明一种灯具控制方法及系统有益效果在于：可以同时满足功能性照明对光通量的要求和满足景观照明对动态效果的要求，控制方便，控制成本低，无需拆卸和重复安装，且控制过程中LED灯的安全性高。
附图说明
图1为本发明一种灯具控制方法的流程示意图；
图2为本发明一种灯具控制系统的模块连接示意图；
图3为本发明一种灯具控制方法及系统的控制逻辑示意图；
图4为本发明一种灯具控制方法及系统的另一种控制逻辑示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的模块和步骤的相对布置和步骤不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中的流程并不仅仅是单独进行，而是多个步骤相互交叉进行。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法及系统可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法及系统应当被视为授权说明书的一部分。
实施例一：
如图1、3、4所示，仅为本发明的其中一个实施例，本发明提供一种灯具控制方法，该方法包括以下步骤：
一种灯具控制方法，该方法包括以下步骤：
S1：安装包括有彩光LED和单色LED的照明装置；
彩光LED包括三合一（红绿蓝）小功率彩色LED颗粒和四合一（红绿蓝白）小功率彩色LED颗粒，单色LED为中大功率的芯片颗粒。
该照明装置可通过DMX512对通道进行控制，并调节彩光全亮的功率参照单色点亮的功率。
S2：配置各种亮灯情况下的限制功率；
实际上，使用MCU预先配置限制功率P和最大功率Pmax，其中限制功率P为彩光全亮的功率，最大功率Pmax为单路亮度最大功率。
且该MCU带有一总控开关和电压检测电路，该开关接在驱动主回路上，在上电瞬间总控开关断开，检测电压到达预设值后，开启总控开关。减少启动时对电源的过载冲击。
最好是，该MCU带有软启动功能，可以在上电后设置时间T内上升至最大功率。
S3：照明装置上电之后，根据模式信号和定功率配置设置限制功率并驱动输出；
系统上电的电源功率不小于限制功率P，采用该控制方法的好处是，电源不需要扩容至实际功率的2倍。只要比限制功率P高就可以满足应用，对于安装空间的节约及成本有较大意义。
例如针对限定功率的硬件和软件，这个装置灯光全部点亮为最大功率Pmax的40W，实际使用在限制功率P的30W即可。常规要用40W电源，而用这个计算只需要30W电源。
S4：对限制功率百分比与GAMMA原数据进行比较，将数据进行数据归一化处理；
S5：归一化的数据作为新的调光数据对应值，设置恒定功率范围值；
在这一部中，恒定功率的最小值为单路启动最小功率α，恒定功率的最大值为限定功率。当颜色为单色时，以不小于最小下限为准。其他显示以限定功率为准计算。
S6：判断当前模式是否为节假日模式，若是，则照明进入动态照明模式；反之则照明进入功能性照明模式。
照明进入动态照明模式时，信号调节为RGBW模式，识别DMX512控制信号，照明进入功能性照明模式时切换信号调节为ON/OFF模式，且两种模式的最大功率均不大于限制功率。
两个模式之间的相互切换可通过UART、GPS、RTC预设或其他外接通信接口实现。
并且在动态照明模式时，需要有控制器输入动态素材进行播放。
在一个装置内同时集成功能性照明和动态的氛围照明。该功能性照明是针对有亮度要求的常规功能性照明而言。而采用彩色4合1的灯具是达不到这个效果的。
那么动态素材的播放，默认为3色模式，对于需要超过3色模式，假设4个通道：A、B、C和D。
其中A、B和C对应原有三色模式，D对应功能性照明，D的光通量与预制四色的光通量比较,并按预置光通量做系数减小。 由于总功率为限制功率，通道增加，总限制功率不变，因此，总的配比按内置计算方式得出新的A、B、C以及D的值。
在这里，D作为功能性照明，该通道不接受彩色通道的动态素材的控制。
如不采用PWM的控制方式。仅针对动态照明和功能性照明，可通过IO口驱动控制电路开关，以单开关或双开关方式实现。动态照明仍采用PWM或串行方式实现。
最后，可以不用控制器输入动态素材，而是直接采取预先存储动态素材，需要使用时进行读取即可，动态照明模式的动态素材存储包括SD卡、片外FLSH以及U盘。
该灯具控制方法可以应用于单个庭院灯头，也可以多个组合成功能性照明。也可以适用于多个装置组成的大型景观照明。
而且本发明的计算区别于普通的灯具只是做了曲线平移和切掉上下限，可保证LED灯尽可能贴近色温值而不偏移和原有调光曲线而不偏移。
本发明一种灯具控制方法可以同时满足功能性照明对光通量的要求和满足景观照明对动态效果的要求，控制方便，控制成本低，无需拆卸和重复安装，且控制过程中LED灯的安全性高。
实施例二
如图2所示，本发明中另外还提供一种灯具控制系统，该系统包括：
照明模块；
限制功率配置模块；
驱动模块；
数据归一模块；
恒定功率设置模块；
判断模块；
模式调节模块；
安装包括有彩光LED和单色LED的照明模块之后，限制功率配置模块配置各种亮灯情况下的限制功率，在照明模块通电后，驱动模块根据模式信号和定功率配置设置限制功率并驱动输出，数据归一模块对限制功率百分比与GAMMA原数据进行比较，将数据进行数据归一化，恒定功率设置模块归一化的数据作为新的调光数据对应值，设置恒定功率范围值，判断模块判断当前模式是否为节假日模式，若是，则模式调节模块调节照明进入动态照明模式，若不是，则模式调节模块调节照明进入功能性照明模式。
本发明一种灯具控制系统中，限制功率配置模块工作时，使用MCU配置限制功率P和最大功率Pmax，其中限制功率P为彩光全亮的功率，最大功率Pmax为单路亮度最大功率。
本发明一种灯具控制系统中，恒定功率设置模块工作时，恒定功率的最小值为单路启动最小功率，恒定功率的最大值为限定功率。
本发明一种灯具控制方法及系统可以同时满足功能性照明对光通量的要求和满足景观照明对动态效果的要求，控制方便，控制成本低，无需拆卸和重复安装，且控制过程中LED灯的安全性高。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围，本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例来做出各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的方向或者超越所附权利要求书所定义的范围。本领域的技术人员应该理解，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种灯具控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：安装包括有彩光LED和单色LED的照明装置；
S2：配置各种亮灯情况下的功率，包括限制功率P和最大功率Pmax；
S3：照明装置上电后，根据模式信号和该模式对应的预定功率配置设置上电功率并驱动输出；
S4：对各个限制功率百分比下的亮灯情况与原GAMMA灰度曲线进行比较，将数据进行数据归一化；
S5：归一化的数据作为新的调光数据对应值，设置恒定功率范围值；
S6：判断当前模式是否为节假日模式，若是，则照明进入动态照明模式；反之则照明进入功能性照明模式。
2.根据权利要求1所述的一种灯具控制方法，其特征在于：
执行步骤S1时，彩光LED包括三合一小功率彩色LED颗粒和四合一小功率彩色LED颗粒，单色LED为中大功率的芯片颗粒。
3.根据权利要求1所述的一种灯具控制方法，其特征在于：
执行步骤S2时，使用MCU配置限制功率P和最大功率Pmax，其中限制功率P为彩光全亮的功率，最大功率Pmax为所有灯光全部点亮为最大时的功率。
4.根据权利要求3所述的一种灯具控制方法，其特征在于：
执行步骤S3时，系统上电的电源功率不小于限制功率P。
5.根据权利要求1所述的一种灯具控制方法，其特征在于：
执行步骤S5时，恒定功率的最小值为单路启动最小功率，恒定功率的最大值为限制功率。
6.根据权利要求1所述的一种灯具控制方法，其特征在于：
执行步骤S6时，照明进入动态照明模式时，信号调节为RGBW模式，识别DMX512控制信号，照明进入功能性照明模式时切换信号调节为ON/OFF模式，且两种模式的最大功率均不大于限制功率。
7.根据权利要求1所述的一种灯具控制方法，其特征在于：
执行步骤S6时，动态照明模式的动态素材存储包括SD卡、片外FLSH以及U盘。
8.一种灯具控制系统，其特征在于，包括：
照明模块；
限制功率配置模块；
驱动模块；
数据归一模块；
恒定功率设置模块；
判断模块；
模式调节模块；
安装包括有彩光LED和单色LED的照明模块之后，限制功率配置模块配置各种亮灯情况下的功率，包括限制功率P和最大功率Pmax，在照明模块通电后，驱动模块根据模式信号和该模式对应的预定功率配置设置上电功率并驱动输出，数据归一模块对各个限制功率百分比下的亮灯情况与原GAMMA灰度曲线进行比较，将数据进行数据归一化，恒定功率设置模块将归一化的数据作为新的调光数据对应值，设置恒定功率范围值，判断模块判断当前模式是否为节假日模式，若是，则模式调节模块调节照明进入动态照明模式，若不是，则模式调节模块调节照明进入功能性照明模式。
9.根据权利要求8所述的一种灯具控制系统，其特征在于：
限制功率配置模块工作时，使用MCU配置限制功率P和最大功率Pmax，其中限制功率P为彩光全亮的功率，最大功率Pmax为所有灯光全部点亮为最大时的功率。
10.根据权利要求9所述的一种灯具控制系统，其特征在于：
恒定功率设置模块工作时，恒定功率的最小值为单路启动最小功率，恒定功率的最大值为限制功率。
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Date of cancellation: 20221130 Granted publication date: 20210917 Pledgee: Huzhou Wuxing Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Zhejiang Jingri Science and Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2021330002580 |
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Denomination of invention: A lamp control method and system Effective date of registration: 20221209 Granted publication date: 20210917 Pledgee: Huzhou Wuxing Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Zhejiang Jingri Science and Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022110000343 |
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Date of cancellation: 20231130 Granted publication date: 20210917 Pledgee: Huzhou Wuxing Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Zhejiang Jingri Science and Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022110000343 |
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Denomination of invention: A Lamp Control Method and System Effective date of registration: 20231208 Granted publication date: 20210917 Pledgee: Huzhou Wuxing Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Zhejiang Jingri Science and Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023110000525 |
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Granted publication date: 20210917 Pledgee: Huzhou Wuxing Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Zhejiang Jingri Science and Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023110000525 |
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