CN111031632A - 三线正反向的led灯串控制线路 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于LED灯控制技术领域，提供了一种三线正反向的LED灯串控制线路，包括外部电源、单片机、驱动电路和LED灯组电路，驱动电路包括P型沟道的第一场效应管、第三场效应管、第五场效应管和第七场效应管，N型沟道的第二场效应管、第四场效应管和第六场效应管；第二场效应管的漏极与第三场效应管的漏极之间的导线上设有第一端口，第四场效应管的漏极与第五场效应管的漏极之间的导线上设有第二端口，第六场效应管的漏极与第七场效应管的漏极之间的导线上设有第三端口；LED灯组电路连接第一端口、第二端口和第三端口。采用本发明提供的技术方案可以实现3路、4路、5路或6路LED发光。

Description

三线正反向的LED灯串控制线路
技术领域
本发明属于LED灯控制技术领域，具体涉及一种三线正反向的LED灯串控制线路。
背景技术
装饰彩灯是一种由多颗灯珠通过串联或并联的方式联接成串的装饰灯具。而现有技术中实现四路驱动多采用五线四路的方式，需要5条导线，实现五路驱动多采用六线五路的方式，需要6根导线，实现六路驱动就需要7根导线，这种电路布线结构复杂，相应地造成了LED灯串的使用成本过高。而且目前市面上的LED彩灯很难实现通过一种控制电路即可满足多种彩灯颜色变换的效果，发光模式单一。因此需要对现有控制电路进行改进。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种三线正反向的LED灯串控制线路，旨在解决现有技术中LED灯串控制线路在实现多路驱动时布线结构复杂、成本高的问题。
本发明实施例是这样实现的，提供一种三线正反向的LED灯串控制线路，包括外部电源(VCC)、单片机(U1)、驱动电路和LED灯组电路，所述外部电源(VCC)为所述单片机(U1)和所述驱动电路供电，所述驱动电路包括：P型沟道的第一场效应管(Q1)、N型沟道的第二场效应管(Q2)、P型沟道的第三场效应管(Q3)、N型沟道的第四场效应管(Q4)、P型沟道的第五场效应管(Q5)、N型沟道的第六场效应管(Q6)和P型沟道的第七场效应管(Q7)。
进一步地，所述第二场效应管(Q2)的栅极、所述第四场效应管(Q4)的栅极和所述第六场效应管(Q6)的栅极分别连接所述单片机(U1)的第一输出端、第二输出端和第三输出端，所述第二场效应管(Q2)、所述第四场效应管(Q4)和所述第六场效应管(Q6)的源极分别接地，所述第二场效应管(Q2)的漏极接所述第三场效应管(Q3)的漏极，所述第四场效应管(Q4)的漏极接所述第五场效应管(Q5)的漏极，所述第六场效应管(Q6)的漏极接所述第七场效应管(Q7)的漏极；所述第三场效应管(Q3)、所述第五场效应管(Q5)和所述第七场效应管(Q7)的源极分别接所述第一场效应管(Q1)的漏极，所述第三场效应管(Q3)的栅极、所述第五场效应管(Q5)的栅极和所述第七场效应管(Q7)的栅极分别连接所述单片机(U1)的第四输出端、第五输出端和第六输出端；所述第一场效应管(Q1)的栅极接所述单片机(U1)的PWM控制信号输出端，所述第一场效应管(Q1)的源极接所述外部电源(VCC)的正极；
所述第二场效应管(Q2)的漏极与所述第三场效应管(Q3)的漏极之间的导线上设有第一端口(L1)，所述第四场效应管(Q4)的漏极与所述第五场效应管(Q5)的漏极之间的导线上设有第二端口(L2)，所述第六场效应管(Q6)的漏极与所述第七场效应管(Q7)的漏极之间的导线上设有第三端口(L3)；所述LED灯组电路连接所述第一端口(L1)、所述第二端口(L2)和所述第三端口(L3)，所述LED灯组电路包括多个发光二极管，所述多个发光二极管分别并联连接在所述第一端口(L1)、所述第二端口(L2)和所述第三端口(L3)中的任意两个端口之间，并且位于相同两个端口之间的相邻的两个所述发光二极管极性相反，所述LED灯组电路为3路、4路、5路或6路LED灯组电路中的一种。
进一步地，所述控制线路还包括时钟电路，所述时钟电路包括第一电容(C1)、第二电容(C2)和晶振(Y1)，所述晶振(Y1)的两端分别连接所述单片机(U1)的两个时钟端，所述第一电容(C1)连接在所述晶振(Y1)的第一端和地之间，所述第二电容(C2)连接在所述晶振(Y1)的第二端和地之间。进一步地，所述控制线路还包括用于供用户选择工作模式的输入电路，所述输入电路包括按键开关(S1)、上拉电阻(R11)、驱动芯片(IR1)和稳压电容(C3)，所述按键开关(S1)连接在所述单片机(U1)的输入端和地之间，所述上拉电阻(R11)连接在所述外部电源(VCC)的正极和所述驱动芯片(IR1)的VDD引脚之间，所述驱动芯片IR1的VSS引脚接地，所述驱动芯片(IR1)的输出端(OUT引脚)接所述单片机(U1)的输入端，所述稳压电容(C3)连接在所述驱动芯片(IR1)的VDD引脚和地之间。
进一步地，所述控制线路还包括稳压电容(C4)，所述单片机(U1)的电源端接外部电源(VCC)的正极，所述稳压电容(C4)连接在所述外部电源(VCC)的正极和地之间。
进一步地，所述LED灯组电路为3路LED灯组电路时，所述LED灯组电路包括第一发光二极管(LED1)、第二发光二极管(LED2)和第三发光二极管(LED3)，其中所述第三发光二极管(LED3)并联连接的任意两个端口组合与所述第一发光二极管(LED1)并联连接和所述第二发光二极管(LED2)并联连接的两个端口组合不同，并且当所述第一发光二极管(LED1)和所述第二发光二极管(LED2)并联连接在相同的两个端口之间时，所述第一发光二极管(LED1)与所述第二发光二极管(LED2)极性相反。
进一步地，所述LED灯组电路为4路LED灯组电路时，所述LED灯组电路包括第一发光二极管(LED1)、第二发光二极管(LED2)、第三发光二极管(LED3)和第四发光二极管(LED4)，其中所述第一发光二极管(LED1)与所述第二发光二极管(LED2)并联连接在相同的两个端口之间，所述第一发光二极管(LED1)与所述第二发光二极管(LED2)极性相反，所述第三发光二极管(LED3)并联连接和所述第四发光二极管(LED4)并联连接的任意两个端口组合与所述第一发光二极管(LED1)和所述第二发光二极管(LED2)并联连接的两个端口组合不同，并且当所述第三发光二极管(LED3)与所述第四发光二极管(LED4)并联连接在相同的两个端口之间时，所述第三发光二极管(LED3)与所述第四发光二极管(LED4)极性相反。进一步地，
所述LED灯组电路为5路LED灯组电路时，所述LED灯组电路包括第一发光二极管(LED1)、第二发光二极管(LED2)、第三发光二极管(LED3)、第四发光二极管(LED4)和第五发光二极管(LED5)，其中所述第一发光二极管(LED1)与所述第二发光二极管(LED2)并联连接在相同的两个端口之间，所述第一发光二极管(LED1)与所述第二发光二极管(LED2)极性相反，所述第三发光二极管(LED3)与所述第四发光二极管(LED4)并联连接在相同的两个端口之间，所述第三发光二极管(LED3)与所述第四发光二极管(LED4)极性相反，所述第三发光二极管(LED3)和所述第四发光二极管(LED4)并联连接的任意两个端口组合与所述第一发光二极管(LED1)和所述第二发光二极管(LED2)并联连接以及第五发光二极管(LED5)并联连接的两个端口组合不同。
进一步地，所述LED灯组电路为6路LED灯组电路时，所述LED灯组电路包括第一发光二极管(LED1)、第二发光二极管(LED2)、第三发光二极管(LED3)、第四发光二极管(LED4)、第五发光二极管(LED5)和第六发光二极管(LED6)，其中所述第一发光二极管(LED1)和所述第二发光二极管(LED2)并联连接在相同的两个端口之间，所述第一发光二极管(LED1)与所述第二发光二极管(LED2)极性相反，所述第三发光二极管(LED3)和所述第四发光二极管(LED4)并联连接在相同的两个端口之间，所述第三发光二极管(LED3)与所述第四发光二极管(LED4)极性相反，所述第五发光二极管(LED5)和所述第六发光二极管(LED6)并联连接在相同的两个端口之间，所述第五发光二极管(LED5)与所述第六发光二极管(LED6)极性相反，所述第五发光二极管(LED5)和所述第六发光二极管(LED6)并联连接的任意两个端口组合与所述第一发光二极管(LED1)和所述第二发光二极管(LED2)并联连接以及第三发光二极管(LED3)和所述第四发光二极管(LED4)并联连接的两个端口组合不同。
本发明实施例的另一目的在于提供一种采用如上所述的三线正反向的LED灯串控制线路的6路LED灯串，所述LED灯组电路包括多个RGB灯珠，所述LED灯组电路中的两路所述RGB灯珠用于发出暖白光，其余四路所述RGB灯珠用于发出红绿蓝三种基色光以及由红绿蓝三种颜色经过不同组合得到的其他不同颜色的光，所述单片机(U1)内部预先植入用于多种发光模式的控制程序，并且所述6路LED灯串根据所述控制程序实现正反对跳模式。
与现有技术相比，本发明提供的一种三线正反向的LED灯串控制线路的有益效果在于：由于LED灯组电路包括多个LED，该多个LED分别并联连接在第一端口、第二端口和第三端口中的任意两个端口之间，并且位于相同两个端口之间的相邻的两个所述发光二极管极性相反，因此当通过单片机输出不同脉冲信号，可控制LED的点亮，使得采用本控制线路的LED灯串不仅可以实现三路LED发光，还可以实现四路、五路和六路LED发光。简化了布线结构，降低了灯串生产成本。并且通过在单片机内部预先植入多种发光模式的控制程序，对于采用本控制线路的RGB灯串可以实现多种发光模式，包括单色静态模式、单色闪烁模式、多色渐变循环模式以及正反对跳模式。
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说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其它的附图。
图1是本发明提供的三线正反向的LED灯串控制线路的电路原理图；
图2是本发明提供的三线正反向的LED灯串控制线路的3路LED灯组电路组成的第一实施例示意图；
图3是本发明提供的三线正反向的LED灯串控制线路的3路LED灯组电路组成的第二实施例示意图；
图4是本发明提供的三线正反向的LED灯串控制线路的4路LED灯组电路组成的第一实施例示意图；
图5是本发明提供的三线正反向的LED灯串控制线路的4路LED灯组电路组成的第二实施例示意图；
图6为本发明提供的三线正反向的LED灯串控制线路的5路LED灯组电路组成的一个实施例示意图；
图7为本发明提供的三线正反向的LED灯串控制线路的6路LED灯组电路组成的一个实施例示意图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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。
图1是本发明提供的三线正反向的LED灯串控制线路的电路原理图。如图1所示，一种三线正反向的LED灯串控制线路，包括外部电源VCC、单片机U1、驱动电路和LED灯组电路，外部电源VCC通过分别与单片机U1的电源度(即单片机U1的第5引脚)相连为单片机U1供电，同时外部电源VCC通过与场效应管Q1的源极相连以及通过限流电阻R2与单片机U1的PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)控制信号输出端(即单片机U1的第11引脚)连接为驱动电路供电。
在驱动电路中，场效应管Q2、Q4和Q6为N型沟道场效应管(NMOS)，场效应管Q1、Q3、Q5和Q7为P型沟道场效应管(PMOS)，场效应管Q2的栅极通过限流电阻R5接单片机U1的第一输出端(即单片机U1的第4引脚)，场效应管Q4的栅极通过限流电阻R8接单片机U1的第二输出端(即单片机U1的第3引脚)，场效应管Q6的栅极通过限流电阻R10接单片机U1的第三输出端(即单片机U1的第2引脚)，场效应管Q2、Q4和Q6的源极分别接地，场效应管Q2的漏极通过限流电阻R3接场效应管Q3的漏极，场效应管Q4的漏极通过限流电阻R6接场效应管Q5的漏极，场效应管Q6的漏极通过限流电阻R9接场效应管Q7的漏极；场效应管Q3、Q5和Q7的源极分别接场效应管Q1的漏极，场效应管Q3的栅极通过限流电阻R4接单片机U1的第四输出端(即单片机U1的第13引脚)，场效应管Q5的栅极通过限流电阻R7接单片机U1的第五输出端(即单片机U1的第14引脚)，场效应管Q7的栅极通过限流电阻R12接单片机U1的第六输出端(即单片机U1的第15引脚)；场效应管Q1的栅极接单片机U1的PWM控制信号输出端，限流电阻R2连接在外部电源VCC的正极和单片机U1的PWM控制信号输出端之间，场效应管Q1的源极接外部电源VCC的正极。在此需说明的是，限流电阻R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R12起限流作用，在一些实施例中可以省去。
进一步地，场效应管Q2的漏极与场效应管Q3的漏极之间的导线上设有端口L1，场效应管Q4的漏极与场效应管Q5的漏极之间的导线上设有端口L2，场效应管Q6的漏极与场效应管Q7的漏极之间的导线上设有端口L3。LED灯组电路与端口L1、L2和L3连接，LED灯组电路包括多个发光二极管LED，该多个发光二极管LED分别并联连接在端口L1、L2和L3中的任意两个端口之间，并且位于相同两个端口之间的相邻的两个所述发光二极管LED极性相反，LED灯组电路为3路、4路、5路或6路LED灯组电路中的一种。本发明实施例的三线正反向的LED灯串控制线路通过单片机U1输出不同脉冲信号，可以实现对多路LED灯串的控制，与传统灯组相比，减少了主线，降低了灯串制造成本，而且电路结构简单。
在本发明实施例提供的三线正反向的LED灯串控制线路中，该控制模块还包括时钟电路，该时钟电路包括第一电容C1、第二电容C2和晶振Y1，所述晶振Y1的两端分别连接单片机U1的两个时钟端(即单片机U1的第6引脚和第7引脚)，第一电容C1连接在晶振Y1的第一端和地之间，第二电容C2连接在晶振Y1的第二端和地之间。
在本发明实施例提供的三线正反向的LED灯串控制线路中，该控制线路还包括用于供用户选择工作模式的输入电路，该输入电路包括按键开关S1、上拉电阻R11、驱动芯片IR1和稳压电容C3，按键开关S1连接在单片机U1的第10引脚和地之间，上拉电阻R11连接在外部电源VCC的正极和驱动芯片IR1的VDD引脚之间，驱动芯片IR1的VSS引脚接地，驱动芯片IR1的OUT引脚接单片机U1的第9引脚，稳压电容C3连接在驱动芯片IR1的VDD引脚和地之间。
在本发明实施例提供的三线正反向的LED灯串控制线路中，该控制模块还包括稳压电容C4，稳压电容C4连接在外部电源VCC的正极和地之间。
在具体应用中，外部电源VCC包括电池盒提供的直流电和通过USB接口接入的直流电。
以下通过具体实施例对本发明的三线正反向的LED灯串控制线路的工作原理进行进一步解释说明。
参考图2和图3，图2为本发明提供的三线正反向的LED灯串控制线路的3路LED灯组电路组成的第一实施例示意图，图3为本发明提供的三线正反向的LED灯串控制线路的3路LED灯组电路组成的第二实施例示意图。在此需要说明的是，本实施例中仅以3个LED作为3路LED灯组电路为例进行说明，其他任意数量的LED也在本发明的保护范围内。下面仅以3个LED为3路LED灯组电路的情况来说明。
LED灯组电路包括3个发光二极管，分别为第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2和第三发光二极管LED3，第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2和第三发光二极管LED3分别并联连接在上述端口L1、L2和L3中的任意两个端口之间，第三发光二极管LED3并联连接的任意两个端口组合与第一发光二极管LED1并联连接和第二发光二极管LED2并联连接的两个端口组合不同，其中当第一发光二极管LED1和第二发光二极管LED2并联连接在相同的两个端口之间时，第一发光二极管LED1与第二发光二极管LED2极性相反。
以图2示出的一种3路的LED灯组电路为例，发光二极管LED1、LED2和LED3点亮的方式为：单片机U1内部预先植入有用于多种发光模式控制的程序，当单片机U1的第4引脚输出低电平、第3引脚输出高电平时，场效应管Q2截止，场效应管Q4导通，此时端口L1为低电平，端口L2为高电平，于是第一发光二极管LED1点亮；当单片机U1的第3引脚输出高电平，第2引脚输出低电平时，场效应管Q4导通，场效应管Q6截止，此时端口L2为高电平，端口L3为低电平，于是第二发光二极管LED2点亮；当单片机的第4引脚输出高电平，第2引脚输出低电平时，场效应管Q2导通，场效应管Q6截止，此时端口L1为高电平，端口L3为低电平，于是第三发光二极管LED3点亮。单片机U1通过其第4引脚、第3引脚和第2引脚输出不同的脉冲信号，可控制发光二极管LED1、LED2和LED3单独点亮、两两点亮和全亮。
本发明实施例还提供了一种采用上述三线正反向的LED灯串控制线路的3路LED灯串，该LED灯串的LED灯组电路包括多个RGB灯珠，该RGB灯珠能够发出红绿蓝三种基色光以及由三种颜色经过不同组合得到的其他不同颜色的光。例如红光LED和绿光LED同时点亮时,红绿两种光混合成黄光，红光LED、绿光LED和蓝光LED同时点亮时,会产生白光(冷白光)。并且根据单片机U1内部预先植入的用于多种发光模式控制的程序，使得该LED灯串在单片机U1的控制下共有3种发光模式，分别是：1)单色静态模式，即常亮；2)单色闪烁模式，包括快闪、慢闪和波浪式闪动；3)多色渐变循环模式，即红绿蓝及其他不同颜色的单色光依次循环发光。当然用户也可通过按键开关S1来选择相应的发光模式，例如每按一下，发光模式便切换到下一个。
参考图4和图5，图4为本发明提供的三线正反向的LED灯串控制线路的4路LED灯组电路组成的第一实施例示意图，图5为本发明提供的三线正反向的LED灯串控制线路的4路LED灯组电路组成的第二实施例示意图。在此需要说明的是，本实施例中仅以4个LED作为4路LED灯组电路为例进行说明，其他任意数量的LED也在本发明的保护范围内。下面仅以4个LED为4路LED灯组电路的情况来说明。
LED灯组电路包括4个发光二极管，分别为第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2、第三发光二极管LED3和第四发光二极管LED4，第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2、第三发光二极管LED3和第四发光二极管LED4分别并联连接在上述端口L1、L2和L3中的任意两个端口之间，第一发光二极管LED1与第二发光二极管LED2并联连接在相同的两个端口之间，第一发光二极管LED1与第二发光二极管LED2极性相反，第三发光二极管LED3并联连接和第四发光二极管LED4并联连接的任意两个端口组合与第一发光二极管LED1和第二发光二极管LED2并联连接的两个端口组合不同，并且当第三发光二极管LED3与第四发光二极管LED4并联连接在相同的两个端口之间时，第三发光二极管LED3与第四发光二极管LED4极性相反。
以图4示出的一种4路的LED灯组电路为例，发光二极管LED1、LED2、LED3和LED4点亮的方式为：单片机U1内部预先植入有用于多种发光模式控制的程序，当单片机U1的第4引脚输出低电平、第3引脚输出高电平时，场效应管Q2截止，场效应管Q4导通，此时端口L1为低电平，端口L2为高电平，于是第一发光二极管LED1点亮；当单片机U1的第4引脚输出高电平、第3引脚输出低电平时，场效应管Q2导通，场效应管Q4截止，此时端口L1为高电平，端口L2为低电平，于是第二发光二极管LED2点亮；当单片机U1的第3引脚输出高电平、第2引脚输出低电平时，场效应管Q4导通，场效应管Q6截止，此时端口L2为高电平，端口L3为低电平，于是第三发光二极管LED3点亮；当单片机U1的第3引脚输出低电平、第2引脚输出高电平时，场效应管Q4截止，场效应管Q6导通，此时端口L2为低电平，端口L3为高电平，于是第四发光二极管LED4点亮。单片机U1通过其第4引脚、第3引脚和第2引脚输出不同的脉冲信号，可控制发光二极管LED1、LED2、LED3和LED4单独点亮、两个点亮、三个点亮和全亮。
本发明实施例还提供了一种采用上述三线正反向的LED灯串控制线路的4路LED灯串，该LED灯串的LED灯组电路包括多个RGB灯珠，该RGB灯珠能够发出红绿蓝三种基色光、暖白光以及由红绿蓝三种颜色经过不同组合得到的其他不同颜色的光。并且根据单片机U1内部预先植入的用于多种发光模式控制的程序，使得该LED灯串在单片机U1的控制下共有3种发光模式，分别是：1)单色静态模式，即常亮；2)单色闪烁模式，包括快闪、慢闪和波浪式闪动；3)多色渐变循环模式，即红绿蓝、暖白及其他不同颜色的单色光依次循环发光。当然用户也可通过按键开关S1来选择相应的发光模式，例如每按一下，发光模式便切换到下一个。
本发明实施例还提供了另一种采用上述三线正反向的LED灯串控制线路的4路LED灯串，该LED灯串的LED灯组电路包括多个RGB灯珠，该RGB灯珠能够发出暖白光和冷白光；该LED灯串中的其中两路LED灯组电路用于发出暖白光，另外两路LED灯组电路用于发出冷白光。并且根据单片机U1内部预先植入的用于多种发光模式控制的程序，使得该LED灯串在单片机U1的控制下共有4种发光模式，分别是：1)单色静态模式，即常亮；2)单色闪烁模式，包括快闪、慢闪和波浪式闪动；3)双色互变模式，即暖白和冷白依次循环发光；4)正反对跳模式，即实现暖白和冷白两种颜色的正反对跳，任意相邻的两个灯珠只有一个点亮且依次循环。当然用户也可通过按键开关S1来选择相应的发光模式，例如每按一下，发光模式便切换到下一个。
参考图6，图6为本发明提供的三线正反向的LED灯串控制线路的5路LED灯组电路组成的一个实施例示意图。在此需要说明的是，本实施例中仅以5个LED作为5路LED灯组电路为例进行说明，其他任意数量的LED也在本发明的保护范围内。下面仅以5个LED为5路LED灯组电路的情况来说明。
LED灯组电路包括5个发光二极管，分别为第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2、第三发光二极管LED3、第四发光二极管LED4和第五发光二极管LED5，第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2、第三发光二极管LED3、第四发光二极管LED4和第五发光二极管LED5分别并联连接在上述端口L1、L2和L3中的任意两个端口之间，第一发光二极管LED1与第二发光二极管LED2并联在相同的两个端口之间，第一发光二极管LED1与第二发光二极管LED2极性相反，第三发光二极管LED3与第四发光二极管LED4并联在相同的两个端口之间，第三发光二极管LED3与第四发光二极管LED4极性相反，第三发光二极管LED3和第四发光二极管LED4并联连接的任意两个端口组合与第一发光二极管LED1和第二发光二极管LED2并联连接以及第五发光二极管LED5并联连接的两个端口组合不同。
图6示出的一种5路的LED灯组电路中，发光二极管LED1、LED2、LED3、LED4和LED5点亮的方式为：单片机U1内部预先植入有用于多种发光模式控制的程序，当单片机U1的第4引脚输出低电平、第3引脚输出高电平时，场效应管Q2截止，场效应管Q4导通，此时端口L1为低电平，端口L2为高电平，于是第一发光二极管LED1点亮；当单片机U1的第4引脚输出高电平、第3引脚输出低电平时，场效应管Q2导通，场效应管Q4截止，此时端口L1为高电平，端口L2为低电平，于是第二发光二极管LED2点亮；当单片机U1的第3引脚输出高电平、第2引脚输出低电平时，场效应管Q4导通，场效应管Q6截止，此时端口L2为高电平，端口L3为低电平，于是第三发光二极管LED3点亮；当单片机U1的第3引脚输出低电平、第2引脚输出高电平时，场效应管Q4截止，场效应管Q6导通，此时端口L2为低电平，端口L3为高电平，于是第四发光二极管LED4点亮；当单片机的第4引脚输出高电平、第2引脚输出低电平时，场效应管Q2导通，场效应管Q6截止，此时端口L1为高电平，端口L3为低电平，于是第五发光二极管LED5点亮。单片机U1通过其第4引脚、第3引脚和第2引脚输出不同的脉冲信号，可控制发光二极管LED1、LED2、LED3、LED4和LED5单独点亮、两个点亮、三个点亮、四个点亮和全亮。
本发明实施例还提供了一种采用上述三线正反向的LED灯串控制线路的5路LED灯串，该LED灯串的LED灯组电路包括多个RGB灯珠，该RGB灯珠能够发出红绿蓝三种基色光、暖白光以及由红绿蓝三种颜色经过不同组合得到的其他不同颜色的光。并且根据单片机U1内部预先植入的用于多种发光模式控制的程序，使得该LED灯串在单片机U1的控制下共有3种发光模式，分别是：1)单色静态模式，即常亮；2)单色闪烁模式，包括快闪、慢闪和波浪式闪动；3)多色渐变循环模式，即红绿蓝及其他不同颜色的单色光依次循环发光。当然用户也可通过按键开关S1来选择相应的发光模式，例如每按一下，发光模式便切换到下一个。
参考图7，图7为本发明提供的三线正反向的LED灯串控制线路的6路LED灯组电路组成的一个实施例示意图。在此需要说明的是，本实施例中仅以6个LED作为6路LED灯组电路为例进行说明，其他任意数量的LED也在本发明的保护范围内。下面仅以6个LED为6路LED灯组电路的情况来说明。
LED灯组电路包括6个发光二极管，分别为第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2、第三发光二极管LED3、第四发光二极管LED4、第五发光二极管LED5和第六发光二极管LED6，第一发光二极管LED1、第二发光二极管LED2、第三发光二极管LED3、第四发光二极管LED4、第五发光二极管LED5和第六发光二极管LED6分别并联连接在上述端口L1、L2和L3中的任意两个端口之间，第一发光二极管LED1与第二发光二极管LED2并联连接在相同的两个端口之间，第一发光二极管LED1与第二发光二极管LED2极性相反，第三发光二极管LED3与第四发光二极管LED4并联连接在相同的两个端口之间，第三发光二极管LED3与第四发光二极管LED4极性相反，第五发光二极管LED5与第六发光二极管LED6并联连接在相同的两个端口之间，第五发光二极管LED5与第六发光二极管LED6极性相反，并且第五发光二极管LED5和第六发光二极管LED6并联连接的任意两个端口组合与第一发光二极管LED1和第二发光二极管LED2并联连接以及第三发光二极管LED3和第四发光二极管LED4并联连接的两个端口组合不同。
图7示出的一种6路的LED灯组电路中，发光二极管LED1、LED2、LED3、LED4、LED5和LED6点亮的方式为：单片机U1内部预先植入有用于多种发光模式控制的程序，当单片机U1的第4引脚输出低电平、第3引脚输出高电平时，场效应管Q2截止，场效应管Q4导通，此时端口L1为低电平，端口L2为高电平，于是第一发光二极管LED1点亮；当单片机U1的第4引脚输出高电平、第3引脚输出低电平时，场效应管Q2导通，场效应管Q4截止，此时端口L1为高电平，端口L2为低电平，于是第二发光二极管LED2点亮；当单片机U1的第3引脚输出高电平、第2引脚输出低电平时，场效应管Q4导通，场效应管Q6截止，此时端口L2为高电平，端口L3为低电平，于是第三发光二极管LED3点亮；当单片机U1的第3引脚输出低电平、第2引脚输出高电平时，场效应管Q4截止，场效应管Q6导通，此时端口L2为低电平，端口L3为高电平，于是第四发光二极管LED4点亮；当单片机的第4引脚输出为低电平、第2引脚输出为高电平时，场效应管Q2截止，场效应管Q6导通，此时端口L1为低电平，端口L3为高电平，于是第五发光二极管LED5点亮；当单片机的第4引脚输出高电平、第2引脚输出低电平时，场效应管Q2导通，场效应管Q6截止，此时端口L1为高电平，端口L3为低电平，于是第六发光二极管LED6点亮。单片机U1通过其第4引脚、第3引脚和第2引脚输出不同的脉冲信号，可控制发光二极管LED1、LED2、LED3、LED4、LED5和LED6单独点亮、两个点亮、三个点亮、四个点亮、五个点亮和全亮。
本发明实施例还提供了一种采用上述三线正反向的LED灯串控制线路的6路LED灯串，该LED灯串的LED灯组电路包括多个RGB灯珠，该RGB灯珠能够发出红绿蓝三种基色光、暖白光以及由红绿蓝三种颜色经过不同组合得到的其他不同颜色的光；该LED灯串中的其中两路LED灯组电路发出暖白光，其他四路LED灯组电路发出红绿蓝三种基色光以及由红绿蓝三种颜色经过不同组合得到的其他不同颜色的光。并且根据单片机U1内部预先植入的用于多种发光模式控制的程序，使得该LED灯串在单片机U1的控制下共有3种发光模式，分别是：1)单色静态模式，即常亮；2)单色闪烁模式，包括快闪、慢闪和波浪式闪动；3)多色渐变循环模式，即红绿蓝、暖白及其他不同颜色的单色光依次循环发光。当然用户也可通过按键开关S1来选择相应的发光模式，例如每按一下，发光模式便切换到下一个。
本发明实施例还提供了另一种采用上述三线正反向的LED灯串控制线路的6路LED灯串，该LED灯串的LED灯组电路包括多个RGB灯珠，该RGB灯珠能够发出暖白光。并且根据单片机U1内部预先植入的用于多种发光模式控制的程序，使得该LED灯串在单片机U1的控制下共有3种发光模式，分别是：1)静态模式，即常亮；2)闪烁模式，包括快闪、慢闪和波浪式闪动；3)正反对跳模式，即任意相邻的两个灯珠只有一个点亮且依次循环。当然用户也可通过按键开关S1来选择相应的发光模式，例如每按一下，发光模式便切换到下一个。
本发明实施例还提供了第三种采用上述三线正反向的LED灯串控制线路的6路LED灯串，该LED灯串的LED灯组电路包括多个RGB灯珠，该RGB灯珠能够发出红绿蓝三种基色光以及由红绿蓝三种颜色经过不同组合得到的其他不同颜色的光。并且根据单片机U1内部预先植入的用于多种发光模式控制的程序，使得该LED灯串在单片机U1的控制下共有4种发光模式，分别是：1)单色静态模式，即常亮；2)单色闪烁模式，包括快闪、慢闪和波浪式闪动；3)多色渐变循环模式，即红绿蓝及其他不同颜色的单色光依次循环发光；4)正反对跳模式，即不论是单色还是多色混合点亮，都可以实现任意相邻的两个灯珠只有一个点亮且依次循环的效果。当然用户也可通过按键开关S1来选择相应的发光模式，例如每按一下，发光模式便切换到下一个。
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 (10)

1.一种三线正反向的LED灯串控制线路，包括外部电源(VCC)、单片机(U1)、驱动电路和LED灯组电路，所述外部电源(VCC)为所述单片机(U1)和所述驱动电路供电，其特征在于，所述驱动电路包括：P型沟道的第一场效应管(Q1)、N型沟道的第二场效应管(Q2)、P型沟道的第三场效应管(Q3)、N型沟道的第四场效应管(Q4)、P型沟道的第五场效应管(Q5)、N型沟道的第六场效应管(Q6)和P型沟道的第七场效应管(Q7)。
2.如权利要求1所述的三线正反向的LED灯串控制线路，其特征在于，所述第二场效应管(Q2)的栅极、所述第四场效应管(Q4)的栅极和所述第六场效应管(Q6)的栅极分别连接所述单片机(U1)的第一输出端、第二输出端和第三输出端，所述第二场效应管(Q2)、所述第四场效应管(Q4)和所述第六场效应管(Q6)的源极分别接地，所述第二场效应管(Q2)的漏极接所述第三场效应管(Q3)的漏极，所述第四场效应管(Q4)的漏极接所述第五场效应管(Q5)的漏极，所述第六场效应管(Q6)的漏极接所述第七场效应管(Q7)的漏极；所述第三场效应管(Q3)、所述第五场效应管(Q5)和所述第七场效应管(Q7)的源极分别接所述第一场效应管(Q1)的漏极，所述第三场效应管(Q3)的栅极、所述第五场效应管(Q5)的栅极和所述第七场效应管(Q7)的栅极分别连接所述单片机(U1)的第四输出端、第五输出端和第六输出端；所述第一场效应管(Q1)的栅极接所述单片机(U1)的PWM控制信号输出端，所述第一场效应管(Q1)的源极接所述外部电源(VCC)的正极；
所述第二场效应管(Q2)的漏极与所述第三场效应管(Q3)的漏极之间的导线上设有第一端口(L1)，所述第四场效应管(Q4)的漏极与所述第五场效应管(Q5)的漏极之间的导线上设有第二端口(L2)，所述第六场效应管(Q6)的漏极与所述第七场效应管(Q7)的漏极之间的导线上设有第三端口(L3)；所述LED灯组电路连接所述第一端口(L1)、所述第二端口(L2)和所述第三端口(L3)，所述LED灯组电路包括多个发光二极管，所述多个发光二极管分别并联连接在所述第一端口(L1)、所述第二端口(L2)和所述第三端口(L3)中的任意两个端口之间，并且位于相同两个端口之间的相邻的两个所述发光二极管极性相反，所述LED灯组电路为3路、4路、5路或6路LED灯组电路中的一种。
3.如权利要求2所述的三线正反向的LED灯串控制线路，其特征在于，所述控制线路还包括时钟电路，所述时钟电路包括第一电容(C1)、第二电容(C2)和晶振(Y1)，所述晶振(Y1)的两端分别连接所述单片机(U1)的两个时钟端，所述第一电容(C1)连接在所述晶振(Y1)的第一端和地之间，所述第二电容(C2)连接在所述晶振(Y1)的第二端和地之间。
4.如权利要求2所述的三线正反向的LED灯串控制线路，其特征在于，所述控制线路还包括用于供用户选择工作模式的输入电路，所述输入电路包括按键开关(S1)、上拉电阻(R11)、驱动芯片(IR1)和稳压电容(C3)，所述按键开关(S1)连接在所述单片机(U1)的输入端和地之间，所述上拉电阻(R11)连接在所述外部电源(VCC)的正极和所述驱动芯片(IR1)的VDD引脚之间，所述驱动芯片IR1的VSS引脚接地，所述驱动芯片(IR1)的输出端(OUT引脚)接所述单片机(U1)的输入端，所述稳压电容(C3)连接在所述驱动芯片(IR1)的VDD引脚和地之间。
5.如权利要求2所述的三线正反向的LED灯串控制线路，其特征在于，所述控制线路还包括稳压电容(C4)，所述单片机(U1)的电源端接外部电源(VCC)的正极，所述稳压电容(C4)连接在所述外部电源(VCC)的正极和地之间。
6.如权利要求2所述的三线正反向的LED灯串控制线路，其特征在于，所述LED灯组电路为3路LED灯组电路时，所述LED灯组电路包括第一发光二极管(LED1)、第二发光二极管(LED2)和第三发光二极管(LED3)，其中所述第三发光二极管(LED3)并联连接的任意两个端口组合与所述第一发光二极管(LED1)并联连接和所述第二发光二极管(LED2)并联连接的两个端口组合不同，并且当所述第一发光二极管(LED1)和所述第二发光二极管(LED2)并联连接在相同的两个端口之间时，所述第一发光二极管(LED1)与所述第二发光二极管(LED2)极性相反。
7.如权利要求2所述的三线正反向的LED灯串控制线路，其特征在于，所述LED灯组电路为4路LED灯组电路时，所述LED灯组电路包括第一发光二极管(LED1)、第二发光二极管(LED2)、第三发光二极管(LED3)和第四发光二极管(LED4)，其中所述第一发光二极管(LED1)与所述第二发光二极管(LED2)并联连接在相同的两个端口之间，所述第一发光二极管(LED1)与所述第二发光二极管(LED2)极性相反，所述第三发光二极管(LED3)并联连接和所述第四发光二极管(LED4)并联连接的任意两个端口组合与所述第一发光二极管(LED1)和所述第二发光二极管(LED2)并联连接的两个端口组合不同，并且当所述第三发光二极管(LED3)与所述第四发光二极管(LED4)并联连接在相同的两个端口之间时，所述第三发光二极管(LED3)与所述第四发光二极管(LED4)极性相反。
8.如权利要求1所述的三线正反向的LED灯串控制线路，其特征在于，所述LED灯组电路为5路LED灯组电路时，所述LED灯组电路包括第一发光二极管(LED1)、第二发光二极管(LED2)、第三发光二极管(LED3)、第四发光二极管(LED4)和第五发光二极管(LED5)，其中所述第一发光二极管(LED1)与所述第二发光二极管(LED2)并联连接在相同的两个端口之间，所述第一发光二极管(LED1)与所述第二发光二极管(LED2)极性相反，所述第三发光二极管(LED3)与所述第四发光二极管(LED4)并联连接在相同的两个端口之间，所述第三发光二极管(LED3)与所述第四发光二极管(LED4)极性相反，所述第三发光二极管(LED3)和所述第四发光二极管(LED4)并联连接的任意两个端口组合与所述第一发光二极管(LED1)和所述第二发光二极管(LED2)并联连接以及第五发光二极管(LED5)并联连接的两个端口组合不同。
9.如权利要求1-8中任一项所述的三线正反向的LED灯串控制线路，其特征在于，所述LED灯组电路为6路LED灯组电路时，所述LED灯组电路包括第一发光二极管(LED1)、第二发光二极管(LED2)、第三发光二极管(LED3)、第四发光二极管(LED4)、第五发光二极管(LED5)和第六发光二极管(LED6)，其中所述第一发光二极管(LED1)和所述第二发光二极管(LED2)并联连接在相同的两个端口之间，所述第一发光二极管(LED1)与所述第二发光二极管(LED2)极性相反，所述第三发光二极管(LED3)和所述第四发光二极管(LED4)并联连接在相同的两个端口之间，所述第三发光二极管(LED3)与所述第四发光二极管(LED4)极性相反，所述第五发光二极管(LED5)和所述第六发光二极管(LED6)并联连接在相同的两个端口之间，所述第五发光二极管(LED5)与所述第六发光二极管(LED6)极性相反，所述第五发光二极管(LED5)和所述第六发光二极管(LED6)并联连接的任意两个端口组合与所述第一发光二极管(LED1)和所述第二发光二极管(LED2)并联连接以及第三发光二极管(LED3)和所述第四发光二极管(LED4)并联连接的两个端口组合不同。
10.一种采用如权利要求1-9任一项所述的三线正反向的LED灯串控制线路的6路LED灯串，其特征在于，所述LED灯组电路包括多个RGB灯珠，所述LED灯组电路中的两路所述RGB灯珠用于发出暖白光，其余四路所述RGB灯珠用于发出红绿蓝三种基色光以及由红绿蓝三种颜色经过不同组合得到的其他不同颜色的光，所述单片机(U1)内部预先植入用于多种发光模式的控制程序，并且所述6路LED灯串根据所述控制程序实现正反对跳模式。
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