CN111148312A - 一种点控led灯串及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种点控LED灯串及其制造方法，属于光电技术领域。它解决了现有点控LED灯串制造效率低的问题。本发明的点控LED灯串，包括直流电源控制器和具有唯一地址编码的LED灯珠，LED灯珠以地址编码乱序方式形成灯串，电源控制器内集成多个有序配置的地址寄存器，按LED灯珠在灯串中的连接排列顺序将LED灯珠与地址寄存器逐个对应，且每个地址寄存器存储有相对应LED灯珠的地址编码。其制造方法是以地址编码乱序方式随意选用具有唯一地址编码的LED灯珠形成灯串，将相应的LED灯珠地址编码存储到有序配置的地址寄存器中，使地址寄存器与LED灯珠逐个对应。本方法能够提高点控LED灯串的制造效率。

Description

一种点控LED灯串及其制造方法
技术领域
本发明属于光电技术领域，涉及一种点控LED灯串及其制造方法，特别涉及一种能够对灯串中的单个LED进行控制的点控LED灯串及其制造方法。
背景技术
点控LED灯串一般由电源控制器和连接在电源控制器内的灯串组成，在电源控制器内可存储控制程序来控制点控LED灯串中的各个LED灯珠的亮灭，这样整个点控LED灯串就能展现出不同的图案花纹，比如流水图案、闪烁图案等，特别是RGB三色LED灯珠，对其进行点控后还能呈现出不同的颜色，应用于圣诞树动态图案装饰、大厦外形动态图案等，具有非常大的应用前景。
现有点控LED灯串中的LED灯珠内集成有非常小的控制芯片，控制芯片内存储有唯一地址编码，电源控制器通过寻址方式来对LED灯珠进行亮灭、颜色等方面进行控制。因此，在将LED灯珠组成点控LED灯串时就需要按LED灯珠的唯一地址编码顺序组装，这个在组长几百个或者几千个LED灯珠时是很影响生产效率的，而且在成品进行质检时往往很难找到哪一颗组装顺序错误。
因此有中国专利提出了一种比较简便的生产方法，如中国专利申请号为201810610816.4的一种电源线传输信号的LED程控灯串的二级寻址方法，其主要是在一级寻址完成后，依次有以下步骤：1)执行第二级重写程序，依照顺序重新写为所有同型号灯串的各个灯珠所处排序位置相应共享的固定二级地址码；2)二级寻址，只认定二次写入后的固定二级地址码作为控制信号识别的对象，向固定二级地址传送控制信号，主控制器不受限只能与特定的灯串匹配使用。
这种方法最终还是遵循对LED灯珠进行有序编码排序，将二级地址编码有序地重新写入LED灯珠中代替掉原先的一级地址编码，这种方法比按LED灯珠编码顺序组装有更高的生产效率，但是要对LED灯珠进行二次编码，影响了生产效率。
发明内容
本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种点控LED灯串，本发明所述要解决的技术问题是：如何提高点控LED灯串的生产效率。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种点控LED灯串，包括直流电源控制器和具有唯一地址编码的LED灯珠，所述直流电源控制器的电源输出接口用于提供直流电和输出控制LED灯珠的控制信号，其特征在于，所述LED灯珠以地址编码乱序方式串联或者并联形成灯串，所述灯串与电源输出接口连接，所述的电源控制器内集成多个的地址寄存器，所述地址寄存器有序配置且按LED灯珠在所述灯串中的连接排列顺序将所述LED灯珠与地址寄存器逐个对应，且每个地址寄存器存储有相对应LED灯珠的地址编码。
本点控LED灯串的最终成品是以LED灯珠地址编码乱码串联或者并联形成灯串，这样，在灯串组装时就不需要考虑LED灯珠的排序问题，可以随意组装，然后采用专门的电源控制器，该电源控制器具有与LED灯珠个数相同或者大于LED灯珠个数的地址寄存器，一般情况下地址寄存器会有几百个或者上千个来适应不同长度的灯串，然后采集第一个LED灯珠的编码地址，并将该编码地址存储在第一个寄存器中，使该寄存器与第一个LED灯珠对应，依次循环进行，使第二个、第三个LED灯珠分别对应于第二个、第三个寄存器，即按LED灯珠在灯串中的连接排列顺序将所述LED灯珠与地址寄存器逐个对应，在进行对LED灯珠进行控制时，只要调用寄存器内的编码地址进行即可，不需要再考虑LED灯珠的地址编码，因此本点控LED灯串针对寄存器进行编程，省略了LED灯珠排序的问题，相比于现有技术的对LED灯珠进行地址编码的排序，更能提高效率。
在上述的点控LED灯串中，每颗所述LED灯珠包括控制芯片和与控制芯片连接的发光二极管，控制芯片内配置有用于存储地址编码的4、8或者16位地址编码的只读存储器。不同位数的地址编码大小可以适用不同的应用场景，8位地址编码可以形成255颗LED灯珠的灯串，而16位地址编码可以适用于上千LED灯珠的灯串。
在上述的点控LED灯串中，所述的地址寄存器为4、8或者16位非易失数据存储器。非易失数据存储器可以是FALSH结构或EEPROM结构。在维护时也能比较方便地更换LED灯珠或者灯珠的地址编码。
在上述的点控LED灯串中，所述的地址编码以堆栈方式存储在对应的地址寄存器中，所述地址寄存器的地址按连续排列。连续的地址易于找到对地址寄存器相对应的LED灯珠。
在上述的点控LED灯串中，所述的直流电源控制器内配置有总线、连接在总线上的微处理器和电源输出接口，上述的寄存器连接在控制器总线上，所述的微处理器控制电源输出接口连续输出高电平作为LED电源，或者根据地址寄存器存储的地址编码输出高低电平信号来控制对应的LED灯珠。通过这种方式来实现度乱序排列的LED灯珠进行点控。
上述的点控LED灯串通过如下方法来制造：
一种点控LED灯串的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、制作一批具有唯一地址编码的LED灯珠，并以地址编码乱序方式随意选用这些LED灯珠串联或者并联形成灯串；
B、制作具有多个地址寄存器的直流电源控制器，将并所述灯串与直流电源输出接口连接；
C、按LED灯珠在所述灯串中的连接排列顺序依次采集LED灯珠地址编码，将相应的LED灯珠地址编码存储到有序配置的地址寄存器中，使地址寄存器与LED灯珠逐个对应。
步骤A采用乱序方式将LED灯珠组装的灯串，其可以不用再考虑LED灯珠的排序问题，可以节省工艺步骤，减轻工作强度，甚至可以应用自动化的组装机械进行组长连接，而步骤B中的直流电源控制器，也可以先行定制出来，参与自动化的组装。而在步骤C中通过采集工具将LED灯珠的地址编码按LED灯珠在所述灯串中的连接排列顺序依次采集，形成的数据可以保存在存储设备中，或者直接这些数据写入到有序配置的地址寄存器中，并且这种方式还可以使数据实现转移和备份，方便硬件的维护。而LED灯串的图案显示可以由直接针对直流电源控制器内的地址寄存器进行编程，不用在考虑LED灯串硬件的结构，使得这个产品开发环境变得友好。
在上述的点控LED灯串的制造方法中，在所述的步骤A中，先制造LED灯珠控制芯片并写入唯一地址编码，然后在将控制芯片与发光二极管连接形成LED灯珠，再将LED灯珠串联或者并联在电源总线上形成灯串。
作为步骤A的代替方案，在上述的点控LED灯串的制造方法中，在所述的步骤A中，先将控制芯片与发光二极管212连接形成LED灯珠，再将唯一地址编码写入LED灯珠的控制芯片，然后将LED灯珠串联或者并联在电源总线上形成灯串。
在上述的点控LED灯串的制造方法中，使用地址编码采集工具将灯串上的LED灯珠的编码地址从第一颗开始按连接排列顺序收集到存储设备中，再将存储设备中的地址编码以堆栈的方式写入到直流电源控制器的地址寄存器中。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
1、本点控LED灯串以LED灯珠地址编码乱码串联或者并联形成灯串，不需要考虑LED灯珠的排序，可以随意组装，并且配合具有与LED灯珠个数一一对应的地址寄存器的直流电源控制器，在进行对LED灯珠进行控制时，只要调用寄存器内的编码地址进行即可，不需要再考虑LED灯珠的地址编码，省略了LED灯珠排序问题，提高了LED灯串硬件的组装效率，也因可以脱离LED灯珠的地址编码因素而提高了软件编程的方便性。
2、本点控LED灯串的制造方法因不用再考虑LED灯珠的排序问题，可以节省工艺步骤，减轻工作强度，甚至可以应用自动化的组装机械进行组长连接，通过采集工具将LED灯珠的地址编码数据可以保存在存储设备中，可以使数据实现转移和备份，方便硬件的维护。
附图说明
图1是本点控LED灯串的结构示意图。
图2是图1中一个LED灯珠的结构示意图。
图3是图1中直流电源控制器的结构示意图。
图4是本点控LED灯串的制造方法中步骤C的过程示意图。
图中，1、直流电源控制器；11、电源输出接口；12、地址寄存器；13、总线；14、微处理器；15、程序ROM；2、灯串；21、LED灯珠；211、控制芯片；212、发光二极管；3、电源总线。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，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。
实施例一：
如图1所示，本点控LED灯串，包括直流电源控制器1和灯串2，灯串2由具有唯一地址编码的LED灯珠21以地址编码乱序方式并联或者串联方式形成，本例中采用并联方式，直流电源控制器1的电源输出接口11用于提供直流电和输出控制LED灯珠21的控制信号，灯串2与电源输出接口11连接，直流电源控制器1内集成多个的地址寄存器12，地址寄存器12有序配置且按LED灯珠21在灯串2中的连接排列顺序将LED灯珠21与地址寄存器12逐个对应，且每个地址寄存器12存储有相对应LED灯珠21的地址编码，通过LED灯珠21地址编码乱序排列的灯串2配合具有与LED灯珠21逐个对应的地址寄存器12的直流电源控制器1这种最终产品来提高LED灯串2的制造效率。具体如下：
结合图1，如图2所示，每颗LED灯珠21包括控制芯片211和与控制芯片211连接的发光二极管212，发光二极管212可以采用单色发光二极管212或者RGB三色发光二极管212，控制芯片211为单片机，单片机内配置有用于存储地址编码的ROM只读存储器，ROM只读存储器内存储着代表该LED灯珠21的唯一8位地址编码。不同的地址编码大小可以适用不同的应用场景，8位地址编码可以形成255颗LED灯珠21的灯串2。作为可选的，16位地址编码可以适用于上千LED灯珠21的灯串2，更小的应用场景可以选用4位地址地址编码。单片机连接在电源总线3上，通过电源总线3对单片机和LED灯珠21供电，同时控制芯片211和直流电源控制器1通过电源总线3进行串行通讯，在进行直流电源控制器1在进行寻址时由于是时间很短，一般为10-50毫秒，人眼感受不到闪烁，因此通过电源总线3，直流电源控制器1既可以对LED灯珠21进行供电，又可以对某个LED灯珠21进行单独控制。
结合图1，如图3所示，直流电源控制器1内配置有总线13，在总线13上连接有微处理器14、程序ROM 15、电源输出接口11和地址寄存器12。电源输出接口11与电源总线3连接，地址寄存器12为8非易失数据存储器，地址编码以堆栈方式存储在对应的地址寄存器12中，且地址寄存器12的地址连续有序排列，一般为按地址寄存器12的地址从低到高排列并且第一个地址寄存器12与第一颗LED灯珠21相对应，第二个地址寄存器12与第二颗LED灯珠21相对应。微处理器14根据程序ROM 15内存储的程序，该程序为显示灯串2各种显示图案的控制程序，编程人员直接根据地址寄存器12进行编程而不用考虑灯串2中LED灯珠21的地址编码。在工作时，微处理器根据ROM中的预设程序，控制电源输出接口11连续输出高电平作为LED电源，或者根据地址寄存器12存储的地址编码输出高低电平信号来控制对应的LED灯珠21。
如图4所示，上述的点控LED灯串2通过以下制造方法得到，其包括以下步骤：
A、先制造LED灯珠21控制芯片211并写入唯一地址编码，然后在将控制芯片211与发光二极管212连接形成具有唯一地址编码LED灯珠21，并以地址编码乱序方式随意选用这些LED灯珠21串联或者并联形成灯串2；
B、制作具有多个地址寄存器12的直流电源控制器1，将并所述灯串2与直流电源输出接口11连接；
C、使用常规的地址编码采集工具按LED灯珠21在所述灯串2中的连接排列顺序依次采集LED灯珠21地址编码，将灯串2上的LED灯珠21的编码地址从第一颗开始集到手机、电脑等存储设备中，再将存储设备中的地址编码以堆栈的方式写入到直流电源控制器1的地址寄存器12中，使相应的LED灯珠21地址编码存储到有序配置的地址寄存器12中，让地址寄存器12与LED灯珠21逐个对应。为加快采集速度，可以采用多个采集头同时采集，比如8个一组进行采集。
实施例二：
实施例二的内容与实施一的内容基本相同，不同点在于点控LED灯串2的制造方法中的步骤A，在本例中，先将控制芯片211与发光二极管212连接形成LED灯珠21，将唯一地址编码写入LED灯珠21的控制芯片211，然后将LED灯珠21串联或者并联在电源总线3上形成灯串2。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。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做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精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种点控LED灯串，包括直流电源控制器(1)和具有唯一地址编码的LED灯珠(21)，所述直流电源控制器(1)的电源输出接口(11)用于提供直流电和输出控制LED灯珠(21)的控制信号，其特征在于，所述LED灯珠(21)以地址编码乱序方式串联或者并联形成灯串(2)，所述灯串(2)与电源输出接口(11)连接，所述的直流电源控制器(1)内集成多个的地址寄存器(12)，所述地址寄存器(12)有序配置且按LED灯珠(21)在所述灯串(2)中的连接排列顺序将所述LED灯珠(21)与地址寄存器(12)逐个对应，且每个地址寄存器(12)存储有相对应LED灯珠(21)的地址编码。
2.根据权利要求1所述的点控LED灯串，其特征在于，每颗所述LED灯珠(21)包括控制芯片(211)和与控制芯片(211)连接的发光二极管(212)，控制芯片(211)内配置有用于存储4、8或者16位地址编码的只读存储器。
3.根据权利要求2所述的点控LED灯串，其特征在于，所述的地址寄存器(12)为4、8或者16位非易失数据存储器。
4.根据权利要求1或2或3所述的点控LED灯串，其特征在于，所述的地址编码以堆栈方式存储在对应的地址寄存器(12)中，所述地址寄存器(12)的地址连续排列。
5.根据权利要求2所述的点控LED灯串，其特征在于，所述的直流电源控制器(1)内配置有总线(13)、连接在总线(13)上的微处理器(14)和电源输出接口(11)，上述的地址寄存器(12)连接在总线(13)上，所述的微处理器(14)控制电源输出接口(11)连续输出高电平作为LED电源，或者根据地址寄存器(12)存储的地址编码输出高低电平信号来控制对应的LED灯珠(21)。
6.一种点控LED灯串的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、制作一批具有唯一地址编码的LED灯珠(21)，并以地址编码乱序方式随意选用这些LED灯珠(21)串联或者并联形成灯串(2)；
B、制作具有多个地址寄存器(12)的直流电源控制器(1)，将并所述灯串(2)与直流电源输出接口(11)连接；
C、按LED灯珠(21)在所述灯串(2)中的连接排列顺序依次采集LED灯珠(21)地址编码，将相应的LED灯珠(21)地址编码存储到有序配置的地址寄存器(12)中，使地址寄存器(12)与LED灯珠(21)逐个对应。
7.根据权利要求6所述的点控LED灯串的制造方法，其特征在于，在所述的步骤A中，先制造LED灯珠(21)控制芯片(211)并写入唯一地址编码，然后在将控制芯片(211)与发光二极管(212)连接形成LED灯珠(21)，再将LED灯珠(21)串联或者并联在电源总线上形成灯串(2)。
8.根据权利要求6所述的点控LED灯串的制造方法，其特征在于，在所述的步骤A中，先将控制芯片(211)与发光二极管(212)连接形成LED灯珠(21)，再将唯一地址编码写入LED灯珠(21)的控制芯片(211)，然后将LED灯珠(21)串联或者并联在电源总线上形成灯串(2)。
9.根据权利要求6或7或8所述的点控LED灯串的制造方法，其特征在于，使用地址编码采集工具将灯串(2)上的LED灯珠(21)的编码地址从第一颗开始按连接排列顺序收集到存储设备中，将存储设备中的地址编码以堆栈的方式写入到直流电源控制器(1)的地址寄存器(12)中。
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