CN111212502A - 电源线载波驱动led灯体的dmx512地址写入方法 - Google Patents

Abstract

一种电源线载波驱动LED灯体的DMX512地址写入方法，侦测单片机判定是否有新的灯体加入或有异常的灯体移出执行DMX512协议的灯串；主动进入地址码比较模式，按顺序送出比较该灯串的地址识别码；再置入新的灯体，在原有的顺序码序列增加一个后续顺序码；有多个灯体异常，以灯体排位的顺序自最靠近侦测单片机输出端为首位再依序加一排列，侦测单片机判定异常的灯体被移出，控制点亮前一个灯位作为目视指示用；将原侦测到的空位顺序码写入新更换的LED灯体。本发明方法具有原有执行DMX512协议的灯串需要五条线才有的在线写入地址功能，使得包括两个触点的通用灯泡接口的传统灯具兼容由DMX512协议控制并执行在线更换功能。

Description

电源线载波驱动LED灯体的DMX512地址写入方法

技术领域

本发明涉及LED灯体，特别是涉及一种电源线载波驱动LED灯体的DMX512地址写入方法。

背景技术

DMX512协议是由美国舞台灯光协会(USITT)提出的一种数字调光协议，它是一种灯光控制器与灯具设备之间通信的协议标准，使各个厂家的的灯光控制器与灯具设备可以相互连接，兼容性大幅提高。然而，在执行DMX512协议的LED灯串应用中，因为通用DMX512控制器具备地址自动写入、自动更新功能，每个LED灯体的连线除了两条正负极电源线外，还需要两条差分信号输出线及一条串联形式的地址代码线，总共需要五条线才可以完成地址码自动更正功能，致使外接端口较多，LED灯体的设计复杂，连接精度要求高，且与两个触点的通用LED灯泡接口E27/E14/GU10/B22/MR16不兼容。此外，在DMX512解码驱动芯片中内置有可重复擦写的非挥发性记忆体以及地址写入电路，系统会根据LED灯体之间的串联顺序默认每个LED灯体的排序地址码，当有个别异常的LED灯体需要更换时，可以侦测其前后LED灯体的地址码而确认该位置原有的顺序位置地址，而将存储地址的记忆体更新写入新的地址完成更换。但是，电源线载波驱动的LED灯体并没有串联形式的地址代码线，无法利用LED灯体之间的串联顺序定义地址码。必须研发出利用电源线载波完成地址码写入的技术，以及侦测每个LED灯体位置并写入相应顺序的地址码的方法，且能够侦测到个别异常的LED灯体移出后的顺序位置地址，经过在线写入重新赋予相应的地址码。

发明内容

本发明主要目的在于提出一种电源线载波驱动LED灯体的DMX512地址写入方法，以解决上述现有技术存在的问题。

为此，本发明提出一种电源线载波驱动LED灯体的DMX512地址写入方法。

这种电源线载波驱动LED灯体的DMX512地址写入方法，LED灯体由电源线载波专用驱动芯片驱动，执行DMX512协议的LED灯串由所述电源线载波专用驱动芯片配合DMX512控制器和协议转换器驱动，所述LED灯串中所有的LED灯体都依照组装的顺序写入其顺序码作为该LED灯体的地址识别码，所述协议转换器包括单片机，以及侦测与写入系统，所述单片机将符合DMX512协议的输出数据格式转换为电源线载波专用驱动芯片定义的协议即可识别并执行的输出数据格式，执行图像或视频文件，实现LED灯体的调光调色变化，还将已经转换完成的信号数据输出的端口和输入的电压以脉冲宽度调制方式根据应用的需求设计驱动电路，且在高低两个电平之间形成符合驱动芯片频率的脉冲宽度数据组合，所述侦测与写入系统包括内含高精度数字模拟(A/D)转换单元的侦测单片机、侦测电路、比较电路，以及在线写入组件，配合所述电源线载波专用驱动芯片共同完成在线LED灯体的地址码的写入与更换，包括共同完成电源线载波驱动的在线异常的LED灯体更换后的地址码重写更新。

这种电源线载波驱动LED灯体的DMX512地址写入方法，包括以下步骤：

所述侦测单片机通过电流侦测电阻阻值根据在线LED灯体数量变化产生的总电流变化，再由高精度数字模拟(A/D)转换单元处理发出数字信号至中央处理器，当有新的LED灯体加入时，侦测单片机依据总电流的改变，判定是否有新的LED灯体加入或有异常的LED灯体移出执行DMX512协议的LED灯串；

当侦测单片机判定有新LED灯体加入后，就主动进入地址码比较模式，按顺序送出比较该LED灯串的顺序码即地址识别码；

当侦测单片机按顺序送出比较该LED灯串的顺序码即地址识别码与LED灯体的地址码吻合时，该LED灯体的LED灯珠执行该地址码数据包上R-G-B/R-G-B-W灯珠的指示亮度，产生至少10mA的大电流，经电流侦测电阻的变化转换得以判定该顺序的LED灯体正常；

当系统在逐一比对过程中全LED灯串都完成组装，侦测单片机记忆的地址码数和LED灯体总数一致，此后再置入新的LED灯体就被认定是新加入的LED灯体，在原有的顺序码序列增加一个后续顺序码作为新加入的LED灯体的地址识别码；

如果全LED灯串中有多个LED灯体异常，以LED灯体排位的顺序自最靠近侦测单片机输出端为首位再依序加一排列，逐一重复先移出单个异常的LED灯体，后置入单个新更换的空白地址的LED灯体，由小位顺序至大位顺序依序更换，一次只允许移出与更换一个异常的LED灯体；

所述先移出单个异常的LED灯体，是限定移出单个异常的LED灯体，侦测单片机经电流侦测电阻的变化转换得以判定有单个LED灯体缺位后，就主动进入地址码比较模式，按顺序送出比较该LED灯串的顺序码即地址识别码；当侦测单片机按顺序送出比较该LED灯串的顺序码即地址识别码与该单个异常的LED灯体的地址码不吻合时，侦测单片机通过电流侦测电阻的阻值未侦测到该单个异常的LED灯体点亮后的电流增加，得以判定该顺序单个异常的LED灯体已经被移出，侦测单片机控制点亮该顺序的前一个灯位作为目视指示用；

所述后置入新更换的空白地址的LED灯体，是当单个新更换的LED灯体被置入作为目视指示用的灯位后一灯位，侦测单片机通过电流侦测电阻的阻值侦测LED灯串中的LED灯体数量变化产生的总电流增多，判定有单个新更换的LED灯体加入，主动进入地址码写入模式，将原侦测到的空位顺序码写入单个新更换的LED灯体，当地址写入完成后，作为目视指示用的前一个灯位熄灭，表明单个新更换的LED灯体的顺序码即地址识别码写入成功。

优选地，本发明的电源线载波驱动LED灯体的DMX512地址写入方法还具有如下技术特征：

所述LED灯串中的LED灯体数量变化产生的总电流改变，是限定LED灯串中的LED灯体数量变化是单个LED灯体的增减产生的总电流改变，且配合目视指示用的灯位逐个置入单个新更换的LED灯体，确保单个新更换的LED灯体的顺序码即地址识别码写入正确。

所述侦测与写入系统运行只适用在直流电源和LED灯体的连接是全并联方式，且无论是原有LED灯串增加新的LED灯体或是更换异常的LED灯体，都必须在LED灯串上电模式下进行。

所述电源线载波专用驱动芯片，是主要由信号译码逻辑单元、可一次选择性定义的多条硅丝(poluy fuse)地址单元、在线大电流熔断硅丝的写入逻辑电路，以及驱动R-G-B灯珠的三路LED驱动端口或驱动R-G-B-W灯珠的四路LED驱动端口的功能块构成的只有正负两极触点的电源线载波专用驱动芯片，共同以金属丝键合(wire bonding)R-G-B的LED芯片/R-G-B-W的LED芯片在以正负两极为架构平台上灌胶为市面标准的各式封装形式。

所述电源线载波专用驱动芯片的电源载波驱动协议码，由2位模式码+9位地址码+3×8(R-G-B)灰度码+1位停止码组成。

所述在线大电流熔断硅丝的写入逻辑电路中内置有9组硅丝，由所述信号译码逻辑单元启动在线大电流熔断硅丝选择性断开，在电流大于150mA时会被熔断形成开路，相应定义数字位为1，而未被熔断正常连接，相应定义数字位为0，组合为512个9位的独立地址码。

所述电源线载波专用驱动芯片防硅丝被重复熔断的方法，包括建立由数个字节合而成的固定校验码(check sum)，利用独立的一位熔丝码判定该地址码是否已经被写入地址，如果是空白地址，该判断码为正常连接，相应定义数字位为0，如果是已经执行过的地址写入程序，该判断码会被断开，相应定义数字位为1，只有同时符合校验码无误及判断码是0的条件下，所有地址码的写入才会被执行，所述协议转换器的侦测与写入系统才能配合所述电源线载波专用驱动芯片共同完成地址码的写入与更换，即才有重写地址、随机自由更换单个异常的LED灯体功能。

所述电源线载波专用驱动芯片上电后都会开启成待机状态，产生静态功耗，所述静态电流平均约为2mA。

优选地，本发明的电源线载波专用驱动芯片还可以具有如下进一步的技术特征：

所述LED灯体包括直插型/贴片型表面贴装器件(Surface Mounted Devices，缩略词为SMD)配合成品需要制作的智能型全彩可控单体LED灯珠，以及将电源线载波专用驱动芯片以塑封型式单独配合放大电路驱动不同功率的R-G-B/R-G-B-W灯珠共同布局在同一片印刷电路板配上外壳及两个电源接点制作的各种不同功率和外形的组合LED灯体。

所述DMX512控制器是市场上常见的标准的支持在线写入地址功能的五个输出端口的DMX512控制器，包括串行移位型DMX512控制器、高压型DMX512控制器和低压型DMX512控制器。

本发明与现有技术对比的有益效果，包括两条电源线载波驱动的LED灯体组成的LED灯串具有原有执行DMX512协议的LED灯串需要五条线才有的在线写入地址功能，使得包括两个触点的通用LED灯泡接口E27/E14/GU10/B22/MR16的传统灯具兼容由DMX512协议控制并执行在线更换LED灯体功能。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

本具体实施方式中的LED灯体，包括直插型/贴片型SMD配合成品需要制作的智能型全彩可控单体LED灯珠，以及将电源线载波专用驱动芯片以塑封型式单独配合放大电路驱动不同功率的R-G-B/R-G-B-W灯珠共同布局在同一片印刷电路板配上外壳及两个电源接点制作的各种不同功率和外形的组合LED灯体。LED灯串中所有的LED灯体都依照组装的顺序写入其顺序码作为该LED灯体的地址识别码，LED灯体由电源线载波专用驱动芯片驱动。执行DMX512协议的LED灯串由电源线载波专用驱动芯片配合DMX512控制器和协议转换器驱动。

本具体实施方式中的DMX512控制器是市场上常见的标准的支持在线写入地址功能的五个输出端口的DMX512控制器，包括串行移位型DMX512控制器、高压型DMX512控制器和低压型DMX512控制器。

本具体实施方式中的协议转换器包括单片机，以及侦测与写入系统，单片机将符合DMX512协议的输出数据格式转换为电源线载波专用驱动芯片定义的协议即可解调、识别并执行的输出数据格式，执行图像或视频文件，实现LED灯体的调光调色变化，还将已经转换完成的信号数据输出的端口和输入的电压以脉冲宽度调制方式根据应用的需求设计驱动电路，且在高低两个电平之间形成符合驱动芯片频率的脉冲宽度数据组合，侦测与写入系统包括内含高精度数字模拟(A/D)转换单元的侦测单片机、侦测电路、比较电路，以及在线写入组件，配合电源线载波专用驱动芯片共同完成在线LED灯体的地址码的写入与更换，包括共同完成电源线载波驱动的在线异常的LED灯体更换后的地址码重写更新，侦测与写入系统运行只适用在直流电源和LED灯体的连接是全并联方式，且无论是原有LED灯串增加新的LED灯体或是更换异常的LED灯体，都必须在LED灯串上电模式下进行。

本具体实施方式中的电源线载波专用驱动芯片，是主要由信号译码逻辑单元、可一次选择性定义的多条硅丝地址单元、在线大电流熔断硅丝的写入逻辑电路，以及驱动R-G-B灯珠的三路LED驱动端口或驱动R-G-B-W灯珠的四路LED驱动端口的功能块构成的只有正负两极触点的电源线载波专用驱动芯片，共同以金属丝键合R-G-B的LED芯片/R-G-B-W的LED芯片在以正负两极为架构平台上灌胶为市面标准的各式封装形式。上电后都会开启成待机状态，产生静态功耗，静态电流平均约为2mA。

本具体实施方式中的电源线载波专用驱动芯片的电源载波驱动协议码，由2位模式码+9位地址码+3×8(R-G-B)灰度码+1位停止码组成。

在线大电流熔断硅丝的写入逻辑电路中内置有9组硅丝，由信号译码逻辑单元启动在线大电流熔断硅丝选择性断开，在电流大于150mA时会被熔断形成开路，相应定义数字位为1，而未被熔断正常连接，相应定义数字位为0，组合为512个9位的独立地址码。

本具体实施方式中的电源线载波专用驱动芯片防硅丝被重复熔断的方法，包括建立由数个字节合而成的固定校验码，利用独立的一位熔丝码判定该地址码是否已经被写入地址，如果是空白地址，该判断码为正常连接，相应定义数字位为0，如果是已经执行过的地址写入程序，该判断码会被断开，相应定义数字位为1，只有同时符合校验码无误及判断码是0的条件下，所有地址码的写入才会被执行，协议转换器的侦测与写入系统才能配合电源线载波专用驱动芯片共同完成地址码的写入与更换，即才有重写地址、随机自由更换单个异常的LED灯体功能。

本具体实施方式的地址写入方法，包括以下步骤：

侦测单片机通过电流侦测电阻阻值根据在线LED灯体数量变化产生的总电流变化，再由高精度数字模拟(A/D)转换单元处理发出数字信号至中央处理器，当有新的LED灯体加入时，侦测单片机依据总电流的改变，判定是否有新的LED灯体加入或有异常的LED灯体移出执行DMX512协议的LED灯串，LED灯串中的LED灯体数量变化产生的总电流改变，是限定LED灯串中的LED灯体数量变化是单个LED灯体的增减产生的总电流改变，且配合目视指示用的灯位逐个置入单个新更换的LED灯体，确保单个新更换的LED灯体的顺序码即地址识别码写入正确；

当侦测单片机判定有新LED灯体加入后，就主动进入地址码比较模式，按顺序送出比较该LED灯串的顺序码即地址识别码；

当侦测单片机按顺序送出比较该LED灯串的顺序码即地址识别码与LED灯体的地址码吻合时，该LED灯体的LED灯珠执行该地址码数据包上R-G-B/R-G-B-W灯珠的指示亮度，产生至少10mA的大电流，经电流侦测电阻的变化转换得以判定该顺序的LED灯体正常；

当系统在逐一比对过程中全LED灯串都完成组装，侦测单片机记忆的地址码数和LED灯体总数一致，此后再置入新的LED灯体就被认定是新加入的LED灯体，在原有的顺序码序列增加一个后续顺序码作为新加入的LED灯体的地址识别码；

如果全LED灯串中有多个LED灯体异常，以LED灯体排位的顺序自最靠近侦测单片机输出端为首位再依序加一排列，逐一重复先移出单个异常的LED灯体，后置入单个新更换的空白地址的LED灯体，由小位顺序至大位顺序依序更换，一次只允许移出与更换一个异常的LED灯体；

先移出单个异常的LED灯体，是限定移出单个异常的LED灯体，侦测单片机经电流侦测电阻的变化转换得以判定有单个LED灯体缺位后，就主动进入地址码比较模式，按顺序送出比较该LED灯串的顺序码即地址识别码；当侦测单片机按顺序送出比较该LED灯串的顺序码即地址识别码与该单个异常的LED灯体的地址码不吻合时，侦测单片机通过电流侦测电阻的阻值未侦测到该单个异常的LED灯体点亮后的电流增加，得以判定该顺序单个异常的LED灯体已经被移出，侦测单片机控制点亮该顺序的前一个灯位作为目视指示用；

后置入新更换的空白地址的LED灯体，是当单个新更换的LED灯体被置入作为目视指示用的灯位后一灯位，侦测单片机通过电流侦测电阻的阻值侦测LED灯串中的LED灯体数量变化产生的总电流增多，判定有单个新更换的LED灯体加入，主动进入地址码写入模式，将原侦测到的空位顺序码写入单个新更换的LED灯体，当地址写入完成后，作为目视指示用的前一个灯位熄灭，表明单个新更换的LED灯体的顺序码即地址识别码写入成功。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电源线载波驱动LED灯体的DMX512地址写入方法，LED灯体由电源线载波专用驱动芯片驱动，执行DMX512协议的LED灯串由所述电源线载波专用驱动芯片配合DMX512控制器和协议转换器驱动，所述LED灯串中所有的LED灯体都依照组装的顺序写入其顺序码作为该LED灯体的地址识别码，所述协议转换器包括单片机，以及侦测与写入系统，所述单片机将符合DMX512协议的输出数据格式转换为电源线载波专用驱动芯片定义的协议即可解调、识别并执行的输出数据格式，执行图像或视频文件，实现LED灯体的调光调色变化，还将已经转换完成的信号数据输出的端口和输入的电压以脉冲宽度调制方式根据应用的需求设计驱动电路，且在高低两个电平之间形成符合驱动芯片频率的脉冲宽度数据组合，所述侦测与写入系统包括内含高精度数字模拟(A/D)转换单元的侦测单片机、侦测电路、比较电路，以及在线写入组件，配合所述电源线载波专用驱动芯片共同完成在线LED灯体的地址码的写入与更换，包括共同完成电源线载波驱动的在线异常的LED灯体更换后的地址码重写更新，其特征在于：

所述侦测单片机通过电流侦测电阻阻值根据在线LED灯体数量变化产生的总电流变化，再由高精度数字模拟转换单元处理发出数字信号至中央处理器，当有新的LED灯体加入时，侦测单片机依据总电流的改变，判定是否有新的LED灯体加入或有异常的LED灯体移出执行DMX512协议的LED灯串；

当侦测单片机判定有新LED灯体加入后，就主动进入地址码比较模式，按顺序送出比较该LED灯串的顺序码即地址识别码；

当侦测单片机按顺序送出比较该LED灯串的顺序码即地址识别码与LED灯体的地址码吻合时，该LED灯体的LED灯珠执行该地址码数据包上R-G-B/R-G-B-W灯珠的指示亮度，产生至少10mA的大电流，经电流侦测电阻的变化转换得以判定该顺序的LED灯体正常；

当系统在逐一比对过程中全LED灯串都完成组装，侦测单片机记忆的地址码数和LED灯体总数一致，此后再置入新的LED灯体就被认定是新加入的LED灯体，在原有的顺序码序列增加一个后续顺序码作为新加入的LED灯体的地址识别码；

如果全LED灯串中有多个LED灯体异常，以LED灯体排位的顺序自最靠近侦测单片机输出端为首位再依序加一排列，逐一重复先移出单个异常的LED灯体，后置入单个新更换的LED灯体到空白地址，由小位顺序至大位顺序依序更换，一次只允许移出与更换一个异常的LED灯体；

所述先移出单个异常的LED灯体，是限定移出单个异常的LED灯体，侦测单片机经电流侦测电阻的变化转换得以判定有单个LED灯体缺位后，就主动进入地址码比较模式，按顺序送出比较该LED灯串的顺序码即地址识别码；当侦测单片机按顺序送出比较该LED灯串的顺序码即地址识别码与该单个异常的LED灯体的地址码不吻合时，侦测单片机通过电流侦测电阻的阻值未侦测到该单个异常的LED灯体点亮后的电流增加，得以判定该顺序单个异常的LED灯体已经被移出，侦测单片机控制点亮该顺序的前一个灯位作为目视指示用；

所述后置入新更换的LED灯体到空白地址，是当单个新更换的LED灯体被置入作为目视指示用的灯位后一灯位，侦测单片机通过电流侦测电阻的阻值侦测LED灯串中的LED灯体数量变化产生的总电流改变，判定有单个新更换的LED灯体加入，主动进入地址码写入模式，将原侦测到的空位顺序码写入单个新更换的LED灯体，当地址写入完成后，作为目视指示用的前一个灯位熄灭，表明单个新更换的LED灯体的顺序码即地址识别码写入成功。

2.如权利要求1所述的电源线载波驱动LED灯体的DMX512地址写入方法，其特征在于：

所述LED灯串中的LED灯体数量变化产生的总电流改变，是限定LED灯串中的LED灯体数量变化是单个LED灯体的增减产生的总电流改变，且配合目视指示用的灯位逐个置入单个新更换的LED灯体，确保单个新更换的LED灯体的顺序码即地址识别码写入正确。

3.如权利要求1所述的电源线载波驱动LED灯体的DMX512地址写入方法，其特征在于：

所述侦测与写入系统运行只适用在直流电源和LED灯体的连接是全并联方式，且无论是原有LED灯串增加新的LED灯体或是更换异常的LED灯体，都必须在LED灯串上电模式下进行。

4.如权利要求1所述的电源线载波驱动LED灯体的DMX512地址写入方法，其特征在于：

所述电源线载波专用驱动芯片，是主要由信号译码逻辑单元、可一次选择性定义的多条硅丝地址单元、在线大电流熔断硅丝的写入逻辑电路，以及驱动R-G-B灯珠的三路LED驱动端口或驱动R-G-B-W灯珠的四路LED驱动端口的功能块构成的只有正负两极触点的电源线载波专用驱动芯片，共同以金属丝键合R-G-B的LED芯片/R-G-B-W的LED芯片在以正负两极为架构平台上灌胶为市面标准的各式封装形式。

5.如权利要求1或4所述的电源线载波驱动LED灯体的DMX512地址写入方法，其特征在于：

所述电源线载波专用驱动芯片的电源载波驱动协议码，由2位模式码+9位地址码+3×8(R-G-B)灰度码+1位停止码组成。

6.如权利要求1或4所述的电源线载波驱动LED灯体的DMX512地址写入方法，其特征在于：

所述在线大电流熔断硅丝的写入逻辑电路中内置有9组硅丝，由所述信号译码逻辑单元启动在线大电流熔断硅丝选择性断开，在电流大于150mA时会被熔断形成开路，相应定义数字位为1，而未被熔断正常连接，相应定义数字位为0，组合为512个9位的独立地址码。

7.如权利要求1或4所述的电源线载波驱动LED灯体的DMX512地址写入方法，其特征在于：

所述电源线载波专用驱动芯片防硅丝被重复熔断的方法，包括建立由数个字节合而成的固定校验码，利用独立的一位熔丝码判定该地址码是否已经被写入地址，如果是空白地址，该判断码为正常连接，相应定义数字位为0，如果是已经执行过的地址写入程序，该判断码会被断开，相应定义数字位为1，只有同时符合校验码无误及判断码是0的条件下，所有地址码的写入才会被执行，所述协议转换器的侦测与写入系统才能配合所述电源线载波专用驱动芯片共同完成地址码的写入与更换，即才有重写地址、随机自由更换单个异常的LED灯体功能。

8.如权利要求1或4所述的电源线载波驱动LED灯体的DMX512地址写入方法，其特征在于：

所述电源线载波专用驱动芯片上电后都会开启成待机状态，产生静态功耗，所述静态电流平均约为2mA。

9.如权利要求1所述的电源线载波驱动LED灯体的DMX512地址写入方法，其特征在于：

所述LED灯体包括直插型/贴片型SMD配合成品需要制作的智能型全彩可控单体LED灯珠，以及将电源线载波专用驱动芯片以塑封型式单独配合放大电路驱动不同功率的R-G-B/R-G-B-W灯珠共同布局在同一片印刷电路板配上外壳及两个电源接点制作的各种不同功率和外形的组合LED灯体。

10.如权利要求1所述的电源线载波驱动LED灯体的DMX512地址写入方法，其特征在于：

所述DMX512控制器是市场上常见的标准的支持在线写入地址功能的五个输出端口的DMX512控制器，包括串行移位型DMX512控制器、高压型DMX512控制器和低压型DMX512控制器。