CN111246621B

CN111246621B - 一种基于WiFi技术的幻彩灯带控制系统

Info

Publication number: CN111246621B
Application number: CN202010029776.1A
Authority: CN
Inventors: 林福周; 聂创达; 周明长
Original assignee: Zengge Co ltd
Current assignee: Zengge Co ltd
Priority date: 2020-01-10
Filing date: 2020-01-10
Publication date: 2022-03-15
Anticipated expiration: 2040-01-10
Also published as: CN111246621A

Abstract

本发明实施例提供一种基于WiFi技术的幻彩灯带控制系统，包括：幻彩灯带控制装置和幻彩灯带变化参数生成装置，所述幻彩灯带变化参数生成装置用于生成幻彩灯带变化参数，所述幻彩灯带控制装置用于根据所述幻彩灯带变化参数控制幻彩灯带变化。本发明实施例够解决WiFi恒压驱动控制器的驱动器件为MOS管，不能带有控制IC造成的低压灯具变化效果单调的问题，同时能够通过利用外部智能终端生成多种灯光效果模式的数据，使得灯光的变换效果更加丰富。

Description

一种基于WiFi技术的幻彩灯带控制系统

技术领域

本发明涉及灯具控制系统技术领域，尤其涉及一种基于WiFi技术的幻彩灯带控制系统。

背景技术

随着社会的不断进步和信息技术的迅猛发展，自动控制技术和LED相结合的智能照明系统正悄然走进人们的日常生活。智能照明主要是通过物联网技术将各种灯具连接到一起,可对家庭灯具、灯饰进行遥控，制造出不同氛围和场景。

目前，对家庭灯具、灯饰进行无线控制的控制器有，蓝牙控制器、采用射频、红外等方式控制的控制器以及WiFi恒压驱动控制器，但是，蓝牙控制器控制和采用射频、红外等方式控制的控制器存在能够控制的群组数量少，控制距离短等问题，WiFi恒压驱动控制器虽然克服了上述问题，但是，由于其器驱动器件为MOS管，不能带有控制IC，从而造成灯光只能同步变化，变化效果单调等问题。此外，由于目前灯珠的变化效果直接固定在硬件上，不可随意更改，也造成效果单调的问题。

故，如何设计一种控制系统，能够克服上述缺陷是亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于WiFi技术的幻彩灯带控制系统，能够解决WiFi恒压驱动控制器的驱动器件为MOS管，不能带有控制IC造成的低压灯具变化效果单调的问题，同时能够通过利用外部智能终端生成多种灯光效果模式的数据，使得灯光的变换效果更加丰富。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种基于WiFi技术的幻彩灯带控制系统，包括：

幻彩灯带控制装置和幻彩灯带变化参数生成装置，所述幻彩灯带变化参数生成装置用于生成幻彩灯带变化参数，所述幻彩灯带控制装置用于根据所述幻彩灯带变化参数控制幻彩灯带变化；

所述幻彩灯带变化参数生成装置包括：

图像获取模块，用于依次获取N张图片；其中，N大于或等于1；

幻彩灯带第一变化参数生成模块，用于通过循环的方式依次读取每一张图片每个像素点的RGB值，生成幻彩灯带第一变化参数；

幻彩灯带第二变化参数生成模块，用于根据音频信号实时生成幻彩灯带第二变化参数；所述幻彩灯带第二变化参数包括音量以及频谱；

所述幻彩灯带控制装置包括：

WiFi电路，驱动电路、升压电路、降压电路和控制部件；所述WiFi电路、所述驱动电路、所述降压电路分别与所述控制部件相连；所述驱动电路与所述升压电路相连，所述升压电路与所述降压电路相连，所述降压电路与所述WiFi电路相连；

所述WiFi电路，用于接收所述幻彩灯变化参数；所述幻彩灯变化参数为幻彩灯带第一幻变化参数或幻彩灯带第二变化参数；

所述控制部件，用于根据所述幻彩灯带变化参数生成控制所述幻彩灯带变化的SPI信号；

所述驱动电路，用于增大SPI的驱动信号。

进一步地，将所述幻彩灯带第二变化参数以音柱动态效果的形式显示；

幻彩灯带第三变化参数生成模块，用于根据落点的颜色和音柱的颜色、麦克风灵敏度和显示的亮度的任意组合生成幻彩灯带第三变化参数。

进一步地，所述幻彩灯带变化参数生成装置还包括：

幻彩灯带第四变化参数生成模块，用于根据前景色、背景色、亮度、速度和方向的任意组合生成幻彩灯带第四变化参数。

进一步地，所述幻彩灯带变化参数生成装置还包括：

幻彩灯带第五变化参数生成模块，通过检测分析在触摸屏上的滑动方向和停留位置，判断预先设定模式的类型，并根据所述预先设定模式的类型生成幻彩灯第五变化参数；其中预先设定模式的类型包括100种动态模式。

进一步地，所述幻彩灯带变化参数生成装置还包括：

标记模块，用于将指定的所述预先设定模式标记为喜爱模式；

循环滚动播放所有模式模块，用于依次滚动循环播放所有所述预先设定模式。

进一步地，所述幻彩灯带控制装置还包括，动画预览模块，用于以动画的形式显示幻彩灯带变化的固定模式。

进一步地，所述幻彩灯带控制装置，还包括麦克风采集电路，所述麦克风采集电路与所述控制部件相连。

进一步地，所述存储电路，用于储存幻彩灯带变化参数、与所述所有所述预先设定模式匹配的数据以及与所述固定模式匹配的数据。

进一步地，所述降压电路，通过DC-DC的降压方式将5-24V直流电转换为3.3V；

所述升压电路，通过同步升压方式将3.3V升压为5V。

本发明实施例通过控制部件将WiFi电路的WiFi信号转换成SPI信号，并通过驱动电路增大SPI的驱动信号，实现了长距离的控制多条幻彩灯带；由于控制部件通过驱动电路与灯带间接连接，使得灯光变换算法能够在控制部件上运行，使得灯光的变化效果多样。此外，通过先降压后升压的方式，能够使电源输入的电压范围更广。此外，本发明实施例还通过过利用外部智能终端生成多种灯光效果模式的数据，使得灯光的变换效果更加丰富。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于WiFi技术的幻彩灯带控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的幻彩灯带控制装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的幻彩灯带控制装置的连接关系示意图；

图4为一个优选实施例提供的幻彩灯带控制装置的降压电路图；

图5为一个优选实施例提供的幻彩灯带控制装置的升压电路图；

图6为一个优选实施例提供的幻彩灯带控制装置的驱动电路图；

图7为一个优选实施例提供的幻彩灯带控制装置的WiFi电路图；

图8为一个优选实施例提供的幻彩灯带控制装置的控制部件电路图；

图9为一个优选实施例提供的幻彩灯带控制装置的麦克风采集电路图；

图10为一个优选实施例提供的幻彩灯带控制装置的按键电路图；

图11为一个优选实施例提供的幻彩灯带控制装置的储存电路图；

图12为一个优选实施例提供的幻彩灯带变化参数生成装置的场景模式示意图；

图13为一个优选实施例提供的幻彩灯带变化参数生成装置的音乐模式示意图；

图14为一个优选实施例提供的幻彩灯带变化参数生成装置的固定模式示意图；

图15为一个优选实施例提供的幻彩灯带变化参数生成装置的内置模式示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1，本发明实施例提供一种基于WiFi技术的幻彩灯带控制系统，包括：幻彩灯带控制装置K1和幻彩灯带变化参数生成装置K2，所述幻彩灯带变化参数生成装置K2用于生成幻彩灯带变化参数，所述幻彩灯带控制装置K1用于根据所述幻彩灯带变化参数控制幻彩灯带变化。

请参阅图2，所述幻彩灯带控制装置K1包括外壳1，所述外壳内设有WiFi电路2，驱动电路4、升压电路6、降压电路7和控制部件8；所述WiFi电路2、所述驱动电路4、所述降压电路6分别与所述控制部件8相连；所述驱动电路4与所述升压电路6相连，所述升压电路6与所述降压电路7相连，所述降压电路7与所述WiFi电路2相连；

所述WiFi电路2，用于接收所述幻彩灯带变化参数；

所述控制部件8，用于根据所述幻彩灯带变化参数生成控制所述幻彩灯带变化的SPI信号；

所述驱动电路，用于增大SPI的驱动信号。

在本发明实施例中，所述降压电路7的输入端接外部电源，所述降压电路7的输出端分别接WiFi电路2、升压电路6和控制部件8。

应当理解的是，所述驱动电路4与所述升压电路6相连，所述升压电路6与所述降压电路7相连，所述降压电路7与所述WiFi电路2相连指的是，降压电路7将输出的电压分别供给给升压电路6、WiFi电路2以及控制部件8。升压电路6将降压电路7的输出电压进行升压，并将升压后的电压供给给驱动电路4。

此外，本发明实施例还包括按键电路9，所述按键电路9与所述WiFi电路2相连；

所述按键电路9由所述WiFi电路2控制，用于实现模式切换、开关以及恢复出厂设置。应当理解的是，本发明实施例通过按键电路9，能够进一步增加本发明装置的功能，提高用户体验。

在其中一种优选的实施例中，所述幻彩灯带控制装置K1，还包括麦克风采集电路3，所述麦克风采集电路3与所述控制部件8相连。

所述麦克风采集电路3，用于采集声音信号，并将所述声音信号传输到控制部件，以使得幻彩灯带根据所述声音信号变化。

在其中一种优选的实施例中，所述存储电路，用于储存幻彩灯带变化参数、与所有所述预先设定模式匹配的数据以及与所述固定模式匹配的数据。

在一个实施例中，所述降压电路7如图4所示，所述升压电路6如图5所示，所述驱动电路4如图6所示，所述WiFi电路2如图7所示，所述控制部件8如图8所示，所述麦克风采集电路3如图9所示，所述按键电路9如图10所示，所述储存电路如图11所示。

在其中一种优选的实施例中，所述降压电路7，通过DC-DC的降压方式将5-24V直流电转换为3.3V；其中，所述5-24V为外部电源输入。

所述升压电路6，通过同步升压方式将3.3V升压为5V

在本发明实施例中，降压电路7分别提供3.3V给所述控制部件8、所述升压电路6与所述WIFI电路2。所述升压电路6通过将3.3V升压为5V供给驱动电路4。

在其中一种优选的实施例中，所述驱动电路4包括两路输出，且所述两路输出相互独立。

在本发明实施例中，需要说明的是，驱动输出为两路独立的硬件，可以接入更多灯条，独立工作，互不影响。

优选地，所述控制部件8采用GD的中央处理器，8位/32位内核。

应当理解的是，所述控制部件8用于对接收的数据进行解码与处理，并负责定时算法与其他控制算法，还用于驱动驱动电路4，保证灯条的颜色变化过度均匀，动态模式丰富，定时功能准确；同时负责储存模式数据、对采集到的音频数据进行傅里叶变换获取频谱；所述控制部件8包括但不限于ST的单片机，易兆创新的单片机。

在其中一种优选的实施例中，采用ESP8285、ESP8266、RDA5981、MT7688、S9070A，S9070B、XR808CT、W600或SV6266F搭建所述WiFi电路2。需要说明的是，搭建所述WiFi电路2的模块并不限于上述模块，上述模块只是目前较优的选择。其中，乐鑫ESP8285，通讯稳定、距离远，性能远优于其它选择。

在其中一种优选的实施例中，所述驱动电路4的驱动芯片包括但不限于74HC245，所述降压电路7的DC芯片包括但不限于RY8310，RY8312，MP2451，MP2303和MP2307；所述升压压电路的DC芯片包括但不限于QX2303，QX2304和QX2319。

在其中一种优选的实施例中，采用LM358搭建所述麦克风采集电路，搭建所述麦克风采集电路的模块并不限于上述模块。

储存电路：采用恒硕的闪存ZB25VQ32BTIG搭建所述存储电路，此外，还可选择芯天下、博雅、恒硕、复旦微、易兆创新等品牌的闪存。

所述幻彩灯带变化参数生成装置K2包括：

幻彩灯带第一变化参数生成模块，用于通过循环的方式依次读取每一张图片每个像素点的RGB值，生成幻彩灯带第一变化参数。

请参阅图12，在本发明实施例中，所述幻彩灯带变化参数生成装置K2可以为一款安装在手机或平板电脑等智能终端的APP，用户可通过将手机相册、拍照等方式将N个(N大于或等于1)图片依次导入到该款APP，APP以循环的方式依次读取每个图片每个像素点的RGB值，作为动画帧使幻彩灯带的灯串按照像素点显示到对应的灯珠上，从而产生动画效果。需要说明的是，本发明实施例将所述根据图片生成幻彩灯带变化参数的模式定义为场景模式，图12为场景模式示意图。

幻彩灯带第二变化参数生成模块，用于根据音频信号实时生成幻彩灯带第二变化参数；所述幻彩灯带第二变化参数包括音量以及频谱。

在本发明实施例中，用户可通过以导入音频文件到该款APP的方式或即时录音的方式使所述APP生成音量和频谱等数据，使得幻彩灯带的灯珠能够根据音量的大小和频谱进行变化。所述音频文件包括音乐、录音文件等。

在其中一种优选的实施例中，还包括，将所述幻彩灯带第二变化参数以音柱动态效果的形式显示；

请参阅图13，在本发明实施例中，用户可以通过任意选择落点的颜色、音柱的颜色、麦克风灵敏度和灯珠的显示亮度来使幻彩灯带根据音乐的节奏动态产生变化。需要说明的是，本发明实施例将根据落点的颜色、音柱的颜色、麦克风灵敏度和灯珠的显示亮度生成幻彩灯带变化参数的模式定义为音乐模式，图13为音乐模式示意图。

请参阅图14，在其中一种优选的实施例中，所述幻彩灯带变化参数生成装置K2还包括：

需要说明的是，本发明实施例将根据前景色、背景色、亮度、速度和方向的任意组合生成的幻彩灯带变化参数的模式定义为固定模式，图14为固定模式示意图。

在其中一种优选的实施例中，所述幻彩灯带变化参数生成装置K2还包括：

请参阅图15，在本发明实施例中，具有100多种动态模式，用户可通过手势滚动外圈选择对应的预先设定模式使幻彩灯带变化。需要说明的是，本发明实施例将所述100多种动态模式定义为内置模式，图15为内置模式示意图。

请参阅图15，在本发明实施例中用户可通过手势滚动外圈选择对应的预先设定模式，点击

控件保存为喜爱的模式；点击AUTO控件使幻彩灯带根据所有预先设定模式循环变化。

在其中一种优选的实施例中，所述幻彩灯带控制装置K1还包括，动画预览模块，用于以动画的形式显示幻彩灯带变化的固定模式。

在本发明实施例中，用户可在APP界面预览幻彩灯带固定模式对应的动画。所述幻彩灯带固定模式包括：静态色、积木、追逐、流星、灯条跑马、拼接跑马、呼吸、闪烁、间隔跑马和波浪。

本发明实施例通过控制部件将WiFi电路的WiFi信号转换成SPI信号，并通过驱动电路增大SPI的驱动信号，实现了长距离的控制多条幻彩灯带；由于控制部件通过驱动电路与幻彩灯带间接连接，使得灯光变换算法能够在控制部件上运行，进而使得灯光的变化效果多样。此外，通过先降压后升压的方式，能够使电源输入的电压范围更广。此外，本发明实施例还通过过利用外部智能终端生成多种灯光效果模式的数据，使得灯光的变换效果更加丰富。

具体的，具有如下优点：

A.利用无线WiFi信号作为控制载体，无需其他控制器，可直接手机控制，内容丰富，功能齐全强大属国内首创。

B.接入方式多样，可以直接使用IOS或者Android系统设备进行控制，也可通过家用路由连接云端服务器实现远程控制，还可以通过第三方平台进行控制，如亚马逊ECHO,GOOGLE HOME,天猫精灵，小爱等。

C.功能多样化，具有多种动态模式,可选前景色、背景色、亮度、速度以及动画方向(请参阅图14)。

D.具有1600万混合色与单独白色，能调出任何气氛。

E.具有自定义功能，能够随心所欲调节自己喜欢的场景。支持保存：点击加号，添加步骤可以编辑任意的炫彩模式及灯光效果进行任意搭配，设置完成后点击存储即可.

F.支持场景模式，点击加号，选择想要的图片，点击录制能进行场景录制(请参阅图12)。

G.具有定时与延时功能，可以根据您所设定的时间，自动对其所控制的灯饰进行开关控制；

H.10种固定模式，可随意选择任意颜色为前景色和背景色，并可调节亮度，速度，方向。

I.具有100多种内置模块,可调节亮度，速度，滑动数字选择对应的模式，并可保存想要的炫彩模式，只需滑动到想要的炫彩效果模式后，点击

即可保存，点击AUTO可以实现自动循环模式(请参阅图15)。

J.具有麦克风模式功能，

灯屏模式，可以选择落点颜色，音柱颜色，灵敏度，亮度，可以循环播放，炫彩效果更加漂亮(参阅图13)。

灯条模式，可以选择亮度，灵敏度，也可以选择APP麦克风和设备麦克风(请参阅图13)。

K.能驱动单线或者双线幻彩芯片。

L.具有灯点数设置功能，能设置幻彩IC型号、灯点数量、灯段数、每段灯点数；

M.支持多种幻彩IC型号:包括UCS1903，SM16703,WS2811，WS2812B，SK6812，INK1003，WS2801，WS2815，APA102，TM1914等。

N.App动画预览功能，对应模式直接在App上进行播放预览，方便选择。

O.App用户体验友好，手势操作，快速选择，无需输入。

P.具备基于图片的动画播放效果。

Q.具备基于外部音乐节奏的同步动画及节奏的效果。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种基于WiFi技术的幻彩灯带控制系统，其特征在于，包括：

所述幻彩灯带变化参数生成装置包括：

将所述幻彩灯带第二变化参数以音柱动态效果的形式显示；

幻彩灯带第三变化参数生成模块，用于根据落点的颜色和音柱的颜色、麦克风灵敏度和显示的亮度的任意组合生成幻彩灯带第三变化参数；

所述幻彩灯带控制装置包括：

所述WiFi电路，用于接收所述幻彩灯带变化参数；所述幻彩灯带变化参数为幻彩灯带第一变化参数、幻彩灯带第二变化参数或幻彩灯带第三变化参数；

所述驱动电路，用于增大SPI的驱动信号。

2.根据权利要求1所述的基于WiFi技术的幻彩灯带控制系统，其特征在于，所述幻彩灯带变化参数生成装置还包括：

3.根据权利要求1所述的基于WiFi技术的幻彩灯带控制系统，其特征在于，所述幻彩灯带变化参数生成装置还包括：

幻彩灯带第五变化参数生成模块，通过检测分析在触摸屏上的滑动方向和停留位置，判断预先设定模式的类型，并根据所述预先设定模式的类型生成幻彩灯带第五变化参数；其中预先设定模式的类型包括100种动态模式。

4.根据权利要求3所述的基于WiFi技术的幻彩灯带控制系统，其特征在于，所述幻彩灯带变化参数生成装置还包括：

5.根据权利要求4所述的基于WiFi技术的幻彩灯带控制系统，其特征在于，所述幻彩灯带控制装置还包括，动画预览模块，用于以动画的形式显示幻彩灯带变化的固定模式。

6.根据权利要求3所述的基于WiFi技术的幻彩灯带控制系统，其特征在于，还包括，动画预览模块，用于根据所述幻彩灯带变化参数生成动画，并将所述动画显示在显示屏上。

7.根据权利要求1-6任一项所述的基于WiFi技术的幻彩灯带控制系统，其特征在于，所述幻彩灯带控制装置，还包括麦克风采集电路，所述麦克风采集电路与所述控制部件相连。

8.根据权利要求5所述的基于WiFi技术的幻彩灯带控制系统，其特征在于，所述幻彩灯带控制装置，还包括储存电路，所述储存电路用于储存幻彩灯带变化参数、与所述所有所述预先设定模式匹配的数据以及与所述固定模式匹配的数据。

9.根据权利要求8所述的基于WiFi技术的幻彩灯带控制系统，其特征在于，所述降压电路，通过DC-DC的降压方式将5-24V直流电转换为3.3V；

所述升压电路，通过同步升压方式将3.3V升压为5V。