CN112105114B - 一种灯珠芯片组及其控制方法和一种彩灯装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灯珠芯片组及彩灯装置，彩灯装置包括断电信号控制器和若干个串联、并联或串并联的灯珠芯片组，断电信号控制器用于生成高低电平交替变化且高电平宽度不同的电源信号，并将所述电源信号加载在电源线和地线上，灯珠芯片组根据电源线和地线上输出的若干段不同高电平宽度的电源信号，控制LED灯组中各LED显示状态以实现各种彩灯效果。本发明通过调整电源线和地线上若干段电源高电平宽度产生编码，即可实现不同彩色变化效果，简化了走线的繁琐且节约用线成本。

Description

一种灯珠芯片组及其控制方法和一种彩灯装置及其控制方法

技术领域

本发明属于彩灯驱动通讯技术领域，具体涉及一种灯珠芯片组，还提供了一种包含此灯珠芯片组的彩灯装置。

背景技术

在制备彩灯驱动装置灯串的产品时，普通的封装好的彩色可控LED灯珠通常是三根引线或是更多，以三根引线的为例，包括有一根信号线，一根电源线，还有一根地线。这样在做成灯串的时候就需要有3根线，生产成本较高，且走线也很繁琐。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种灯珠芯片组，根据两根电源线上若干段不同高电平宽度的电源信号，实现各种彩灯效果。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种灯珠芯片组，包括引出的电源线和地线、驱动IC单元，以及1个或者多个LED构成的LED灯组；

电源线和地线分别接入驱动IC单元，驱动IC单元的输出端连接LED灯组；

电源线和地线，用于加载高低电平交替变化且高电平宽度不同的电源信号，以使驱动IC单元在供电断电之间切换；

驱动IC单元，用于根据电源线和地线上输出的若干段不同高电平宽度的电源信号，控制LED灯组中各LED显示状态以实现各种彩灯效果。

进一步的，驱动IC单元包括稳压单元、放电电阻、MCU控制单元、断电记忆单元、PWM单元及辉度驱动电路；

稳压单元，用于将电源线和地线接入的电源稳压后给驱动IC单元和LED灯组供电；

放电电阻，放电电阻接入在电源线和地线之间，用于电源断电期间对电源快速放电；

断电记忆单元，用于在电源断电期间记忆住之前记录的电源供电期间高电平宽度；

MCU控制单元，用于记录电源供电期间高电平宽度，并根据若干段不同高电平宽度输出对应的不同驱动信号至PWM单元；

PWM单元，用于根据不同驱动信号输出对应的不同PWM波形驱动信号；

辉度驱动电路，用于根据不同PWM波形驱动信号输出控制信号至LED灯组，以控制LED灯组中各LED显示状态。

相应的，本发明还提供了上述一种灯珠芯片组的控制方法，包括以下过程：

响应于电源线和地线上高低电平交替变化形成的供电断电切换状态，在电源供电期间记录此次的高电平宽度，在电源断电期间记忆之前记录的高电平宽度；

记录预设编码位数相应次数的高电平宽度后，对各个高电平宽度进行解码获取对应位数的码值；

根据码值对应的彩灯效果控制LED灯组中各个LED芯片显示状态，以达到彩灯效果。

进一步的，断电时间取值范围为20us～1ms；供电时间取值范围为1ms～25ms。

进一步的，供电初始时，若暂未接收到电源高电平宽度变化信号则运行测试模式使LED芯片组亮白光或其他组合。

进一步的，编码位数可取任意值。

进一步的，编码位数包括7位码、8位码、10位码、12位码或14位码。

进一步的，所述对各个高电平宽度进行解码，包括：

根据电源高电平宽度判定是0码、1码或无效码。

相应的，本发明还提供了一种彩灯装置，包括断电信号控制器和若干个串联、并联或串并联的灯珠芯片组，

断电信号控制器的输出端通过电源线和地线连接灯珠芯片组；

断电信号控制器，用于生成高低电平交替变化且高电平宽度不同的电源信号，并将所述电源信号加载在电源线和地线上，以控制灯珠芯片组在供电、断电之间切换；

灯珠芯片组，用于根据电源线和地线上输出的若干段不同高电平宽度的电源信号实现各种彩灯效果。

进一步的，所述断电信号控制器，包括直流电源、NMOS管和控制NMOS开关的控制电路，直流电源接入灯珠芯片组的电源线，NMOS管的基极连接控制电路，NMOS管的漏极连接灯珠芯片组的地线，NMOS管的源极接地，NMOS管的漏极和源极之间并联有电容。

相应的，本发明还提供了一种彩灯装置的控制方法，包括以下过程：

断电信号控制器生成高低电平交替变化且高电平宽度不同的电源信号，并将所述电源信号加载在电源线和地线上；

驱动IC单元根据电源线和地线上高低电平交替变化形成的供电断电切换状态，在电源供电期间记录此次的高电平宽度，在电源断电期间记忆之前记录的高电平宽度；

驱动IC单元记录预设编码位数相应次数的高电平宽度后，对各个高电平宽度进行解码获取对应位数的码值；

驱动IC单元根据码值对应的彩灯效果控制LED灯组中各个LED芯片显示状态，以达到彩灯效果。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过调整电源线和地线上若干段电源高电平宽度产生编码，即可实现不同彩色变化效果，简化了走线的繁琐且节约用线成本。本发明应用于高低压灯串、水管灯，铜线灯，窗帘灯，网灯等不同的装饰灯。另一方面由于灯珠芯片组全部集成于彩色LED灯珠内部，使得外围控制电路变得更加简单且体积小。

附图说明

图1为本实施例中彩灯装置的整体结构示意图（高压应用结构图）；

图2为本实施例中彩灯装置的整体结构示意图（低压应用结构图）；

图3为本实施例中灯珠芯片组结构图；

图4为本实施例中灯珠不同封装图；图4A为直插封装，图4B为贴片封装；

图5为本实施例中稳压单元结构图；

图6为本实施例中灯珠芯片组电源信号一种编码图；

图7为本实施例中灯珠芯片组输入电源信号与驱动IC输出波形图；

图8为本实施例中驱动IC的解码工作流程。

附图标记：

图1中：100、彩灯装置，101、断电信号控制器，102、多个灯珠芯片组，103、保险丝F1，104、整流桥U2，105、电容C1，106、降压单元，107、电容C3，108、微控制器芯片U1，109、电阻R1，110、NMOS管Q1，111、电容C2，112、灯珠芯片组L1，113、灯珠芯片组LX，114、灯珠芯片组LY，115、灯珠芯片组LZ；

图2中：200、彩灯装置，201、断电信号控制器，202、多个灯珠芯片组，207、电容C3，208、微控制器芯片U1，209、电阻R1，210、NMOS管Q1，211、电容C2，212、灯珠芯片组L1，214、灯珠芯片组LY；

图3中：300、灯珠芯片组，301、驱动IC单元，302、稳压单元，303、放电电阻，304、MCU控制单元，305、断电记忆单元，306、PWM单元，307、辉度驱动电路，308、LED灯组，309、GREENLED，310、RED LED，311、BLUE LED， 312、WHITE LED；

图4A中：400、直插封装灯珠，401、壳体，402、驱动IC单元，403、电源线，404、地线，405、LED芯片；

图4B中：410、贴片封装灯珠，411、壳体，412、驱动IC单元，413、电源线，414、地线，415、LED芯片；

图5中：500、稳压单元，501、电阻RR1，501、电阻RRX，503、稳压管DD1，504、稳压管DDX。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明的一种灯珠芯片组，包括引出的电源线和地线、驱动IC单元，以及1个或者多个LED构成的LED灯组；

电源线和地线分别接入驱动IC单元的输入端，驱动IC单元的输出端连接LED灯组；

电源线和地线，用于加载高低电平交替变化且高电平宽度不同的电源信号，以使驱动IC单元在供电断电之间切换；

驱动IC单元，用于根据电源线和地线上输出的若干段不同高电平宽度的电源信号，控制LED灯组中各LED显示状态以实现各种彩灯效果。

实施例1

在本发明实施例中，本发明的一种灯珠芯片组300，参见图3所示，包括相连的驱动IC单元301和LED灯组308，电源线（VDD）和地线（GND）即实现电源供电、断电的两根电源线，此两根电源线也实现通信（不同高电平宽度即通信码）。LED 组是按驱动IC单元301的输出口个数可选接1到4个LED，单个LED为红绿蓝白暖白等可选不同颜色的LED芯片。LED灯组是不同颜色的LED芯片的组合。

在本发明实施例中，驱动IC单元301包括稳压单元302、放电电阻303、MCU控制单元304、断电记忆单元305、PWM单元306和辉度驱动电路307，下面分别对各个部分进行详细描述。

稳压单元302：稳压单元302的正极连接电源线，稳压单元302的负极连接地线，用于将电源线和地线接入的电源稳压后给驱动IC单元301和LED灯组308供电。稳压单元的电路图参见图5所示，稳压单元500包括串联的若干个电阻和若干个稳压管，若干个电阻包括电阻RR1 501……电阻RRX 502共n个电阻等，若干个稳压管包括稳压管DD1 503……DDX504共n个稳压管等；n的取值根据LED需要多少亮度来可选。稳压单元可实现灯珠级联时将供电的高压平均分配给每个灯珠芯片组（112、113、114、115）等，比如电源线与地线之间接入的总电压为165v，串接有50个灯珠芯片组，每个灯珠芯片组会平均分配到3.3v；每个灯珠芯片组可平衡供电电压大约在3v到4v之间；达到驱动灯珠颜色的色差较小。

放电电阻303：驱动IC单元301包含放电电阻303，放电电阻接入在电源线和地线之间，断电期间（关闭NMOS管时）实现快速放电，利于驱动IC单元稳定工作。

断电记忆单元305：断电记忆单元305的输出端连接MCU控制单元304，用于在电源断电期间记忆住之前记录的电源供电期间高电平宽度（或者称为时长），以便MCU控制单元根据高电平宽度进行解码；实现无电源供电的较长时间记忆。

MCU控制单元304：MCU控制单元304采用自主研发的MCU芯片实现，有程序计数器、只读存储器、指令译码器、算术运算单元、振荡器、时序发生器、定时计数器、看门狗定时器、标志寄存器、上电/断电复位电路、数据寄存器、输入输出口控制器；MCU控制单元304用于根据电源线和地线上输出的若干段不同高电平宽度的电源信号，输出不同驱动信号至PWM单元、辉度驱动单元以控制LED灯组中各LED显示状态，实现编解码、复杂彩灯变化功能，例如实现静态、七彩、渐明渐暗、波浪、七彩渐变、随机爆闪、随机星星闪、呼吸闪等的各种彩灯变化。

PWM单元306和辉度驱动电路307：PWM单元306输出不同PWM驱动信号，辉度驱动电路307可根据不同PWM驱动信号输出控制信号以驱动LED灯组实现LED不同显示状态，例如输出高电平、低电平、PWM波形等实现颜色、亮度的多样化；一个LED颜色是一种，但亮度是无穷的，可以低亮可以高亮；如浅红、大红等；每次最小都可以改变1/4096的亮度，就达到4096级颜色变化；红绿蓝白暖白或组合色也是一样。

在本发明一种实施例中，驱动IC单元（辉度驱动电路）可选接4个输出口RA1、RA2、RA3、RA4；LED 组308可包含GREEN LED 309（绿色）、RED LED 310（红色）、BLUE LED 311（蓝色）、WHITE LED 312（白色），各LED芯片负极分别对应连接驱动IC单元301的RA1、RA2、RA3、RA4管脚；LED的正极和驱动IC单元301的正极VDD都接一起；当驱动IC单元301的RA1-RA4输出高电平VDD时，对应的各LED都不会发光，当输出低电平GND时，对应的LED芯片就会发出对应颜色的光。

本发明灯珠芯片组可应用于高低压灯串、水管灯，铜线灯，窗帘灯，网灯等不同的装饰灯。

实施例2

本发明的一种灯珠芯片组的控制方法，包括以下过程：

第一步，响应于电源线和地线上高低电平交替变化形成的供电断电切换状态，在电源供电期间记录此次的高电平宽度，在电源断电期间记忆之前记录的高电平宽度；

灯珠芯片组的供电时间和断电时间可由具体应用来确定，可选范围广，易于实现编解码；在本发明实施例中，断电时间可供选20us～1ms之间；供电时间根据编码要求来决定，可供选1ms～25ms之间；本发明中给出的断电时间可供电时间的取值范围是一种示例，并不作为限定本发明的保护范围。

在本发明的优选实施例中，在MCU控制单元中内置测试模式，在灯珠芯片组通电之后，若暂未接收到电源高电平宽度变化信号（表明电源线上没有通信码），则运行测试模式，使LED芯片组亮白光或其他组合。在不需要通讯控制的情况下，可以方便检测灯珠的好坏。

第二步，记录预设编码位数相应次数的高电平宽度后，对各个高电平宽度进行解码获取对应位数的码值；

编码有实现功能可选、速度/辉度可选、颜色可选等复杂编码；根据功能差异编码位数是可变的，取任意整数即可，在本发明实施例中，为了实现响应的及时性，编码位数包括7位码、8位码、10位码、12位码和14位码等可选。

接收到电源供断电变化信号后，则进一步判断是否接收到完整的编码位数的高电平宽度，若不完整，则重新检查记录，直至获取到完整位数的高电平宽度，则根据电源高电平宽度判定是0码、1码或无效码，对各个高电平宽度进行解码后获取对应位数的码值。

第三步，根据码值对应的彩灯效果控制各个LED芯片显示状态，以达到彩灯效果。

不同的码值与彩灯变化效果是一一对应的关系，例如彩灯变化效果包括静态、七彩、渐明渐暗、波浪、七彩渐变、随机爆闪、随机星星闪、呼吸闪等的各种彩灯变化。获得码值后根据码值对应的彩灯效果控制各个LED芯片显示状态，以达到显示彩灯效果。

综上所示，本发明的灯珠芯片组通过调整电源线和地线上若干段断电前电源高电平宽度产生编码，实现不同彩灯效果，简化了走线的繁琐且节约用线成本。

实施例3

灯珠芯片组按不同封装，可分为直插灯珠和贴片灯珠，各种灯珠封装与选择不同LED芯片及不同驱动IC版本封装形式有所差异，图4中4A图为直插封装灯珠，4B图为贴片封装灯珠；

其中一个实施例中，灯珠直插封装如图4A所示，直插封装灯珠400包括壳体401，该壳体401内部封装有驱动IC单元402、与该驱动IC单元402电连接的红绿蓝白暖白等可选不同颜色LED芯片405（或LED灯组），以及通过驱动IC单元402的正负极引出的电源线403和地线404，通过断电地线404或电源线403来实现编码进而控制灯珠芯片组的状态。将驱动IC单元402集成于灯珠内部，使得外围控制电路变得更加简单。

灯珠贴片封装如图4B所示，和直插封装灯珠400类似；贴片封装灯珠410包括壳体411，该壳体411内部封装有带断电记忆通过高电平宽度产生编解码的驱动IC单元412、与该驱动IC单元412电连接的红绿蓝白暖白等可选不同颜色LED芯片415（或LED灯组），以及通过驱动IC单元412的正负极引出的电源线413和地线414，通过断电地线414或电源线413来实现编码进而控制灯珠芯片组的状态。

本发明的灯珠芯片组全部集成封装于外壳内部，使得外围控制电路变得更加简单且体积小。

实施例4

相应的，本发明还提供了一种彩灯装置，包括断电信号控制器和若干个串联、并联或串并联的灯珠芯片组，

断电信号控制器的输出端通过电源线和地线连接灯珠芯片组；

断电信号控制器，用于生成高低电平交替变化且高电平宽度不同的电源信号，并将所述电源信号加载在电源线和地线上，以控制灯珠芯片组的供电、断电；

灯珠芯片组，用于根据电源线和地线上输出的若干段不同高电平宽度的电源信号实现各种彩灯效果。

断电信号控制器用于产生控制灯珠芯片组的供电、断电的电源信号，一般灯珠芯片组电源为直流，即为高低电平交替变化且高电平宽度不同的电源信号。

断电信号控制器，包括直流电源、可控开关NMOS管和控制电路，直流电源接入灯珠芯片组的电源线，NMOS管的控制端连接控制电路，NMOS管的输出端连接灯珠芯片组的地线。

实施例5

断电信号控制器中直流电源可以是通过将交流转换为直流，也可以直接是直流电源，输出电源可以是高压直流155v或310v左右，也可以是低压直流3v、5v、或6v。控制电路为现有技术中微控制器芯片U1，输出控制信号控制后面的NMOS管；芯片型号不需指定，各种通用MCU皆可。

高压应用时，本发明的一种彩灯装置，参考图1所示，彩灯装置100包括相连的断电信号控制器101和串并联可选个数的灯珠芯片组102，第1行灯珠芯片组L1 112…LY 114，最后1行灯珠芯片组LX 113…LZ 115。灯珠芯片组L1…LY、LX…LZ是上述带壳体的灯珠芯片封装形式。

所述断电信号控制器101，用于产生控制灯珠芯片组的供电、断电的电源信号；包括整流桥U2 104，整流桥用于将交流转换为直流，输入为AC110v或220v，输出为直流155v或310v左右。降压单元106，将输入的高压变为低压输出，输入为155v或310v，通过变换后变为15v或5v等。微控制器芯片U1 108，作为控制NMOS管开关的控制电路，芯片的VDD、GND引脚就是U1的正极、负极；P12引脚是输出信号脚，标准IO口；此引脚输出控制信号控制后面的NMOS管开或关；芯片型号不需指定，各种通用MCU皆可。

输入交流信号AC110V或220V，交流信号接入保险丝F1103的一端，交流信号另一端和保险丝F1 103的另一端接整流桥U2 104的两端AC；整流桥U2 104的V+接灯珠芯片组102的第1行L1 112…LY 114等的电源线（即正极），整流桥U2 104的V-接电路的所有直流地线GND；整流桥U2 104的V+接电容C1 105的正极，整流桥U2 104的V-接电容C1 105的负极；整流桥U2 104的V+接一个降压单元106到微控制器芯片U1 108的VDD供电；微控制器芯片U1108的VDD接电容C3 107的一端，微控制器芯片U1 108的GND接电容C3 107的另一端；微控制器芯片U1 108的输出端P12连接电阻R1 109的一端，电阻R1 109的另一端连接NMOS管Q1110的基极，NMOS管Q1 110的源极接地GND，灯珠芯片组 102的最后1行LX 113…LZ 115等的地线（即负极）连接NMOS管Q1 110的漏极。NMOS管Q1 110的漏极接电容C2 111的一端，电容C2 111的另一端接GND。

在上述电路中，电容C1进行滤波稳压，电容C3进行高频滤波，电阻R1，NMOS管的基极限流电阻，保护作用。电容C2用来消除高频干扰。

所述彩灯装置 100的工作原理为：当微控制器芯片U1 108的输出端电压为0时，NMOS管Q1 110处于截止状态，灯珠芯片组102电路中没有电流。当微控制芯片U1 108的输出端电压不为0时，NMOS管Q1 110导通相当于与灯珠芯片组102串联，灯珠芯片组102电路中产生电流，灯珠芯片组102完成上电过程。当微控制器芯片108打开、关闭NMOS时，灯珠芯片组102在供电、断电之间切换。

低压应用时，本发明的一种彩灯装置200，参考图2所示，彩灯装置200包括相连的断电信号控制器201和串并联可选个数的灯珠芯片组202，第1行灯珠芯片组L1 212…LY214，输入为直流信号，直流信号的正极接入微控制器芯片U1 208的VDD供电和接灯珠芯片组202的第1行L1 212…LY 214等的电源线（即正极），微控制器芯片U1 208的VDD接电容C3207的一端，微控制器芯片U1 208的GND接电容C3 207的另一端，微控制器芯片U1 208的输出端P12连接电阻R1 209的一端，电阻R1 209的另一端连接NMOS管Q1 210的基极，NMOS管Q1210的源极接地GND，灯珠芯片组 202的第1行L1 212…LY 214等的地线（即负极）连接NMOS管Q1 210的漏极，NMOS管Q1 210的漏极接电容C2 211的一端，电容C2 211的另一端接GND。

在低压应用中，和图1中高压降压后的应用接近；不同的是：输入直流电压（3v、5v、或6v等可选）直接为灯珠芯片组和微控制器芯片U1供电。

综上所述，本发明的一种彩灯装置的工作原理为：当微控制器芯片U1打开、关闭NMOS时，灯珠芯片组在供电、断电之间切换；灯珠芯片组的驱动IC单元记录下断电前供电的电源高电平宽度的时间，短暂断电时记录的值不会丢失，分别记录若干次（次数可根据编码位数来任意选择）宽度后，进行解码（根据电源高电平宽度判定是0码、1码或无效码），再把得到的码值按编码对应的彩灯效果来实现控制LED芯片的亮灭，达到各种彩灯变化效果。

实施例6

相应的，本发明还提供了一种彩灯装置的控制方法，包括以下过程：

第一步，断电信号控制器生成高低电平交替变化且高电平宽度不同的电源信号，并将所述电源信号加载在电源线和地线上；

第二步，驱动IC单元根据电源线和地线上电源供断电变化，在电源供电期间记录此次的高电平宽度，在电源断电期间记忆之前记录的高电平宽度；

第三步，驱动IC单元记录预设编码位数相应次数的高电平宽度后，对各个高电平宽度进行解码获取对应位数的码值；

第四步，驱动IC单元根据码值对应的彩灯效果控制LED灯组中各个LED芯片显示状态，以达到彩灯效果。

实施例7

下面通过多个实施例来说明本发明彩灯装置的工作过程：

其中一种实例中，参考图6所示，设置电源高电平宽度为5ms（如波形603）时，解码为0，电源高电平宽度是15ms（如波形605）时，解码为1，当电源高电平宽度大于25ms或者小于2ms时，则是无效码。500us（如波形602、604、606）是给灯珠芯片组断电的时间，码值的判断（解码）是由驱动IC单元内部控制的，范围可以自行调整，图中的码值为两位，即01。同理可知7位码、8位码、10位码、12位码和14位码等的波形图。

其中一种实例中，例如实现7位码彩灯装置；如图7所示，为三帧完整数据码：一种彩灯效果对应的编码为bit[6:0]=0000000码，供断电信号控制器（101）控制灯珠芯片组上电源线和地线之间电压波形701为TL1=TL2=TL3=TL4=TL5=TL6=TL7=TL8=500us，TH1=TH2=TH3=TH4=TH5=TH6=TH7=5ms，驱动IC单元301完整解码后会得到bit[6:0]=0000000码，则驱动IC单元关闭所有输出，如波形702为RA2（接RED LED芯片负极）输出全高电平波形；其它输出脚一样，LED灯组308内各LED都不发光，属于静态灭；

电压波形703为TL9=TL10=TL11=TL12=TL13=TL14=TL15=TL6=500us，TH9=TH10=TH11=TH12=TH13=TH14=5ms，TH15=15ms，驱动IC单元301完整解码后得到bit[6:0]=0000001码，则控制RA2会输出一个低电平，如图波形704为RA2（接RED LED芯片负极）输出高后输出低波形（解码之前是输出高电平，解码后变为低电平）；点亮LED灯组308内的红色LED 310，亮静态红色；其它速度、其它颜色依此类推；

电压波形705为TL17=TL18=TL19=TL20=TL21=TL22=TL23=TL24=500us，TH17=TH18=TH20=TH21=TH22=5ms，TH19=TH23=15ms，驱动IC单元301完整解码后得到bit[6:0]=0010001码，则驱动IC单元301会输出一个带PWM输出的波形，如图波形706为RED LED输出高后输出1组PWM波形；点亮LED灯组308内的红色LED 310，得到周期8s的红色的渐明渐暗效果；其它速度、其它颜色依此类推。PWM波形为占空比有变化的波形；如1:255的高:低，即输出高占比1，输出低占比255，周期256；可实现256级占空比变化；不同占空比输出就可以控制LED芯片的亮度不同。

实施例8

本实施例以7位编码为例来描述驱动IC单元的解码详细工作过程，即MCU控制单元内嵌入式软件的解码详细工作过程，参见图8所示，包括以下过程：

步骤801，系统初始化，例如MCU控制单元的各个IO口初始化；

步骤802，判断接入电源是否有断电，若有，则进入步骤805，若否，则进入步骤803；

步骤803，执行系统主功能程序，例如实现灯珠花样；

步骤804，记录高电平宽度的时间；

步骤805，判断记录的高电平宽度是否有效，若有效进入步骤806，否则进入步骤803；

步骤806，判断记录的高电平宽度是否大于阈值7ms，若是则进入步骤808，否则进入步骤807；

步骤807，解码为0码；

步骤808，解码为1码；

步骤809，判断码个数是否到7位，若是，则解码后实现对应功能输出，否则进入步骤803。

本发明的有益效果：本发明的彩灯装置，通过调整电源线和地线上若干段电源高电平宽度产生编码，即可实现不同彩色变化效果，简化了走线的繁琐且节约用线成本。本发明可应用于高低压灯串、水管灯，铜线灯，窗帘灯，网灯等不同的装饰灯。

以上所述仅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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种灯珠芯片组，其特征是，包括引出的电源线和地线、驱动IC单元，以及1个或者多个LED构成的LED灯组；

电源线和地线分别接入驱动IC单元，驱动IC单元的输出端连接LED灯组；

电源线和地线，用于加载高低电平交替变化且高电平宽度不同的电源信号，以使驱动IC单元在供电断电之间切换；

驱动IC单元，用于根据电源线和地线上输出的若干段不同高电平宽度的电源信号，在电源供电期间记录此次的高电平宽度，在电源断电期间记忆之前记录的高电平宽度；记录预设编码位数相应次数的高电平宽度后，对各个高电平宽度进行解码获取对应位数的码值；根据码值对应的彩灯效果控制LED灯组中各个LED芯片显示状态，以达到彩灯效果。

2.根据权利要求1所述的一种灯珠芯片组，其特征是，驱动IC单元包括稳压单元、放电电阻、MCU控制单元、断电记忆单元、PWM单元及辉度驱动电路；

稳压单元，用于将电源线和地线输出的电源稳压后给驱动IC单元和LED灯组供电；

放电电阻，放电电阻接入在电源线和地线之间，用于电源断电期间对电源快速放电；

断电记忆单元，用于在电源断电期间记忆住之前记录的电源供电期间高电平宽度；

MCU控制单元，用于记录电源供电期间高电平宽度，并根据若干段不同高电平宽度输出对应的不同驱动信号至PWM单元；

PWM单元，用于根据不同驱动信号输出对应的不同PWM波形驱动信号；

辉度驱动电路，用于根据不同PWM波形驱动信号输出控制信号至LED灯组，以控制LED灯组中各LED显示状态。

3.一种灯珠芯片组的控制方法，其特征是，包括以下过程：

响应于电源线和地线上高低电平交替变化形成的供电断电切换状态，在电源供电期间记录此次高电平宽度，在电源断电期间记忆之前记录的高电平宽度；

记录预设编码位数相应次数的高电平宽度后，对各个高电平宽度进行解码获取对应位数的码值；

根据码值对应的彩灯效果控制LED灯组中各个LED显示状态，以达到彩灯效果。

4.根据权利要求3所述的一种灯珠芯片组的控制方法，其特征是，断电时间取值范围为20us～1ms；供电时间取值范围为1ms～25ms。

5.根据权利要求3所述的一种灯珠芯片组的控制方法，其特征是，供电初始时，若暂未接收到电源高电平宽度变化信号则运行测试模式使LED灯组亮白光或其他组合。

6.根据权利要求3所述的一种灯珠芯片组的控制方法，其特征是，编码位数包括7位码、8位码、10位码、12位码或14位码。

7.根据权利要求3所述的一种灯珠芯片组的控制方法，其特征是，所述对各个高电平宽度进行解码，包括：

根据电源高电平宽度判定是0码、1码或无效码。

8.一种彩灯装置，其特征是，包括断电信号控制器和若干个串联、并联或串并联的灯珠芯片组，

灯珠芯片组为权利要求1所述的灯珠芯片组；

断电信号控制器的输出端通过电源线和地线连接灯珠芯片组；

断电信号控制器，用于生成高低电平交替变化且高电平宽度不同的电源信号，并将所述电源信号加载在电源线和地线上，以使灯珠芯片组在供电断电之间切换；

灯珠芯片组，用于根据电源线和地线上输出的若干段不同高电平宽度的电源信号实现各种彩灯效果。

9.根据权利要求8所述的一种彩灯装置，其特征是，所述断电信号控制器，包括直流电源、NMOS管和控制NMOS开关的控制电路，直流电源接入灯珠芯片组的电源线，NMOS管的基极连接控制电路，NMOS管的漏极连接灯珠芯片组的地线，NMOS管的源极接地，NMOS管的漏极和源极之间并联有电容。

10.根据权利要求8所述一种彩灯装置的控制方法，包括以下过程：

断电信号控制器生成高低电平交替变化且高电平宽度不同的电源信号，并将所述电源信号加载在电源线和地线上；

驱动IC单元根据电源线和地线上高低电平交替变化形成的供电断电切换状态，在电源供电期间记录此次的高电平宽度，在电源断电期间记忆之前记录的高电平宽度；

驱动IC单元记录预设编码位数相应次数的高电平宽度后，对各个高电平宽度进行解码获取对应位数的码值；

驱动IC单元根据码值对应的彩灯效果控制LED灯组中各个LED芯片显示状态，以达到彩灯效果。

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