CN113260113B - 可无级设置恒定照度值的led驱动控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可无级设置恒定照度值的LED驱动控制方法及装置，该方法通过为目标亮度值设置基准照度，根据当前环境的照度反复调节LED灯具的当前占空比，能够为不同的应用场景提供恒定的照度，从而增加了LED灯具的场景适应能力。

Description

可无级设置恒定照度值的LED驱动控制方法及装置

技术领域

本发明涉及LED照明技术领域，尤其涉及一种可无级设置恒定照度值的LED驱动控制方法及装置。

背景技术

固定光通量的LED灯具被不同的消费者购走后会被安装到不特定的安装环境，由于安装环境不是固定的，安装高度与周围环境的反光程度都会对最终呈现的亮度产生干扰，比如当LED灯具所发出光通量(单位：流明)不变，LED灯具距离地面越远，则单位面积所接收到的照度(单位：勒克斯)变小，人眼感受到的亮度越小，而当LED灯具所发出光通量不变，且LED灯具与地面的距离不变时，若被照射物体的反射率越高，则人眼感受到的亮度越大，因此复杂多变的应用环境经常令灯具无法实现设想达到的照度。因此，应用了光敏元件的LED灯具开始被大规模地应用在多种使用场景，其通过获取环境照度来动态调节LED灯具当前的输出功率，但还是无法克服环境照度不恒定的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种可无级设置恒定照度值的LED驱动控制方法及装置，主要解决现有LED灯具不能提供恒定的环境照度的问题。

为解决上述技术问题，本发明第一方面提出一种可无级设置恒定照度值的LED驱动控制方法，包括以下步骤：

输入目标亮度值L0，根据所述目标亮度值L0映射获得基准PWM占空比D0，并将所述基准PWM占空比D0用于调节LED的输出占空比，记录所述基准PWM占空比D0对应的光敏元件输出电压V0；

按照预设浮动参数对所述基准PWM占空比D0进行调整，获得基准PWM占空比区间，将所述区间的两端值用于调节LED的输出占空比，分别记录所述两端值对应的光敏元件输出电压，定义为第一基准电压V01和第二基准电压V02；

预设时间间隔读取当前光敏元件输出电压Va，并将所述当前光敏元件输出电压Va与第一基准电压V01和第二基准电压V02进行比对调节，若Va＜V01，则按照预设调节参数增大基准PWM占空比D0，若Va＞V02，则按照预设调节参数降低基准PWM占空比D0，获得当前占空比D，并将所述当前占空比D用于调节LED的输出占空比，重复所述读取和所述比对调节过程，直到V01≤Va≤V02。

本发明第二方面提出一种可无级设置恒定照度值的LED驱动控制装置，包括：

目标亮度初始模块，用于输入目标亮度值L0，根据所述目标亮度值L0映射获得基准PWM占空比D0，并将所述基准PWM占空比D0用于调节LED的输出占空比，记录所述基准PWM占空比D0对应的光敏元件输出电压V0；

基准电压设置模块，用于按照预设浮动参数对所述基准PWM占空比D0进行调整，获得基准PWM占空比区间，将所述区间的两端值用于调节LED的输出占空比，分别记录所述两端值对应的光敏元件输出电压，定义为第一基准电压V01和第二基准电压V02；

占空比调节模块，用于预设时间间隔读取当前光敏元件输出电压Va，并将所述当前光敏元件输出电压Va与第一基准电压V01和第二基准电压V02进行比对调节，若Va＜V01，则按照预设调节参数增大基准PWM占空比D0，若Va＞V02，则按照预设调节参数降低基准PWM占空比D0，获得当前占空比D，并将所述当前占空比D用于调节LED的输出占空比，重复所述读取和所述比对调节过程，直到V01≤Va≤V02。

本发明第三方面提出一种可无级设置恒定照度值的LED驱动控制装置，所述装置包括存储器和处理器，其中，

所述存储器用于存储可执行程序代码；

所述处理器与所述存储器耦合；

所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行上述的可无级设置恒定照度值的LED驱动控制方法。

本发明第四方面提出一种计算机可存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行上述的可无级设置恒定照度值的LED驱动控制方法。

本发明的有益效果为：通过为目标亮度值设置基准照度，根据当前环境的照度反复调节LED灯具的当前占空比，能够为不同的应用场景提供恒定的照度，从而增加了LED灯具的场景适应能力，如在卧室、温室棚，和野外照明等场景使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一公开的一种可无级设置恒定照度值的LED驱动控制方法的流程示意图；

图2是本发明实施例二公开的另一种可无级设置恒定照度值的LED驱动控制装置的结构示意图；

图3是本发明实施例三公开的又一种可无级设置恒定照度值的LED驱动控制装置的结构示意图。

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做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。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

本发明实施例公开了可无级设置恒定照度值的LED驱动控制方法及装置，能够为不同的应用场景提供恒定的照度，从而增加了LED灯具的场景适应能力。以下分别进行详细说明。

实施例一

请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种可无级设置恒定照度值的LED驱动控制方法的流程示意图。其中，图1所示的方法可以嵌入LED灯具中使用，本发明实施例不做限定。如图1所示，该可无级设置恒定照度值的LED驱动控制方法可以包括以下步骤：

101、输入目标亮度值L0，根据目标亮度值L0映射获得基准PWM占空比D0，并将基准PWM占空比D0用于调节LED的输出占空比，记录基准PWM占空比D0对应的光敏元件输出电压V0；

本发明实施例中，该目标亮度值L0的产生设备可以是任意的有线或无线终端，使用者通过在终端中输入初步设想的目标亮度值L0，然后终端自动将目标亮度值L0与基准PWM占空比D0建立映射关系，终端通过有线通讯的方式/或通过无线传输模块将该基准PWM占空比D0发送到LED灯具中的控制模块，该控制模块可以是一些低能耗MCU，控制模块将基准PWM占空比D0发送到电压控制端以控制LED灯具的输出脉冲宽度，间接控制了亮度。另外，可以得知，该基准PWM占空比D0信号还可以包含控制光敏元件工作的开关命令，因此当控制模块开始控制脉冲宽度的同时，光敏元件可以同时进行工作，因此控制模块可以获取基准PWM占空比D0对应的光敏元件输出电压V0，或者，控制光敏元件工作的开关命令可以嵌入到控制模块中，终端只承担一个输入目标亮度值L0的功能，尽量简化终端软件的体积。

1011、基准PWM占空比D0用于调节LED的输出占空比后，若确定目标亮度值L0对应的环境亮度为所需亮度值，记录基准PWM占空比D0对应的光敏元件输出电压V0，否则重新输入目标亮度值L0。由于首次输入的目标亮度值L0经过多次自主调整达到恒定后，不一定是用户想要获得的最佳亮度，因此，通过步骤1011，将亮度调节的权限下放到用户处，用户凭肉眼确定目标亮度值L0所对应的环境亮度为所需亮度值后，需要在终端处点击确定按键，完成输入目标亮度值L0的步骤。

本发明实施例中，由于模拟电压的纹波特性与光敏元件的离散性，从光敏元件AD口获得的输出电压很难等于设定的电压，因此需要先获取一个基准电压范围用于控制灯具照度。

102、按照预设浮动参数对基准PWM占空比D0进行调整，获得基准PWM占空比区间，将区间的两端值用于调节LED的输出占空比，分别记录两端值对应的光敏元件输出电压，定义为第一基准电压V01和第二基准电压V02；

本实施例中，上述的按照预设浮动参数对基准PWM占空比D0进行调整包括：将占空比0％-100％均分为1000格，即1格为0.1％，在基准PWM占空比D0基础上增加5格(0.5％)后定义为第一基准占空比D1，在基准PWM占空比D0基础上减小5(0.5％)格定义为第二占空比D2，第一基准占空比D1和第二占空比D2组成基准PWM占空比区间[D1，D2]，即[D0-0.5％，D0+0.5％]。

步骤102在控制模块中进行运算，通过以基准PWM占空比D0为基准，计算得到一个用于控制灯具照度的基准PWM占空比区间[D1，D2]。

103、预设时间间隔读取当前光敏元件输出电压Va，并将当前光敏元件输出电压Va与第一基准电压V01和第二基准电压V02进行比对调节，若Va＜V01，则按照预设调节参数增大基准PWM占空比D0，若Va＞V02，则按照预设调节参数降低基准PWM占空比D0，获得当前占空比D，并将当前占空比D用于调节LED的输出占空比，重复读取和比对调节过程，直到V01≤Va≤V02。

本实施例中，当前光敏元件输出电压Va与第一基准电压V01和第二基准电压V02进行比对调节为一种负反馈调节，通过该负反馈调节将当前占空比D所对应的当前光敏元件输出电压Va调节到[V01，V02]范围内。

本实施例中，上述的预设调节参数的计算方法包括：将占空比0％-100％均分为1000格，即1格为0.1％，取1格(0.1％)占空比作为预设调节参数。

更优的，在本实施例中，由于预设时间间隔读取为主动询问的操作，为了减少控制模块的功耗，将预设时间间隔为0.5S，既不频繁地查询当前光敏元件输出电压Va，增加产品整体功耗，而且照顾了用户的感受，令到控制过程相对平滑。

为了防止灯光变化过快导致亮度突变，比对调节过程限制在时间T内，在时间T内当前占空比D的变化不超过1％。优选的，当时间T为3S时用户体验较佳。

综上，本实施方式通过为目标亮度值设置基准照度，根据当前环境的照度反复调节LED灯具的当前占空比，能够为不同的应用场景提供恒定的照度，从而增加了LED灯具的场景适应能力，如在卧室、温室棚，和野外照明等场景使用。

实施例二

请参阅图2，图2是本发明实施例公开的另一种可无级设置恒定照度值的LED驱动控制装置的结构示意图。其中，图2所示的方法可以用于LED灯具中，本发明实施例不做限定。如图2所示，该可无级设置恒定照度值的LED驱动控制装置可以包括：

目标亮度初始模块201，用于输入目标亮度值L0，根据目标亮度值L0映射获得基准PWM占空比D0，并将基准PWM占空比D0用于调节LED的输出占空比，记录基准PWM占空比D0对应的光敏元件输出电压V0；

基准电压设置模块202，用于按照预设浮动参数对基准PWM占空比D0进行调整，获得基准PWM占空比区间，将区间的两端值用于调节LED的输出占空比，分别记录两端值对应的光敏元件输出电压，定义为第一基准电压V01和第二基准电压V02；

占空比调节模块203，用于预设时间间隔读取当前光敏元件输出电压Va，并将当前光敏元件输出电压Va与第一基准电压V01和第二基准电压V02进行比对调节，若Va＜V01，则按照预设调节参数增大基准PWM占空比D0，若Va＞V02，则按照预设调节参数降低基准PWM占空比D0，获得当前占空比D，并将当前占空比D用于调节LED的输出占空比，重复读取和比对调节过程，直到V01≤Va≤V02。

本实施例中，该可无级设置恒定照度值的LED驱动控制装置可以运行实施例一中的所有方法，模块之间的处理权限可以根据实际情况进行调整，在此不再赘述。

实施例三

请参阅图3，图3是本发明实施例公开的又一种可无级设置恒定照度值的LED驱动控制装置的结构示意图。如图3所示，该控制平台可以包括存储器301和处理器302，其中，

存储器301用于存储可执行程序代码；

处理器302与存储器301耦合；

处理器302调用存储器301中存储的可执行程序代码，执行实施例一所述的可无级设置恒定照度值的LED驱动控制方法。

存储器301可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选地，该存储器301包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器301可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器301可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储根据服务器的使用所创建的数据等。

处理器302可以包括一个或者多个处理核心。处理器302利用各种接口和线路连接整个服务器内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器301内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器301内的数据，执行服务器的各种功能和处理数据。可选地，处理器302可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable LogicArray，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器302可集成中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统和应用程序等；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器302中，单独通过一块芯片进行实现。

实施例四

一种计算机可存储介质，计算机存储介质存储有计算机指令，计算机指令被调用时，用于执行实施例一所述的可无级设置恒定照度值的LED驱动控制方法。

此外，本申请实施例进一步公开一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例所描述的任意一种可无级设置恒定照度值的LED驱动控制方法中的全部或部分步骤。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

以上对本申请实施例公开的一种可无级设置恒定照度值的LED驱动控制方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种可无级设置恒定照度值的LED驱动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

输入目标亮度值L0，根据所述目标亮度值L0映射获得基准PWM占空比D0，并将所述基准PWM占空比D0用于调节LED的输出占空比，记录所述基准PWM占空比D0对应的光敏元件输出电压V0；

按照预设浮动参数对所述基准PWM占空比D0进行调整，获得基准PWM占空比区间，将所述区间的两端值用于调节LED的输出占空比，分别记录所述两端值对应的光敏元件输出电压，定义为第一基准电压V01和第二基准电压V02；

预设时间间隔读取当前光敏元件输出电压Va，并将所述当前光敏元件输出电压Va与第一基准电压V01和第二基准电压V02进行比对调节，若Va＜V01，则按照预设调节参数增大基准PWM占空比D0，若Va＞V02，则按照预设调节参数降低基准PWM占空比D0，获得当前占空比D，并将所述当前占空比D用于调节LED的输出占空比，重复所述读取和所述比对调节过程，直到V01≤Va≤V02。

2.如权利要求1所述的可无级设置恒定照度值的LED驱动控制方法，其特征在于，所述基准PWM占空比D0用于调节LED的输出占空比后，若确定所述目标亮度值L0对应的环境亮度为所需亮度值，记录所述基准PWM占空比D0对应的光敏元件输出电压V0，否则重新输入目标亮度值L0。

3.如权利要求1所述的可无级设置恒定照度值的LED驱动控制方法，其特征在于，所述按照预设浮动参数对所述基准PWM占空比D0进行调整包括：将占空比0％-100％均分为1000格，在所述基准PWM占空比D0基础上增加5格后定义为第一基准占空比D1，在所述基准PWM占空比D0基础上减小5格定义为第二占空比D2，所述第一基准占空比D1和所述第二占空比D2组成所述基准PWM占空比区间[D1，D2]。

4.如权利要求1所述的可无级设置恒定照度值的LED驱动控制方法，其特征在于，所述预设调节参数的计算方法包括：将占空比0％-100％均分为1000格，取1格占空比作为所述预设调节参数。

5.如权利要求1所述的可无级设置恒定照度值的LED驱动控制方法，其特征在于，所述预设时间间隔为0.5S。

6.如权利要求1所述的可无级设置恒定照度值的LED驱动控制方法，其特征在于，所述比对调节过程限制在时间T内，在所述时间T内所述当前占空比D的变化不超过1％。

7.如权利要求6所述的可无级设置恒定照度值的LED驱动控制方法，其特征在于，所述时间T为3S。

8.一种可无级设置恒定照度值的LED驱动控制装置，其特征在于，包括：

目标亮度初始模块，用于输入目标亮度值L0，根据所述目标亮度值L0映射获得基准PWM占空比D0，并将所述基准PWM占空比D0用于调节LED的输出占空比，记录所述基准PWM占空比D0对应的光敏元件输出电压V0；

基准电压设置模块，用于按照预设浮动参数对所述基准PWM占空比D0进行调整，获得基准PWM占空比区间，将所述区间的两端值用于调节LED的输出占空比，分别记录所述两端值对应的光敏元件输出电压，定义为第一基准电压V01和第二基准电压V02；

占空比调节模块，用于预设时间间隔读取当前光敏元件输出电压Va，并将所述当前光敏元件输出电压Va与第一基准电压V01和第二基准电压V02进行比对调节，若Va＜V01，则按照预设调节参数增大基准PWM占空比D0，若Va＞V02，则按照预设调节参数降低基准PWM占空比D0，获得当前占空比D，并将所述当前占空比D用于调节LED的输出占空比，重复所述读取和所述比对调节过程，直到V01≤Va≤V02。

9.一种可无级设置恒定照度值的LED驱动控制装置，其特征在于，所述装置包括存储器和处理器，其中，

所述存储器用于存储可执行程序代码；

所述处理器与所述存储器耦合；

所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如权利要求1-7任一项所述的可无级设置恒定照度值的LED驱动控制方法。

10.一种计算机可存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行如权利要求1-7任一项所述的可无级设置恒定照度值的LED驱动控制方法。

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