CN116234104B - 一种led灯珠电路和led灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及LED领域，公开了一种LED灯珠电路和LED灯。所述LED灯珠电路包括：多个LED单元灯珠组、控制器，所述多个LED单元灯珠组之间串联连接，各个所述LED单元灯珠组包括多个并联的LED灯珠，各个LED灯珠中设置有电源输入端、电源输出端、信号输入端、信号输出端；其中，所述控制器输出控制信号至所述LED单元灯珠组中的各个LED灯珠的信号输入端，并由所述LED灯珠的信号输出端输出至下一个LED单元灯珠组中的各个LED灯珠中的信号输入端。本发明信号级联采用先并联后串联的技术，解决了多颗LED灯珠损坏的情况下也不影响信号级联，提升了产品的可靠性能和应用领域。

Description

一种LED灯珠电路和LED灯

技术领域

本发明涉及LED领域，尤其涉及一种LED灯珠电路和LED灯。

背景技术

目前灯驱一体的LED灯珠都采用单线信号或者双线信号级联的方式，单线信号采用信号握手式逐级级联，当其中一颗LED灯珠出现损坏，下级灯珠无法进行驱动点亮；双线信号采用双输入信号接收方式，由DIN和FDIN两个信号接收端口组成，灯珠默认通过DIN端口接收上级灯珠的输出信号，当DIN端口无响应的情况下灯珠会将信号接收端口切换到FDIN端口接收上上级灯珠的信号，双线信号级联的方式当两颗LED灯珠出现损坏的情况下，后级灯珠就无法进行驱动点亮。当以单线信号级联方式出现1颗LED灯珠损坏时，信号中断；当以双线信号级联方式出现2颗LED灯珠损坏时，信号也中断，所述两种情况都会导致后级灯珠无法正常点亮，达不到产品高性能的要求。

以下是现有技术的不足之处，以及对不足之处进行简单的解释：

不足1：单线或者双线信号级联方式，当其中一颗或两颗LED损坏的情况下，后级灯珠信号级联中断，后级灯珠无法点亮驱动。

不足2：双线信号级联的灯驱一体LED灯珠，当出现灯珠电源负极虚假焊的情况下，灯珠无法正常驱动点亮，同时灯珠的信号会出现频闪，该频闪会回传至上级LED灯珠的数据输出端口，上级LED灯珠的数据输出端口会将信号传输至下下级LED灯珠的信号接收端口，进而导致接收到信号的灯珠出现频闪状况，同时会将该频闪传递到后级所有灯珠，导致异常灯珠集体频闪。

发明内容

本发明提供了一种LED灯珠电路LED灯，用于解决现有单线数据传输产品因单颗灯珠损坏导致信号传输中断以及现有双线信号传输产品不能连续损坏两颗的问题。

本发明第一方面提供了一种LED灯珠电路，所述LED灯珠电路包括：

包括多个LED单元灯珠组、控制器，所述多个LED单元灯珠组之间串联连接，各个所述LED单元灯珠组包括多个并联的LED灯珠，各个LED灯珠中设置有电源输入端、电源输出端、信号输入端、信号输出端，其中，所述多个LED单元灯珠组至少包括第一LED单元灯珠组和第二LED单元灯珠组；

其中，所述控制器输出控制信号至所述LED单元灯珠组中的各个LED灯珠的信号输入端，并由所述LED灯珠的信号输出端输出至下一个LED单元灯珠组中的各个LED灯珠中的信号输入端；

其中，外部电源设备输出电流信号至各个所述LED单元灯珠组中的各个LED灯珠的电源输入端。

可选的，在本发明第一方面的第一种实现方式中，所述LED单元灯珠组中的各个LED灯珠的电源输入端并联连接、所述LED单元灯珠组中的各个LED灯珠的电源输出端并联连接；所述LED单元灯珠组中的各个LED灯珠的信号输入端并联连接、所述LED单元灯珠组中的各个LED灯珠的信号输出端并联连接。

可选的，在本发明第一方面的第二种实现方式中，所述控制器的信号输出端与所述第一LED单元灯珠组中的各个LED灯珠的信号输入端相连，用于将所述控制器的控制信号输入至各个所述LED灯珠中，所述LED灯珠的信号输出端与下一个LED单元灯珠组中的各个LED灯珠的信号输入端串联，用于电流信号输出至下一个LED单元灯珠组中的各个LED灯珠中。

可选的，在本发明第一方面的第三种实现方式中，每个所述LED单元灯珠组的灯珠数量为相同数量或不相同的数量，每个所述LED单元灯珠组的灯珠数量均不小于三颗。

可选的，在本发明第一方面的第四种实现方式中，当所述LED单元灯珠组中损坏的灯珠数量小于n颗时，所述LED单元灯珠组通过所述信号输出端将控制信号传输至下一个LED单元灯珠组，其中，n≥3。

可选的，在本发明第一方面的第五种实现方式中，每个所述LED单元灯珠组中的灯珠信号串联传输，其中，最后一个LED单元灯珠组中包括至少一颗灯珠，并且不存在信号串联传输。

可选的，在本发明第一方面的第六种实现方式中，所述LED单元灯珠组中的每颗灯珠具有唯一的标识符，所述控制器发送的控制信号中携带有所述标识符，所述标识符用于识别出对应的LED灯珠，通过所述控制信号控制对应的LED灯珠。

可选的，在本发明第一方面的第七种实现方式中，通过所述控制信号控制对应的LED灯珠，包括：

分配唯一的标识符至每个LED灯珠，并将所述标识符存储在所述控制器中；

发送控制信号至每个LED灯珠的信号输入端，其中，所述控制信号包含控制指令和要控制的LED灯珠的标识符；

控制板解析输入的所述控制信号，得到所述控制信号中携带的标识字段；

获取所述标识字段的字符数量，根据所述字符数量匹配对应的字符分割方式；其中，预先存储有字符数量与字符分割方式的对应关系；

基于匹配的所述字符分割方式对所述标识字段进行分割，得到多个依次排序的字符区间；

获取各个所述字符区间的首字母，并选择出首字母为预设字符的目标字符区间；获取所述目标字符区间中的字符作为指定标识符；

选择出指定标识符对应的目标LED灯珠，并将控制指令传递给所述目标LED灯珠；其中，所述目标LED灯珠接收到控制指令后，会根据控制指令改变LED灯珠的亮度、颜色或其他属性。

本发明还提供一种LED灯，包括上述所述的LED灯珠电路。

本发明提供的技术方案中，有益效果：本发明提供的一种LED灯珠电路和LED灯，通过先并联后串联的电路，解决了多颗LED灯珠损坏的情况下也不影响信号级联，提升了产品的可靠性能和应用领域，实现多颗LED损坏不影响信号级联的同时，采用单信号输入方式，信号传输更稳定，解决了双线信号传输频闪的问题，并且多颗LED并联但是又有不同的标识符，实现了并联灯珠间的单点单控效果，提升了像素显示效果。

附图说明

图1为本发明实施例中LED灯珠电路的一个实施例示意图；

图2为本发明实施例中LED灯珠电路的另一个实施例示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种LED灯珠电路和LED灯，用于解决现有单线数据传输产品因单颗灯珠损坏导致信号传输中断以及现有双线信号传输（断点续传）产品不能连续损坏两颗的问题。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的信号在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为便于理解，下面对本发明实施例进行描述，请参阅图1，本发明实施例中LED灯珠电路的一个实施例包括：

LED灯珠电路包括多个LED单元灯珠组、控制器，所述多个LED单元灯珠组之间串联连接，各个所述LED单元灯珠组包括多个并联的LED灯珠，各个LED灯珠中设置有电源输入端VDD、电源输出端GND、信号输入端DIN、信号输出端DO，其中，所述多个LED单元灯珠组至少包括第一LED单元灯珠组和第二LED单元灯珠组；

其中，所述控制器输出控制信号至所述LED单元灯珠组中的各个LED灯珠的信号输入端DIN，并由所述LED灯珠的信号输出端DO输出至下一个LED单元灯珠组中的各个LED灯珠中的信号输入端DIN；

其中，外部电源设备输出电流信号至各个所述LED单元灯珠组中的各个LED灯珠的电源输入端VDD。

具体的，本发明可采用3-24v的外部电源设备供电，电源采用并联方式，LED单元灯珠组中的LED灯珠采用并联连接，而多个LED单元灯珠组之间采用并联连接的方式。每个LED灯珠设有4个电路端口，分别是电源输入端VDD、电源输出端GND、信号输入端DIN和信号输出端DO。

每个LED单元灯珠组的各个LED灯珠电源采用全并联电路结构（所有LED灯珠的电源输入端VDD全部并联在一起，所有LED灯珠的电源输出端GND全部并联在一起）；

其中，每个LED单元灯珠组并联的LED灯珠的颗数至少是3颗，此至少3颗LED灯珠形成一个LED单元灯珠组，每个LED单元灯珠组之间采用并联的方式连接，由控制器输出的控制信号采用先并联后串联的信号级联方式。

本发明实施例中，有益效果：采用先并联后串联的灯珠电路，解决了多颗LED灯珠损坏的情况下也不影响信号级联；实现了多颗LED损坏不影响信号级联的同时，采用单信号输入方式，信号传输更稳定。

在一实施例中，所述LED单元灯珠组中的各个LED灯珠的电源输入端VDD并联连接、所述LED单元灯珠组中的各个LED灯珠的电源输出端GND并联连接；所述LED单元灯珠组中的各个LED灯珠的信号输入端DIN并联连接、所述LED单元灯珠组中的各个LED灯珠的信号输出端DO并联连接。

具体的，所有的LED灯珠的信号输入端DIN全部并联在一起，所有的LED灯珠的信号输出端DO也全部并联在一起，所有的LED灯珠的电源输入端VDD均为并联电路，第所有的LED灯珠的电源输出端GND也均为并联电路。

在一实施例中，所述控制器的信号输出端DO与所述第一LED单元灯珠组中的各个LED灯珠的信号输入端DIN相连，用于将所述控制器的控制信号输入至各个所述LED灯珠中，所述LED灯珠的信号输出端DO与下一个LED单元灯珠组中的各个LED灯珠的信号输入端DIN串联，用于电流信号输出至下一个LED单元灯珠组中的各个LED灯珠中。

具体的，请参阅图2，第一LED单元灯珠组的信号输入端DIN与控制器的信号输出端DAT相连，第一LED单元灯珠组的信号输出端DO与第二LED单元灯珠组的信号输入端DIN相连，其中，所述的第一LED单元灯珠组是指与控制器的信号输出端DAT相连的首个LED单元灯珠组，第二LED单元灯珠组是指与所述的第一LED单元灯珠组串联的下一个LED单元灯珠组。并以此类推，可以由多个这样的LED单元灯珠组进行级联。

在一实施例中，每个所述LED单元灯珠组的灯珠数量为相同数量或不相同的数量，每个所述LED单元灯珠组的灯珠数量均不小于三颗。

具体的，每个LED单元灯珠组的灯珠数量可以是相同数量也可以是不相同的数量，但是每个LED单元灯珠组的灯珠数量均不小于3颗。

在一实施例中，当所述LED单元灯珠组中损坏的灯珠数量小于n颗时，所述LED单元灯珠组通过所述信号输出端DO将控制信号传输至下一个LED单元灯珠组，其中，n≥3。

具体的，上述内容的具体实现解释如下：

首先，在每次向LED单元灯珠组发送控制信号后，等待一定的时间（例如100毫秒），并记录该时刻所有LED灯珠的状态信息。

接着，等待一段时间（例如300毫秒）后再次向LED单元灯珠组发送控制信号，并记录该时刻所有LED灯珠的状态信息。

对于每个LED灯珠，将接收到两次控制信号时其对应状态的变化记录下来，并根据变化情况来确定该LED灯珠是否正常响应控制信号中的控制指令。

将所有LED灯珠的状态变化情况汇总起来，统计损坏LED灯珠的数量。

如果在连续多次控制信号中发现相同的LED灯珠出现异常，判断该LED灯珠为已经损坏。

当损坏LED灯珠数量小于n颗时，该LED单元灯珠组将通过信号输出端DO将控制信号传输至下一个LED单元灯珠组。

在一实施例中，每个所述LED单元灯珠组中的灯珠信号串联传输，其中，最后一个LED单元灯珠组中包括至少一颗灯珠，并且不存在信号串联传输。

具体的，LED单元灯珠组由n颗灯珠组成（n≥3），当LED单元灯珠组内的灯珠存在损坏的情况下，只要损坏的灯珠数量小于n，本LED单元灯珠组的控制信号还能正常通过信号输出端DO将所述控制信号传输到下一LED单元灯珠组，每个LED单元灯珠组的灯珠数量可以是相同数量也可以是不相同的数量，但是每个LED单元灯珠组的灯珠数量均不小于3颗，最后一个LED单元灯珠组不存在数据级联传输，所以最后一个LED单元灯珠组的灯珠数量可以是不小于1颗。

本发明实施例中，有益效果：解决了现有单线数据传输产品因单颗灯珠损坏导致信号传输中断的问题，同时也解决了现有双线信号传输（断点续传）产品不能连续损坏两颗的问题，提高了产品的可靠性能，提升了产品应用的可行性。

在一实施例中，所述LED单元灯珠组中的每颗灯珠具有唯一的标识符，所述控制器发送的控制信号中携带有所述标识符，所述标识符用于识别出对应的LED灯珠，通过所述控制信号控制对应的LED灯珠。

具体的，LED单元灯珠组和控制器之间的交互是通过基于标识符的通信方式来实现的。每个LED灯珠都有一个唯一的标识符，这可以是数字、字母或者其他特定的编码方式。控制器在发送控制信号时会携带该标识符信息，以指示需要控制对应的LED灯珠。

当LED灯珠接收到控制信号后，它会解析控制信号中的标识符，并根据标识符识别出自己是对应的被控制的灯珠。当LED灯珠成功识别出自己被控制的标识符，它就会按照控制信号中的指令执行相应操作。例如，如果控制信号包含了调节LED灯珠亮度的指令，那么LED灯珠就会根据指令调整自身的亮度水平。如果控制信号包含了改变LED灯珠颜色的指令，那么LED灯珠就会根据指令改变自身的颜色。

本发明实施例中，有益效果：通过并联多颗LED灯珠并且给每个LED灯珠分配不同的标识符，可以实现大量的LED灯珠同时工作，从而扩展了LED灯光控制的范围和应用场景。并且由于每个LED灯珠都有独特的标识符，控制器可以单独控制每个LED灯珠的状态，例如调节亮度、改变颜色等，从而实现对每个像素点的精细化控制，提高了像素显示效果。此外，该并联多颗LED灯珠的方式还具有可靠性强和容错率高的优点。在整个系统中，如果某个LED灯珠出现故障或者失效，只会对该LED灯珠本身产生影响，而不会对其他LED灯珠造成影响。

在一实施例中，通过所述控制信号控制对应的LED灯珠，包括：

分配唯一的标识符至每个LED灯珠，并将所述标识符存储在所述控制器中；

发送控制信号至每个LED灯珠的信号输入端DIN，其中，所述控制信号包含控制指令和要控制的LED灯珠的标识符；

控制板解析输入的所述控制信号，得到所述控制信号中携带的标识字段；

获取所述标识字段的字符数量，根据所述字符数量匹配对应的字符分割方式；其中，预先存储有字符数量与字符分割方式的对应关系；

基于匹配的所述字符分割方式对所述标识字段进行分割，得到多个依次排序的字符区间；

获取各个所述字符区间的首字母，并选择出首字母为预设字符的目标字符区间；获取所述目标字符区间中的字符作为指定标识符；

选择出指定标识符对应的目标LED灯珠，并将控制指令传递给所述目标LED灯珠；其中，所述目标LED灯珠接收到控制指令后，会根据控制指令改变LED灯珠的亮度、颜色或其他属性。

具体的，对上述方案的进一步解释如下：

分配唯一标识符至每个LED灯珠，并将这些标识符存储在控制器中。该过程通过手动编码、自动编码或其他方式实现。

发送控制信号至每个LED灯珠的信号输入端DIN，其中，控制信号包含控制指令和要控制的LED灯珠的标识符。控制信号通过有线或无线通信方式传输，例如RS232、RS485、DMX512等。

控制板解析输入的控制信号，得到控制信号中携带的标识字段。标识字段可能采用不同的字符数和字符分割方式，因此控制板需要根据先前预存储的字符数量与字符分割方式的对应关系进行匹配，确定具体的字符分割方式。

获取标识字段的字符数量，根据字符数量匹配对应的字符分割方式。并在预设的字符数量范围内选择最合适的字符分割方式。

基于匹配的字符分割方式对标识字段进行分割，得到多个依次排序的字符区间。并对分割后的字符区间进行排序。

获取各个字符区间的首字母，并选择出首字母为预设字符的目标字符区间。该预设字符可以是任意字符，例如"A"或"#"等。

从目标字符区间中获取字符作为指定标识符。确保所选取的字符不会与其他LED灯珠的标识符重复。

选择出指定标识符对应的目标LED灯珠，并将控制指令传递给该LED灯珠。目标LED灯珠接收到控制指令后，会根据指令改变自身的亮度、颜色或其他属性，以完成相应的控制操作。

本发明实施例中，有益效果：通过这种基于标识符的LED灯光控制方式，可以实现对单个LED灯珠的精细化控制，并且具有高效性和准确性。此外，由于每个LED灯珠都有独特的标识符，因此具有可靠性强和容错率高的优点。

有益效果：本发明提供的一种LED灯珠电路和LED灯，通过先并联后串联的电路，解决了多颗LED灯珠损坏的情况下也不影响信号级联，提升了产品的可靠性能和应用领域，实现多颗LED损坏不影响信号级联的同时，采用单信号输入方式，信号传输更稳定，解决了双线信号传输频闪的问题，并且多颗LED并联但是又有不同的标识符，实现了并联灯珠间的单点单控效果，提升了像素显示效果。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种LED灯珠电路，包括多个LED单元灯珠组、控制器，其特征在于，所述多个LED单元灯珠组之间串联连接，各个所述LED单元灯珠组包括多个并联的LED灯珠，各个LED灯珠中设置有电源输入端、电源输出端、信号输入端、信号输出端，其中，所述多个LED单元灯珠组至少包括第一LED单元灯珠组和第二LED单元灯珠组；

其中，所述控制器输出控制信号至所述LED单元灯珠组中的各个LED灯珠的信号输入端，并由所述LED灯珠的信号输出端输出至下一个LED单元灯珠组中的各个LED灯珠中的信号输入端；

其中，外部电源设备输出电流信号至各个所述LED单元灯珠组中的各个LED灯珠的电源输入端；

所述LED单元灯珠组中的每颗灯珠具有唯一的标识符，所述控制器发送的控制信号中携带有所述标识符，所述标识符用于识别出对应的LED灯珠，通过所述控制信号控制对应的LED灯珠；

所述通过所述控制信号控制对应的LED灯珠，包括：

分配唯一的标识符至每个LED灯珠，并将所述标识符存储在所述控制器中；

发送控制信号至每个LED灯珠的信号输入端，其中，所述控制信号包含控制指令和要控制的LED灯珠的标识符；

控制板解析输入的所述控制信号，得到所述控制信号中携带的标识字段；

获取所述标识字段的字符数量，根据所述字符数量匹配对应的字符分割方式；其中，预先存储有字符数量与字符分割方式的对应关系；

基于匹配的所述字符分割方式对所述标识字段进行分割，得到多个依次排序的字符区间；

获取各个所述字符区间的首字母，并选择出首字母为预设字符的目标字符区间；获取所述目标字符区间中的字符作为指定标识符；

选择出指定标识符对应的目标LED灯珠，并将控制指令传递给所述目标LED灯珠；其中，所述目标LED灯珠接收到控制指令后，会根据控制指令改变LED灯珠的亮度、颜色或其他属性。

2.根据权利要求1所述的LED灯珠电路，其特征在于，所述LED单元灯珠组中的各个LED灯珠的电源输入端并联连接、所述LED单元灯珠组中的各个LED灯珠的电源输出端并联连接；所述LED单元灯珠组中的各个LED灯珠的信号输入端并联连接、所述LED单元灯珠组中的各个LED灯珠的信号输出端并联连接。

3.根据权利要求1所述的LED灯珠电路，其特征在于，所述控制器的信号输出端与所述第一LED单元灯珠组中的各个LED灯珠的信号输入端相连，用于将所述控制器的控制信号输入至各个所述LED灯珠中，所述LED灯珠的信号输出端与下一个LED单元灯珠组中的各个LED灯珠的信号输入端串联，用于电流信号输出至下一个LED单元灯珠组中的各个LED灯珠中。

4.根据权利要求1所述的LED灯珠电路，其特征在于，每个所述LED单元灯珠组的灯珠数量为相同数量或不相同的数量，每个所述LED单元灯珠组的灯珠数量均不小于三颗。

5.根据权利要求1所述的LED灯珠电路，其特征在于，当所述LED单元灯珠组中损坏的灯珠数量小于n颗时，所述LED单元灯珠组通过所述信号输出端将控制信号传输至下一个LED单元灯珠组，其中，n≥3。

6.根据权利要求1所述的LED灯珠电路，其特征在于，每个所述LED单元灯珠组中的灯珠信号串联传输，其中，最后一个LED单元灯珠组中包括至少一颗灯珠，并且不存在信号串联传输。

7.一种LED灯，其特征在于，包括如权利要求1至6中任一项所述的LED灯珠电路。