CN116419445A - 一种同时调节led灯亮度与颜色的方法、系统和设备 - Google Patents

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CN116419445A CN202111634508.3A CN202111634508A CN116419445A CN 116419445 A CN116419445 A CN 116419445A CN 202111634508 A CN202111634508 A CN 202111634508A CN 116419445 A CN116419445 A CN 116419445A
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Abstract

本发明公开了一种同时调节LED灯亮度与颜色的方法，包括以下步骤：接收外部设备传入的第一指令，第一指令包括目标颜色和目标亮度百分比；根据第一指令切换PWM信号频率，基于第一指令和切换后的PWM信号频率生成用于同时控制LED灯进行亮度与颜色调节的PWM信号；根据PWM信号控制驱动器与LED灯连通，实现对LED灯的亮度与颜色调节。本发明结合PWM信号频率改变和第一调光曲线来实现LED灯的亮度和颜色的动态调节以及动态调节过程中的无频闪，还能够通过PWM信号频率改变以支撑LED灯光的调节深度，结合第一调光曲线,使得LED灯的亮度和颜色的动态调节过程中更加平顺，符合人体视觉体验规律，本发明还提供一种同时调节LED灯亮度与颜色的系统和设备。

Description

一种同时调节LED灯亮度与颜色的方法、系统和设备
技术领域
本发明涉及LED光学控制领域，特别是涉及一种同时调节LED灯亮度与颜色的方法、系统和设备。
背景技术
目前，LED作为重要的照明器件，被广泛地应用在不同的照明领域中。随着人们对光色准确性、光线的品质(如频闪等)的要求越来越高，在日常生活中，人们办公、生活、甚至是室外都离不开灯，不同的场合、不同的人对灯光的亮度、颜色均有不同的要求，例如，卧室的灯通常为暖色调，而且，灯光比较柔和，书房的等则需要明亮一些，因此，需要相应功能的控制方案来调节灯光，LED的可调光调色的特性已经成为LED照明产品的基本需求。
面对这些需求，目前业界采用PWM(Pulse WidthModulation，脉冲宽度调制)调光(调频法)。PWM脉冲宽度调制调光，即运用脉冲宽度调制的脉冲信号控制功率变换模块，使输出电流或者电压随着PWM信号变化，虽然有较强的抗干扰能力，调光范围较宽。
现有许多LED灯虽然颜色可变或有多种颜色同时发亮，但是LED灯的调光深度是确定的，当用户在低亮度区域进行彩光调节的时候，LED的调光深度不支持就会产生非常明显的颜色变化和亮度波动。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种同时调节LED灯亮度与颜色的方法、系统和设备。
第一方面，本发明实施例提供了一种同时调节LED灯亮度与颜色的方法，包括以下步骤：
接收外部设备传入的第一指令，所述第一指令包括目标颜色和目标亮度百分比；
根据所述第一指令切换PWM信号频率；
基于所述第一指令和切换后的所述PWM信号频率生成用于控制LED灯进行亮度与颜色调节的PWM信号；
根据所述PWM信号控制驱动器与所述LED灯连通，实现对所述LED灯的亮度与颜色调节。
其中，预设有多个功率区间和对应的所述PWM信号频率关系表，所述根据所述第一指令切换PWM信号频率包括：
根据所述第一指令计算实际输出功率百分比；
判断所述实际输出功率百分比处于的功率区间；
根据所述关系表确认所述功率区间对应的所述PWM信号频率并生成切换指令；
根据所述切换指令切换所述PWM信号频率。
其中，基于所述第一指令和切换后的所述PWM信号频率生成用于控制LED灯进行亮度与颜色调节的PWM信号，还包括：
通过查表和内插法得到目标颜色对应的各个单色光满功率时对应的占空比；
根据所述各个单色光满功率时对应的占空比以及所述实际输出功率百分比计算得到各个单色光的对应的实际输出占空比。
根据切换后的PEM信号频率和所述各个单色光的对应的实际输出占空比生成各个单色光对应的PWM信号。
其中，所述第一指令还包括初始颜色到目标颜色的第一时间和从初始颜色到目标颜色渐变过程中颜色每次发生变化的第二时间，所述根据所述各个单色光的对应的实际占空比生成各个单色光对应的PWM信号还包括：
根据所述第一时间、所述第二时间分解所述初始颜色变化至所述目标颜色的过程，以及分解初始亮度百分比变化至所述目标亮度百分比的过程，以建立第一调光曲线；
根据所述第一调光曲线生成各个单色光对应的PWM信号。
其中，所述根据所述第一时间、所述第二时间分解所述初始颜色变化至所述目标颜色的过程，以及分解初始亮度百分比变化至所述目标亮度百分比的过程，以建立第一调光曲线包括，
计算所述第一时间和所述第二时间的第一比值得到变化次数；
根据所述变化次数计算单次颜色变化的第一变化量和单次亮度百分比变化的第二变化量；
将多个所述第一变化量和第二变化量拟合为第一调光曲线。
其中，所述计算所述第一时间和所述第二时间的第一比值得到第一变化次数之后，还包括：
判断所述初始亮度百分比是否小于或等于预设的第一阈值，若为是，则计算所述初始亮度百分比与所述目标亮度百分比的第二比值，若为否，则继续执行根据所述第一变化次数计算单次颜色变化的第一变化量和单次亮度百分比变化的第二变化量；
根据所述第一时间和所述第二比值计算所述初始亮度百分比变化至所述第一阈值的第三时间；
根据所述第三时间和设定的变化阈值计算第三变化次数；
根据所述第三变化次数计算所述第三时间内单次颜色变化的第三变化量和所述第三时间内单次亮度百分比变化的第四变化量；
将多个所述第三变化量和第四变化量拟合为第二调光曲线。
第二方面，本发明实施例提供了一种同时调节LED灯亮度与颜色的系统，包括：
信号接收模块，用于接收外部设备传入的第一指令，所述第一指令包括目标颜色和目标亮度百分比；
调频模块，用于根据所述第一指令切换PWM信号频率；
信号生成模块，用于基于所述第一指令和切换后的所述PWM信号频率生成用于控制LED灯进行亮度与颜色调节的PWM信号；
信号输出模块，用于根据所述PWM信号控制驱动器与所述LED灯连通，实现对所述LED灯的亮度与颜色调节。
其中，所述调频模块包括第一计算单元、判断单元、存储单元、确认单元与切频单元：
所述第一计算单元用于根据所述第一指令计算实际输出功率百分比；
所述判断单元用于判断所述实际输出功率百分比处于的功率区间；
所述存储单元用于存储预设的多个功率区间和对应每一个功率区间的所述PWM信号频率关系表；
所述确认单元用于根据所述关系表确认功率区间对应的所述PWM信号频率并生成切换指令；
所述切频单元用于根据所述切换指令切换所述PWM信号频率。
其中，所述信号生成模块包括查询单元、第二计算单元与信号生成单元；
所述查询单元用于通过查表和内插法得到目标颜色对应的各个单色光满功率时对应的占空比；
所述第二计算单元用于根据所述各个单色光满功率时对应的占空比以及所述实际输出功率百分比计算得到各个单色光的对应的实际输出占空比；
所述信号生成单元用于根据切换后的PEM信号频率和所述各个单色光的对应的实际输出占空比生成各个单色光对应的PWM信号。
第三方面，本发明实施例提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的调节LED灯亮度与颜色控制方法。
本发明所提供的一种同时调节LED灯亮度与颜色的方法、系统和设备，结合PWM信号频率改变、第一调光曲线以及第二调光曲线来实现LED灯的亮度和颜色的动态调节。不仅能够实现LED灯的亮度和颜色的动态调节过程中的无频闪，还能够通过PWM信号频率改变以支撑LED灯光的调节深度，结合第一调光曲线和第二调光曲线,使得LED灯的亮度和颜色的动态调节过程中更加平顺，符合人体视觉体验规律。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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为本发明实施例中的同时调节LED灯亮度与颜色的方法流程图；
图2为本发明实施例中的根据第一指令切换PWM信号频率的流程图；
图3为本发明实施例中的生成用于控制LED灯进行亮度与颜色调节的PWM信号的流程图；
图4为本发明实施例中的建立第一调光曲线的流程图；
图5为本发明实施例中的电路结构示意图；
图6为本发明实施例中的同时调节LED灯亮度与颜色的系统示意图；
图7为本发明实施例中的调频模块的示意图；
图8为本发明实施例中的信号生成模块的示意图；
图9为本发明实施例中的计算机设备的结构框图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种能根据输入音乐自动实现灯光控制的灯光控制方法、控制系统和设备。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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。
本申请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数据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”和“具有”以及他们的任何变形，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。
需要说明的是，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明实施例提供的一种同时调节LED灯亮度与颜色的方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1，接收外部设备传入的第一指令，第一指令包括目标颜色和目标亮度百分比。
具体地，外部设备可以是手机、遥控器等能够发射信号的设备，用户可以通过点击手机上的调光软件或者旋转遥控器上的调光按钮，以发射第一指令，第一指令包括用户调节后的目标颜色和目标亮度百分比，目标颜色是一种混光颜色向量信息。
具体的目标颜色和目标亮度百分比可由用户自定义设置。接收方式可以通过网关接收目标颜色和目标亮度百分比。
S2，根据第一指令切换PWM信号频率。
具体地，用户自定义设置的目标颜色和目标亮度百分比范围很广，所以需要调光深度能够支持用户的设置，而调光深度与PWM信号频率有关。
具体的，预设有多个功率区间和对应的所述PWM信号频率关系表。
例如：
(1)实际输出功率百分比在小于2％时，采用200Hz的PWM信号频率。
(2)实际输出功率百分比在2％-5％之间时，采用1000Hz的PWM信号频率。
(3)实际输出功率百分比在大于5％时，采用4000Hz的PWM信号频率。
例如，单片机主频是16M，分频是4M,PWM调光深度和频率是成反比的，即频率越高深度越低，在4000Hz时最低可调比例为1/1000；1000Hz的时候为1/4000,200Hz的时候为1/20000，因此通过切换PWM信号频率能够满足不同的调光深度需求。
具体的，如图2所示，根据第一指令切换PWM信号频率包括以下步骤：
S21，根据第一指令计算实际输出功率百分比。
具体的，通过映射函数计算目标亮度百分比对应的实际输出功率百分比。
例如，目标亮度百分比为Ln。人眼实际感知的亮度变化并不是和实际输出功率成正比的，在实际测试中发现人体感知的亮度和真实亮度的百分比的M次方比较接近,因此目标亮度百分比到实际输出功率百分比的映射函数为P＝LnM。
S22，判断实际输出功率百分比处于的功率区间。
具体的，根据实际输出功率百分比P的大小，判断实际输出功率百分比P位于哪一个预设的功率区间。
S23，根据关系表确认功率区间对应的PWM信号频率并生成切换指令。
例如，若实际输出功率百分比P小于2％时，采用200Hz的PWM信号频率。
(2)实际输出功率百分比P在2％-5％之间时，采用1000Hz的PWM信号频率。
(3)实际输出功率百分比P大于5％时，采用4000Hz的PWM信号频率。
S24，根据切换指令切换PWM信号频率。
S3，基于第一指令和切换后的PWM信号频率生成用于同时控制LED灯进行亮度与颜色调节的PWM信号。
具体的，如图3所示，包括以下步骤：
S31,通过查表和内插法得到目标颜色对应的各个单色光满功率时对应的占空比。
其中，各个单色光是指R-红色光源,G-绿色光源,B-蓝色光源,C-冷白光源,W-暖白光源。
目标颜色为R、G、B、C、W混合后的目标颜色向量，预设有各个目标颜色向量对应的R、G、B、C、W满功率时对应的占空比表，已知目标颜色向量，即可通过查表和内插法得到目标颜色对应的各个单色光满功率时对应的占空比。
S32，根据所述各个单色光满功率时对应的占空比以及所述实际输出功率百分比计算得到各个单色光的对应的实际输出占空比。
例如：各个单色光满功率时对应的占空比分别为R对应D1,G对应D2，B对应D3,C对应D4，W对应D5，实际输出功率百分比为P。
R、G、B、C、W对应的实际占空比分别为：
D1*P,D2*P,D3*P…D5*P。
S33，根据切换后的PWM信号频率和所述各个单色光的对应的实际输出占空比生成各个单色光对应的PWM信号。
根据切换后的PWM信号频率输出的PWM信号，各个单色光对应的实际输出占空比不变，但是PWM信号周期会变长，PWM信号上电时间变长，LED灯调节时，硬件稳定性更好。
具体的，第一指令还包括初始颜色到目标颜色的第一时间和从初始颜色到目标颜色渐变过程中颜色每次发生变化的第二时间，根据各个单色光的对应的实际占空比生成各个单色光对应的PWM信号还包括：
根据第一时间、第二时间分解初始颜色变化至目标颜色的过程，以及分解初始亮度百分比变化至目标亮度百分比的过程，以建立第一调光曲线。
根据第一调光曲线生成各个单色光对应的PWM信号。
具体的，如图4所示，建立第一调光曲线包括以下步骤，
S341，计算第一时间和第二时间的比值得到变化次数。
S342，根据所述变化次数计算单次颜色变化的第一变化量和单次亮度百分比变化的第二变化量。
S343，将多个所述第一变化量和第二变化量拟合为第一调光曲线第一调光曲线。
例如，IEEE于2013年4月发布IEEEPAR1789：2013《Draft Risk Assessment-Potential health effects of flicker from LED lighting》，文件对无频闪判定准则为：
(1)频率低于9Hz，不可觉察波动深度限值为0.288％。
(2)频率在9-3120Hz范围内，不可觉察波动深度限值为频率×0.032％。
(3)频率大于3120Hz，认为完全无频闪，免除考核。
调光调色是一个动态变化的过程，本申请为了实现9Hz以上的频率在调光调色的过程人眼感觉不到频闪，设计了以下方案：
初始颜色向量为C1，初始亮度百分比为L1，第一时间表示为渐变时间T＝N*t，第二时间t是一个定值，为最小变化时间，由单片机性能决定，N为变化次数，目标颜色为CN，目标亮度百分比为LN。
目标亮度百分比到实际输出功率百分比的映射函数为P＝LnM。
颜色映射函数为D＝P*D单；D单为通过目标颜色查询到的某个单色光满功率时对应的占空比，目标亮度实际输出功率百分比乘以该单色光满功率时对应的占空比，得到该单色光对应的实际输出占空比。
变化过程中第一变化量为：
(LN-L1)/N＝△L。
第二变化量分别为:
(CN-C1)/N＝△C。
第N次变化结果为。
LN＝LN-1+△L。
CN＝CN-1+△C。
将N次的变化过程拟合成第一调光曲线。
从初始亮度百分比变化至目标亮度百分比过程中，根据上述计算公式计算每次变化时各个单色光需要输出的实际占空比，并在对应的PWM信号频率下，根据第一调光曲线，连续输出N次PWM信号，LED灯呈现出的变化效果就非常平滑。
通过设置渐变时间和最小变化时间以及将变化过程拟合成第一调光曲线，即使在3120HZ频率以下进行调光调色动态变换时，调节时间快速并且平顺，使人眼不能捕捉到有频闪出现。
进一步的，计算第一时间和第二时间的第一比值得到第一变化次数之后，还包括：
判断初始亮度百分比是否小于或等于预设的第一阈值，若为是，则计算初始亮度百分比与目标亮度百分比的第二比值，若为否，则继续执行根据第一变化次数计算单次颜色变化的第一变化量和单次亮度百分比变化的第二变化量；
根据第一时间和第二比值计算初始亮度百分比变化至第一阈值的第三时间；
根据第三时间和设定的变化阈值计算第三变化次数；
根据第三变化次数计算第三时间内单次颜色变化的第三变化量和第三时间内单次亮度百分比变化的第四变化量；
将多个第三变化量和第四变化量拟合为第二调光曲线。
例如：预设的第一阈值对应的亮度百分比为Ld1＝X％，初始亮度百分比为Ld2＝Y％，目标亮度百分比为Ld3＝Z％，Y％<X％<Z％那么LED灯的变化需要分成两段调节，第一段即亮度百分比从Y％-X％，第二段为亮度从X％到Z％。
在初始亮度百分比Y％变化至X％的过程中设定一个变化阈值，比如将变化阈值设定为K帧，即KFPS，也就是说在初始亮度百分比Y％变化至X％的过程中，LED灯每秒的变化次数不能少于K次，这样可以保证人眼察觉不到明显的变化波动。
其中，若第一时间为T秒，则第三时间T3＝T*(Y％/X％)。
若设定的变化阈值为KFPS，则第三变化次数N3＝T3*K。
若在T3时间内，颜色从Cx1变化至Cx3，则根据N3计算T3时间内变化过程中第三变化量和第四变化量分别为:
(Ld1-Ld2)/N3＝△Lx；(Cx3-Cx1)/N3＝△Cx。
第N3次变化结果为。
Ld1＝Ld1-1+△Lx。
Cx3＝Cx3-1+△Cx
将N3次的变化过程拟合成第二调光曲线。
从初始亮度百分比Y％变化至X％过程中，根据上述计算公式计算每次变化时各个单色光需要输出的实际占空比，并在对应的PWM信号频率下，根据第二调光曲线，连续输出N次PWM信号，在低亮度区域，LED灯呈现出的变化效果也非常平滑。
第二段的调节过程中的变化次数为第一变化次数减去第三变化次数，然后按照上述分解过程计算。
S4：根据PWM信号控制驱动器与LED灯连通，实现对LED灯的亮度与颜色调节。
如图5所示，采用CC2530无线MCU+MS51微处理器实现PWM信号的五路输出，分别对应R、G、B、C、W。
并且采用图腾柱MOSFET驱动器，增加了驱动能力，PWM的输出端为高电平时，提供足够大的充电电流使MOSFET栅源极间电压迅速上升到所需值(缩短上升沿时间)，当PWM的输出端为低电平时，下管为MOS的结电容提供放电回路。栅源极间电容电压的快速泄放，保证开关管能快速关断(缩短下降沿时间)。满足不同频率和不同深度的极致调光要求。
本发明所提供的一种同时调节LED灯亮度与颜色的方法、系统和设备，结合PWM信号频率改变和第一调光曲线来实现LED灯的亮度和颜色的动态调节。不仅能够实现LED灯的亮度和颜色的动态调节过程中的无频闪，还能够通过PWM信号频率改变以支撑LED灯光的调节深度，结合第一调光曲线,使得LED灯的亮度和颜色的动态调节过程中更加平顺，符合人体视觉体验规律，并且本申请时通过算法计算实现调光过程中多种频率切换，相比较与传统的依赖硬件性能实现频率切换的方式，本本申请的适用范围更广，实用性更强。
本发明实施例提供一种同时调节LED灯亮度与颜色的系统100，如图6所示，包括：
信号接收模块10，用于接收外部设备传入的第一指令，第一指令包括目标颜色和目标亮度百分比；
调频模块20，用于根据第一指令切换PWM信号频率；
信号生成模块30，用于基于第一指令和切换后的PWM信号频率生成用于控制LED灯进行亮度与颜色调节的PWM信号；
信号输出模块40，用于根据PWM信号控制驱动器与LED灯连通，实现对LED灯的亮度与颜色调节。
其中，如图7所示，调频模块20包括第一计算单元201、判断单元202、存储单元203、确认单元204与切频单元205：
第一计算单元201用于根据第一指令计算实际输出功率百分比；
判断单元202用于判断实际输出功率百分比处于的功率区间；
存储单元203用于存储预设的多个功率区间和对应每一个功率区间的所述PWM信号频率关系表；
确认单元204用于根据关系表确认功率区间对应的PWM信号频率并生成切换指令；
切频单元205用于根据切换指令切换PWM信号频率。
其中，如图8所示，信号生成模块30包括查询单元301、第二计算单元302与信号生成单元303；
查询单元301用于通过查表和内插法得到目标颜色对应的各个单色光满功率时对应的占空比；
第二计算单元302用于计算PWM信号频率对应的调光深度；
还用于基于调光深度、各个单色光满功率时对应的占空比以及实际输出功率百分比计算得到各个单色光的对应的实际占空比。
信号生成单元303用于根据各个单色光的对应的实际占空比生成各个单色光对应的PWM信号。
本发明还提供一种计算机设备，如图9所示，包括存储器1和处理器2，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一项的调节LED灯亮度与颜色控制方法。
其中，存储器1至少包括一种类型的可读存储介质，可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器1在一些实施例中可以是灯光控制系统的内部存储单元，例如硬盘。存储器1在另一些实施例中也可以是灯光控制系统的外部存储设备，例如插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器1还可以既包括灯光控制系统的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器1不仅可以用于存储安装于灯光控制系统的应用软件及各类数据，例如灯光控制程序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
处理器2在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器1中存储的程序代码或处理数据，例如执行灯光控制程序等。
本实施例所提供的计算机设备可以结合PWM信号频率改变、第一调光曲线以及第二调光曲线来实现LED灯的亮度和颜色的动态调节。不仅能够实现LED灯的亮度和颜色的动态调节过程中的无频闪，还能够通过PWM信号频率改变以支撑LED灯光的调节深度，结合第一调光曲线和第二调光曲线,使得LED灯的亮度和颜色的动态调节过程中更加平顺，符合人体视觉体验规律。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本发明所提供的一种同时调节LED灯亮度与颜色的方法、系统及设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种同时调节LED灯亮度与颜色的方法，其特征在于，包括以下步骤：
接收外部设备传入的第一指令，所述第一指令包括目标颜色和目标亮度百分比；
根据所述第一指令切换PWM信号频率；
基于所述第一指令和切换后的所述PWM信号频率生成用于同时控制LED灯进行亮度与颜色调节的PWM信号；
根据所述PWM信号控制驱动器与所述LED灯连通，实现对所述LED灯的亮度与颜色调节。
2.如权利要求1所述的同时调节LED灯亮度与颜色的方法，其特征在于，预设有多个功率区间和对应的所述PWM信号频率关系表，所述根据所述第一指令切换PWM信号频率包括：
根据所述第一指令计算实际输出功率百分比；
判断所述实际输出功率百分比处于的功率区间；
根据所述关系表确认所述功率区间对应的所述PWM信号频率并生成切换指令；
根据所述切换指令切换所述PWM信号频率。
3.如权利要求2所述的同时调节LED灯亮度与颜色的方法，其特征在于，基于所述第一指令和切换后的所述PWM信号频率生成用于控制LED灯进行亮度与颜色调节的PWM信号，还包括：
通过查表和内插法得到所述目标颜色对应的各个单色光满功率时对应的占空比；
根据所述各个单色光满功率时对应的占空比以及所述实际输出功率百分比计算得到各个单色光的对应的实际输出占空比；
根据切换后的PWM信号频率和所述各个单色光的对应的实际输出占空比生成各个单色光对应的PWM信号。
4.如权利要求3所述的同时调节LED灯亮度与颜色的方法，其特征在于，所述第一指令还包括初始颜色到目标颜色的第一时间和从初始颜色到目标颜色渐变过程中颜色每次发生变化的第二时间，所述根据所述各个单色光的对应的实际占空比生成各个单色光对应的PWM信号还包括：
根据所述第一时间、所述第二时间分解所述初始颜色变化至所述目标颜色的过程，根据所述第一时间、所述第二时间分解初始亮度百分比变化至所述目标亮度百分比的过程，以建立第一调光曲线；
根据所述第一调光曲线生成各个单色光对应的PWM信号。
5.如权利要求4所述的同时调节LED灯亮度与颜色的方法，其特征在于，所述根据所述第一时间、所述第二时间分解所述初始颜色变化至所述目标颜色的过程，以及分解初始亮度百分比变化至所述目标亮度百分比的过程，以建立第一调光曲线包括，
计算所述第一时间和所述第二时间的第一比值得到第一变化次数；
根据所述第一变化次数计算单次颜色变化的第一变化量和单次亮度百分比变化的第二变化量；
将多个所述第一变化量和所述第二变化量拟合为第一调光曲线。
6.如权利要求5所述的同时调节LED灯亮度与颜色的方法，其特征在于，所述计算所述第一时间和所述第二时间的第一比值得到第一变化次数之后，还包括：
判断所述初始亮度百分比是否小于或等于预设的第一阈值，若为是，则计算所述初始亮度百分比与所述目标亮度百分比的第二比值，若为否，则继续执行根据所述第一变化次数计算单次颜色变化的第一变化量和单次亮度百分比变化的第二变化量；
根据所述第一时间和所述第二比值计算所述初始亮度百分比变化至所述第一阈值的第三时间；
根据所述第三时间和设定的变化阈值计算第三变化次数；
根据所述第三变化次数计算所述第三时间内单次颜色变化的第三变化量和所述第三时间内单次亮度百分比变化的第四变化量；
将多个所述第三变化量和第四变化量拟合为第二调光曲线。
7.一种同时调节LED灯亮度与颜色的系统，其特征在于，包括：
信号接收模块，用于接收外部设备传入的第一指令，所述第一指令包括目标颜色和目标亮度百分比；
调频模块，用于根据所述第一指令切换PWM信号频率；
信号生成模块，用于基于所述第一指令和切换后的所述PWM信号频率生成用于控制LED灯进行亮度与颜色调节的PWM信号；
信号输出模块，用于根据所述PWM信号控制驱动器与所述LED灯连通，实现对所述LED灯的亮度与颜色调节。
8.如权利要求7所述的同时调节LED灯亮度与颜色的系统，其特征在于，所述调频模块包括第一计算单元、判断单元、存储单元、确认单元与切频单元：
所述第一计算单元用于根据所述第一指令计算实际输出功率百分比；
所述判断单元用于判断所述实际输出功率百分比处于的功率区间；
所述存储单元用于存储预设的多个功率区间和对应每一个功率区间的所述PWM信号频率关系表；
所述确认单元用于根据所述关系表确认功率区间对应的所述PWM信号频率并生成切换指令；
所述切频单元用于根据所述切换指令切换所述PWM信号频率。
9.如权利要求8所述的同时调节LED灯亮度与颜色的系统，其特征在于，所述信号生成模块包括查询单元、第二计算单元与信号生成单元；
所述查询单元用于通过查表和内插法得到目标颜色对应的各个单色光满功率时对应的占空比；
所述第二计算单元用于根据所述各个单色光满功率时对应的占空比以及所述实际输出功率百分比计算得到各个单色光的对应的实际输出占空比；
所述信号生成单元用于根据切换后的PEM信号频率和所述各个单色光的对应的实际输出占空比生成各个单色光对应的PWM信号。
10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-6任一项所述的同时调节LED灯亮度与颜色的方法。
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