CN217789935U

CN217789935U - 一种单片机智能led控制电路

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Publication number: CN217789935U
Application number: CN202222016369.4U
Authority: CN
Inventors: 焦强
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-08-02
Filing date: 2022-08-02
Publication date: 2022-11-11
Anticipated expiration: 2032-08-02

Abstract

本实用新型公开了一种单片机智能LED控制电路，涉及照明控制技术领域，包括模式控制模块，用于提供控制指令；电流采样模块，用于电流采样和转换；智能控制模块，用于接收信号并控制模块工作，恒流调节模块，用于恒流升压调节；输出控制模块，用于提高控制信号的控制能力；LED驱动模块，用于控制流入LED模组的电能；多路控制模块，用于控制多路LED模组的并联工作；LED模组模块，用于通过LED模组发光。本实用新型单片机智能LED控制电路通过模式控制模块为智能控制模块提供控制指令，并控制输出控制模块的工作，继而控制LED模组的数量并进行不同功能的闭断数量，恒流调节模块进行升压恒流控制，实现电路的多功能稳定控制。

Description

一种单片机智能LED控制电路

技术领域

本实用新型涉及照明控制技术领域，具体是一种单片机智能LED控制电路。

背景技术

LED灯具有体积小、质量轻、方向性好、节能寿命长等特点，已被广泛的应用于城市照明中，但现有LED控制装置主要分为两类，一类是LED RGB控制装置，它主要基于RGB三原色原理，通过数字电路控制技术合成任意一种颜色的光或实现七彩变化效果；另一类是LED调光控制装置，它主要采用专门的恒流控制器，通过数字脉冲宽度调制(PWM)技术实现亮度的调节，无法实现LED的多功能控制，且对于不同色温的LED灯，需要通过两个相互独立的电路控制，导致LED控制电路结构复杂，成本高。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种单片机智能LED控制电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

依据本实用新型实施例中，提供一种单片机智能LED控制电路，该单片机智能LED控制电路包括：模式控制模块，电流采样模块，智能控制模块，恒流调节模块，输出控制模块，LED驱动模块，多路控制模块，LED模组模块；

所述模式控制模块，与所述智能控制模块连接，用于提供控制指令；

所述电流采样模块，与所述LED模组模块和智能控制模块连接，用于对所述LED模组模块进行电流采样，用于进行电流电压转换控制并输出电压信号；

所述智能控制模块，与所述多路控制模块、恒流调节模块和输出控制模块连接，用于接收所述控制指令并输出控制信号控制所述输出控制模块和多路控制模块的工作，用于接收所述电压信号并输出驱动信号控制恒流调节模块的工作，

所述恒流调节模块，用于接收所述驱动信号并对输入的电能进行恒流升压调节；

所述输出控制模块，用于接收所述控制信号并提高控制信号的控制能力；

所述LED驱动模块，与所述输出控制模块、恒流调节模块和LED模组模块连接，用于接收所述输出控制模块输出的控制信号并控制功率管电路的闭断，用于控制流入所述LED模组模块的电能；

所述多路控制模块，与所述LED模组模块连接，用于控制多路LED模组与所述LED模组模块进行并联工作；

所述LED模组模块，用于控制LED模组进行交替闭断工作。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型单片机智能LED控制电路通过模式控制模块为智能控制模块提供控制指令，以便由智能控制模块控制输出控制模块的工作，继而控制LED模组进行不同功能的闭断，并由多路控制模块控制并入LED模组模块的LED模组数量，且由智能控制模块控制恒流调节模块进行升压恒流控制，以便为LED模组单元提供所需电能，确保电路的稳定运行，实现对LED模组模块的多功能控制，提高LED控制电路的智能度，且该电路结构简单，成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实例提供的一种单片机智能LED控制电路的原理方框示意图。

图2为本实用新型实例提供的一种单片机智能LED控制电路的电路图。

图3为本实用新型实例提供的恒流调节模块的连接电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1，请参阅图1，一种单片机智能LED控制电路包括：模式控制模块1，电流采样模块2，智能控制模块3，恒流调节模块4，输出控制模块5，LED驱动模块6，多路控制模块7，LED模组模块8；

具体地，所述模式控制模块1，与所述智能控制模块3连接，用于提供控制指令；

电流采样模块2，与所述LED模组模块8和智能控制模块3连接，用于对所述LED模组模块8进行电流采样，用于进行电流电压转换控制并输出电压信号；

智能控制模块3，与所述多路控制模块7、恒流调节模块4和输出控制模块5连接，用于接收所述控制指令并输出控制信号控制所述输出控制模块5和多路控制模块7的工作，用于接收所述电压信号并输出驱动信号控制恒流调节模块4的工作，

恒流调节模块4，用于接收所述驱动信号并对输入的电能进行恒流升压调节；

输出控制模块5，用于接收所述控制信号并提高控制信号的控制能力；

LED驱动模块6，与所述输出控制模块5、恒流调节模块4和LED模组模块8连接，用于接收所述输出控制模块5输出的控制信号并控制功率管电路的闭断，用于控制流入所述LED模组模块8的电能；

多路控制模块7，与所述LED模组模块8连接，用于控制多路LED模组与所述LED模组模块8进行并联工作；

LED模组模块8，用于控制LED模组进行交替闭断工作。

在具体实施例中，上述模式控制模块1可采用，但并不限于按键控制电路、传感器控制电路等控制电路方式为智能控制模块3提供控制指令，以便由智能控制模块3输出相对应的控制信号，在此不做赘述。

在本实施例中，请参阅图2和图3，所述恒流调节模块4包括直流源DC、二极管D1、电阻R1、电阻R2、电感L1、功率管Q1、功率管Q2、电容C1、驱动器；所述智能控制模块3包括控制器U1；

具体地，所述直流源DC的一端连接二极管D1的阳极，二极管D1的阴极连接电阻R2的一端并通过电感L1连接功率管Q1的漏极和功率管Q2的源极，电阻R2的另一端连接控制器U1的第一IO端并通过电阻R1连接直流源DC的另一端、功率管Q1的源极、电容C1的一端和地端，功率管Q1的漏极连接电容C1的另一端和所述LED驱动模块6，功率管Q1的栅极和功率管Q2的栅极均通过驱动器连接控制器U1的第二IO端。

在具体实施例中，上述功率管Q1和的功率管Q2均可选用N沟道增强型MOS管；所述电阻R1和电阻R2组成输入电阻分压电路，为控制器U1提供输入电压采样；上述控制器U1可采用，但并不限于STM32单片机、STC89CC52单片机等控制器实现对LED电路的控制。

进一步地，所述输出控制模块5包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、开关管VT1、开关管VT2、开关管VT3、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电源VCC1；

具体地，所述电阻R3的一端、电阻R4的一端和电阻R5的一端分别连接所述控制器U1的第三IO端、第四IO端和第五I O端，电阻R3的另一端、电阻R4的另一端和电阻R5的另一端分别连接开关管VT1的基极、开关管VT2的基极、开关管VT3的基极，开关管VT1的集电极连接开关管VT2的集电极、开关管VT3的集电极和电源VCC1，开关管VT1的集电极通过电阻R6连接地端，开关管VT2的集电极通过电阻R7连接地端，开关管VT3的集电极通过电阻R8连接地端。

在具体实施例中，上述开关管VT1、开关管VT2、开关管VT3均可选用PNP型三极管。

进一步地，所述LED驱动模块6包括功率管Q3、二极管D2、二极管D3、功率管Q4、功率管Q5、二极管D4、二极管D5、功率管Q6、反相器J1、反相器J2；

具体地，所述功率管Q3的漏极和功率管Q5的漏极连接所述功率管Q2的漏极，功率管Q3的源极通过二极管D2连接二极管D3的阳极和所述LED模组模块8的第一端，功率管Q4的源极和功率管Q6的源极连接所述电流采样模块2，功率管Q3的栅极连接所述开关管VT1的集电极并通过反相器J1连接所述功率管Q4的栅极，功率管Q5的源极通过二极管D4连接二极管D5的阳极和所述LED模组模块8的第二端，功率管Q5的栅极连接所述开关管VT2的集电极并通过反相器J2连接功率管Q6的栅极。

在具体实施例中，上述功率管Q3、功率管Q4、功率管Q5、功率管Q6均可选用P沟道增强型MOS管；上述二极管D2、二极管D3、功率管Q4、二极管D5均可选用1N4007，防止出现回流现象。

进一步地，所述LED模组包括LED1、LED2、LED3、LED4；

具体地，所述LED1的阳极连接LED2的阴极和所述二极管D3的阳极，LED1的阴极连接LED2的阳极、LED3的阳极和LED4的阴极，LED3的阴极连接LED4的阳极和所述二极管D5的阳极。

进一步地，所述LED模组模块8还包块LED模组单元801；

具体地，所述LED模组单元801的电路结构与所述LED1、LED2、LED3、LED4的电路结构相同，且LED模组单元801的第一端连接所述多路控制模块7，LED模组单元801的第二端连接所述二极管D5的阳极。

在具体实施例中，上述LED1和LED3为一组相同类型的LED，LED2和LED4为一组相同类型的LED

进一步地，所述多路控制模块7包括功率管Q7、功率管Q8、电阻R9和电阻R10；

具体地，所述功率管Q7的漏极连接所述二极管D3的阳极，功率管Q7的源极连接功率管Q8的源极，功率管Q8的漏极连接所述LED模组单元801的第一端，功率管Q7的栅极和功率管Q8的栅极连接电阻R10的一端并通过电阻R9连接地端，电阻R10的另一端连接所述开关管VT3的集电极。

在具体实施例中，上述功率管Q7和功率管Q8均可选用P沟道增强型MOS管，用于控制LED模组单元801的接入。

进一步地，所述电流采样模块2包括采样电阻RS1、采样电阻RS2和电流转换单元201；

具体地，所述电流转换单元201，用于将采样电阻RS1和采样电阻RS2采样的电流信号转换为电压信号；

该采样电阻RS1的第一端和采样电阻RS2的第一端分别连接所述功率管Q4的源极和功率管Q5的源极，采样电阻RS1的第二端和采样电阻RS2的第二端均接地，采样电阻RS1的第一端和第二端还分别与电流转换模块的第一端和第二端连接，采样电阻RS2的第一端和第二端还分别与电流转换模块的第三端和第四端连接，电流转换模块的第五端连接所述控制器U1的第六IO端。

在具体实施例中，上述电流转换单元201可采用差分运算电路将电流转换为电压并输出，在此不做赘述。

本实用新型一种单片机智能LED控制电路，通过模式控制模块1为智能控制模块3提供控制指令，以便由智能控制模块3控制输出控制模块5的工作，当模式控制模块1控制控制器U1的第三IO端输出高电平且第四IO端输出低电平时，开关管VT1截止，使得功率管Q3导通、反相器J1进行反相输出高电平，功率管Q4截止，开关管VT2导通，使得功率管Q5截止、反相器J2反相输出低电平，功率管Q6导通，由恒流调节模块4提供的电能依次通过功率管Q3、LED1、LED3和功率管Q6，并由采样电阻RS1进行电流采样，以便由控制器U1对恒流调节模块4进行电压调节，当需要增加LED亮度时，由控制器U1的第五I O端输出高电平，开关管VT3截止，功率管Q7和功率管Q8得到低电平导通，LED模组单元801并入电路，通过控制器U1将继续调节恒流调节模块4输出的电压值，以便控制LED模组重新达到稳定，同理需要点亮LED2和LED4时，控制器U1的第三IO端输出低电平且第四IO端输出高电平即可，继而控制LED模组进行不同功能的闭断，并由多路控制模块7控制并入LED模组模块8的LED模组数量，且由智能控制模块3控制恒流调节模块4进行升压恒流控制，以便为LED模组单元801提供所需电能，确保电路的稳定运行，实现对LED模组模块8的多功能控制，提高LED控制电路的智能度，且该电路结构简单，成本低。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种单片机智能LED控制电路，其特征在于，

该单片机智能LED控制电路包括：模式控制模块，电流采样模块，智能控制模块，恒流调节模块，输出控制模块，LED驱动模块，多路控制模块，LED模组模块；

所述LED模组模块，用于控制LED模组进行交替闭断工作。

2.根据权利要求1所述的一种单片机智能LED控制电路，其特征在于，所述恒流调节模块包括直流源DC、二极管D1、电阻R1、电阻R2、电感L1、功率管Q1、功率管Q2、电容C1、驱动器；所述智能控制模块包括控制器U1；

所述直流源DC的一端连接二极管D1的阳极，二极管D1的阴极连接电阻R2的一端并通过电感L1连接功率管Q1的漏极和功率管Q2的源极，电阻R2的另一端连接控制器U1的第一IO端并通过电阻R1连接直流源DC的另一端、功率管Q1的源极、电容C1的一端和地端，功率管Q1的漏极连接电容C1的另一端和所述LED驱动模块，功率管Q1的栅极和功率管Q2的栅极均通过驱动器连接控制器U1的第二IO端。

3.根据权利要求2所述的一种单片机智能LED控制电路，其特征在于，所述输出控制模块包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、开关管VT1、开关管VT2、开关管VT3、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电源VCC1；

所述电阻R3的一端、电阻R4的一端和电阻R5的一端分别连接所述控制器U1的第三IO端、第四IO端和第五IO端，电阻R3的另一端、电阻R4的另一端和电阻R5的另一端分别连接开关管VT1的基极、开关管VT2的基极、开关管VT3的基极，开关管VT1的集电极连接开关管VT2的集电极、开关管VT3的集电极和电源VCC1，开关管VT1的集电极通过电阻R6连接地端，开关管VT2的集电极通过电阻R7连接地端，开关管VT3的集电极通过电阻R8连接地端。

4.根据权利要求3所述的一种单片机智能LED控制电路，其特征在于，所述LED驱动模块包括功率管Q3、二极管D2、二极管D3、功率管Q4、功率管Q5、二极管D4、二极管D5、功率管Q6、反相器J1、反相器J2；

所述功率管Q3的漏极和功率管Q5的漏极连接所述功率管Q2的漏极，功率管Q3的源极通过二极管D2连接二极管D3的阳极和所述LED模组模块的第一端，功率管Q4的源极和功率管Q6的源极连接所述电流采样模块，功率管Q3的栅极连接所述开关管VT1的集电极并通过反相器J1连接所述功率管Q4的栅极，功率管Q5的源极通过二极管D4连接二极管D5的阳极和所述LED模组模块的第二端，功率管Q5的栅极连接所述开关管VT2的集电极并通过反相器J2连接功率管Q6的栅极。

5.根据权利要求4所述的一种单片机智能LED控制电路，其特征在于，所述LED模组包括LED1、LED2、LED3、LED4；

所述LED1的阳极连接LED2的阴极和所述二极管D3的阳极，LED1的阴极连接LED2的阳极、LED3的阳极和LED4的阴极，LED3的阴极连接LED4的阳极和所述二极管D5的阳极。

6.根据权利要求5所述的一种单片机智能LED控制电路，其特征在于，所述LED模组模块还包块LED模组单元；

所述LED模组单元的电路结构与所述LED1、LED2、LED3、LED4的电路结构相同，且LED模组单元的第一端连接所述多路控制模块，LED模组单元的第二端连接所述二极管D5的阳极。

7.根据权利要求6所述的一种单片机智能LED控制电路，其特征在于，所述多路控制模块包括功率管Q7、功率管Q8、电阻R9和电阻R10；

所述功率管Q7的漏极连接所述二极管D3的阳极，功率管Q7的源极连接功率管Q8的源极，功率管Q8的漏极连接所述LED模组单元的第一端，功率管Q7的栅极和功率管Q8的栅极连接电阻R10的一端并通过电阻R9连接地端，电阻R10的另一端连接所述开关管VT3的集电极。

8.根据权利要求4所述的一种单片机智能LED控制电路，其特征在于，所述电流采样模块包括采样电阻RS1、采样电阻RS2和电流转换单元；

所述电流转换单元，用于将采样电阻RS1和采样电阻RS2采样的电流信号转换为电压信号；

所述采样电阻RS1的第一端和采样电阻RS2的第一端分别连接所述功率管Q4的源极和功率管Q5的源极，采样电阻RS1的第二端和采样电阻RS2的第二端均接地，采样电阻RS1的第一端和第二端还分别与电流转换模块的第一端和第二端连接，采样电阻RS2的第一端和第二端还分别与电流转换模块的第三端和第四端连接，电流转换模块的第五端连接所述控制器U1的第六IO端。