CN219421093U - 一种基于音乐律动的照明控制装置和照明设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于音乐律动的照明控制装置和照明设备，该照明控制装置包括音乐信号获取电路，其用于获取音乐信号；LED灯带电路，其包括多路LED灯带，用于通过点亮不同路灯带实现不同照明效果；单片机控制电路，其与所述音乐信号获取电路连接，用于提取所述音乐信号中包含的律动信号并输出控制信号；灯带驱动电路，其与所述单片机控制电路和所述LED灯带电路连接，用于根据所述控制信号驱动所述多路LED灯带点亮或关闭，以实现不同照明效果。根据本实用新型的方案，解决了目前的智能照明设备功能单一的问题。

Description

一种基于音乐律动的照明控制装置和照明设备

技术领域

本实用新型涉及智能设备技术领域。更具体地，本实用新型涉及一种基于音乐律动的照明控制装置和照明设备。

背景技术

随着智能家居相关技术的快速发展和日益更新，智能照明相关的产品也不断推陈出新，给人们带了极大的方便。然而，目前的智能照明设备功能单一，相关产品却不具有娱乐享受功能，无法使消费者沉浸快乐和良好的气氛中，无法满足人们更高的要求和期待，用户体验感差。

调光技术经过多年的发展已经非常成熟，如DALI调光，DMX512调光，可控硅调光等，在这些调光系统中，都会有非常大的局限性，那就是无论采取了哪一种调光方式，灯光的调光过程都是从上位机得到一个特定的数值，固定地调节到某一特定的亮度；这样的调光方式显得非常单调，并不适合一些娱乐性、休闲类场所。

基于此，如何使照明产品的应用超越“驱暗”的范畴，让灯光也能听懂声音，明暗、色彩、节奏，伴随不同音乐旋律，呈现更舒适的律动变化，携手带来听觉与视觉的融合盛宴，是现有照明系统中正在研究的重要部分。

实用新型内容

为解决上述一个或多个技术问题，本实用新型提出通过采集音乐信号，并通过音乐信号控制灯带实现不同的照明效果，从而将声与光进行结合，有效丰富了照明产品的功能，提升用户体验。为此，本实用新型在如下的多个方面中提供方案。

在第一方面中，本实用新型提供了一种基于音乐律动的照明控制装置，包括：音乐信号获取电路，其用于获取音乐信号；单片机控制电路，其与所述音乐信号获取电路连接，用于提取所述音乐信号中包含的律动信号并输出控制信号；灯带驱动电路，其用于与LED灯带电路连接，所述灯带驱动电路还与所述单片机控制电路连接，用于根据所述控制信号驱动所述LED灯带电路中的LED灯带点亮或关闭，以实现不同照明效果。

在一个实施例中，所述音乐信号获取电路包括音频采集电路和信号放大电路，所述音频采集电路用于采集音乐信号，所述信号放大电路与所述音频采集电路和单片机控制电路连接，用于将所述音乐信号放大并发送至所述单片机控制电路。

在一个实施例中，所述音频采集电路包括麦克风，用于采集音乐信号并将所述音乐信号转换成电信号。

在一个实施例中，所述音乐信号获取电路还包括传输接口，所述传输接口用于通过无线或有线的方式与外部设备进行通信，以获取来自外部设备的音乐信号。

在一个实施例中，所述单片机控制电路包括单片机，所述单片机的信号输出端与所述灯带驱动电路的输入端连接，用于向所述灯带驱动电路发送控制信号。

在一个实施例中，所述灯带驱动电路包括多个驱动子电路，每个驱动子电路的输入端与所述单片机控制电路的输出端连接，每个驱动子电路的输入端用于连接其中一路LED灯带。

在一个实施例中，每个驱动子电路包括控制开关和限流电阻，所述控制开关通过所述限流电路与所述单片机的信号输出端连接，用于根据所述单片机输出的PWM信号调节控制开关的工作状态。

在一个实施例中，所述控制开关包括MOS管和反向并联的二极管，每个驱动子电路还包括第一电阻和第二电阻，所述二极管与所述MOS管反向并联连接，所述MOS管的栅极通过所述第一电阻与所述单片机的信号输出端连接，所述MOS管的源极接地，所述MOS管的源极还通过所述第二电阻与所述单片机的信号输出端连接，所述MOS管的漏极作为所述灯带驱动电路的发光信号输出端。

在一个实施例中，所述LED灯带包括多个串联连接的发光二极管，每个LED灯带中发光二极管的颜色相同，或每个LED灯带中发光二极管的颜色不同。

在第二方面中，本实用新型还提供了一种基于音乐律动的照明设备，包括：LED灯带电路，其包括多路LED灯带，用于通过点亮不同路灯带实现不同照明效果；如前文一个或多个实施例所述的基于音乐律动的照明控制装置，所述照明控制装置分别与所述多路LED灯带连接，用于驱动所述LED灯带电路中的LED灯带点亮或关闭，以实现不同照明效果。

根据本实用新型的技术方案，可以通过音乐信号获取电路获取音乐信号，根据该音乐信号中提取的律动信号控制灯带实现不同的照明效果，实现了照明设备应用中声与光的结合，有效丰富了照明设备的功能，提升了用户体验度。进一步，音乐信号获取电路可以通过音频采集和放大后得到，也可以通过外部设备直接输入，从而满足不同的应用需求。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本实用新型示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本实用新型的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1是示意性示出根据本实用新型的实施例的基于音乐律动的照明控制装置的原理示意图；

图2是示意性示出根据本实用新型的实施例的基于音乐律动的照明控制装置的电路图。

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。

下面结合附图来详细描述本实用新型的具体实施方式。

图1是示意性示出根据本实用新型的实施例的基于音乐律动的照明控制装置的原理示意图。

如图1所示，该基于音乐律动的照明控制装置包括音乐信号获取电路、单片机控制电路和灯带驱动电路。LED灯带电路可以包括多路LED灯带，用于通过点亮不同路灯带实现不同照明效果。在一些实施例中，该LED灯带电路中可以包括多路并联的LED灯带，每个LED灯带的颜色可以相同也可以不同。在一个应用场景中，LED灯带可以包括多个串联连接的发光二极管。每个LED灯带中发光二极管的颜色相同，或每个LED灯带中发光二极管的颜色不同。

音乐信号获取电路可以用于获取音乐信号。在一些实施例中，音乐信号获取电路可以通过麦克风等音频采集设备实时获取，也可以通过外部设备直接获取。例如可以通过电脑输入某一首音乐的音乐信号。

单片机控制电路可以与音乐信号获取电路连接，用于提取音乐信号中包含的律动信号并输出控制信号。在一些实施例中，音乐信号中的律动信号可以是音乐信号中包含的音调或音量。该音乐信号中的律动信号包括音调的高低或音量的大小。单片机控制电路可以根据该音调的高低或音量的大小选择输出对应信号输出端输出控制信号，以控制对应的LED灯带点亮。例如可以将音量大小划分5个不同的区间，当获取到的音乐信号的音量处于设定的区间时，单片机控制电路将对应输出控制信号。

灯带驱动电路可以与单片机控制电路和LED灯带电路连接，用于根据控制信号驱动多路LED灯带点亮或关闭，以实现不同照明效果。在一些实施例中，灯带驱动电路的输出端可以包括第一控制端、第二控制端、第三控制端、第四控制端和第五控制端，所述第一控制端、第二控制端、第三控制端、第四控制端和第五控制端分别用于与LED灯带的第一发光信号输入端、第二发光信号输入端、第三发光信号输入端、第四发光信号输入端和第五发光信号输入端连接，以驱动LED灯带电路调节LED灯带发光的颜色、亮度。

以上结合图1对本实用新型中照明控制装置的原理进行了详细说明，接下来将结合具体的电路结构对该照明控制装置进行阐述。

图2是示意性示出根据本实用新型的实施例的基于音乐律动的照明控制装置的电路图。需要说明的是，该照明控制装置可以理解为是图1中装置的一种可能的示例性实现。因此，前文结合图1中的相关描述同样也适用于下文。

如图2所示，音乐信号获取电路包括音频采集电路和信号放大电路，从而可以通过实时采集信号的方式获取。音频采集电路可以用于采集音乐信号。在一些实施例中，上述音频采集电路可以包括麦克风，用于采集音乐信号并将音乐信号转换成电信号。基于此，该音频采集电路可以采用话筒、录音笔、智能手机、平板、录像机等多种包含麦克风等音频采集电路的设备实现。例如图2中所示出的话筒S1，可以采集音乐信号。

信号放大电路可以与音频采集电路和单片机控制电路连接，用于将音乐信号放大并发送至单片机控制电路。在一些实施例中，信号放大电路可以将采集的音乐信号转换成电信号，还可以对音乐信号进行放大，以提升该照明控制装置控制过程的准确性。如图2中所示出的运算放大器及其外围电路，组成该信号放大电路。该运算放大器的型号可以采用LM321。

进一步，上述音乐信号获取电路还包括传输接口。传输接口用于通过无线或有线的方式与外部设备进行通信，以获取来自外部设备的音乐信号。通过这种方式可以扩展照明控制装置的功能。

上述单片机控制电路包括单片机。单片机的信号输出端与灯带驱动电路的输入端连接，用于向灯带驱动电路发送控制信号。

在一些实施例中，灯带驱动电路包括多个驱动子电路，每个驱动子电路的输入端与单片机控制电路的输出端连接，每个驱动子电路的输入端用于连接其中一路LED灯带。以图2中所示出的LED灯带为例，总共包括5路LED灯带，分别包括白色灯、暖白灯、红色灯、绿色灯和蓝色灯。灯带的第一发光信号输入端为白色发光信号输入端，第二发光信号输入端为暖白色发光信号输入端，第三发光信号输入端为红色发光信号输入端，第四发光信号输入端为绿色发光信号输入端，第五发光信号输入端为蓝色发光信号输入端。单片机可以向灯带驱动电路输出对应颜色灯带的控制信号，然后灯带驱动电路可以根据该控制信号驱动对应的灯带点亮，从而实现不同光效果的输出。例如可以直接通过控制白色灯或暖白灯点亮，也可以通过控制红色、绿色和蓝色混合实现白光照明。

上述灯带驱动电路可以包括第一驱动子电路、第二驱动子电路、第三驱动子电路、第四驱动子电路和第五驱动子电路。通过五路并联的驱动子电路可以实现对五种不同类型灯带的控制。例如可以分别对五种不同颜色的灯的控制。

在一些实施例中，第一驱动子电路的输入端与单片机U1的第一信号输出端（如图2中的引脚8）连接，第二驱动子电路的输入端与单片机的第二信号输出端（如图2中的引脚9）连接，第三驱动子电路的输入端与单片机的第三信号输出端（如图2中的引脚10）连接，第四驱动子电路的输入端与单片机的第四信号输出端（如图2中的引脚11）连接，第五驱动子电路的输入端与所述单片机的第五信号输出端（如图2中的引脚12）连接。在一个应用场景中，每个驱动子电路中均设置有相应的控制开关，并将该控制开关串接于灯带的供电电路中，该单片机可以分别向对应的驱动子电路中的控制开关发送控制信号，从而通过该控制开关的开启过关断，改变灯带的工作状态。

基于上述方式，该单片机可以根据获取的音乐信号中音调或音量的不同，从不同的引脚输出对应的PWM信号，以驱动对应的LED灯带点亮。单片机可以提供多个PWM信号输出端，从而可以向MOS管提供PWM信号，从而控制MOS管导通或关断的占空比。例如该单片机可以包括多个比较单元，将获取的音乐信号中的音调或音量与预设的标准值进行比较，从而可以对应输出不同的控制信号。由于该单片机根据不同大小的信号选择不同的控制信号输出属于现有技术，此处将不再赘述。

在一些实施例中，每个驱动子电路包括控制开关和限流电阻。控制开关通过限流电路与所述单片机的信号输出端连接，用于根据单片机输出的PWM信号调节控制开关的工作状态。在一个应用场景中，该控制开关包括MOS管和反向并联的二极管，每个驱动子电路还包括第一电阻和第二电阻。将二极管与MOS管反向并联连接。MOS管Q5的栅极通过第一电阻R10与单片机的信号输出端连接。MOS管Q5的源极接地，MOS管Q5的源极还通过所述第二电阻R9与单片机的信号输出端连接，MOS管Q5的漏极作为灯带驱动电路的发光信号输出端。基于此，单片机的信号输出端输出PWM信号，可以用于通过调节灯带驱动电路输出的驱动信号的占空比以调节单位时间内流过所述MOS管的电流值，从而实现对灯带工作状态的控制。

为了实现对该装置的有效保护，该装置中还包括第一滤波电路。将该第一滤波电路与单片机的使能端连接，用于控制单片机的工作状态。在一个应用场景中，第一滤波电路包括第一电容和第一电阻。第一电容的第一端与单片机的使能端连接，第一电容的第二端接地，第一电阻的第一端与单片机的使能端连接，第一电容的第二端与外部工作电源连接。通过在该单片机的使能端处进行滤波，可以有效减小外部信号对灯带控制的干扰。例如外部电信号可能影响单片机的使能状态，使得该装置的工作状态不稳定，从而造成该灯带无法稳定照明。

在一些实施例中，该装置中还可以包括电源滤波电路。该电源滤波电路包括第二电容，第二电容的一端与单片机的电源端连接，第二电容的另一端接地。

基于上述内容，在本实用新型的另一方面还提供了一种基于音乐律动的照明设备，包括LED灯带电路，LED灯带电路包括多路LED灯带，用于通过点亮不同路灯带实现不同照明效果。还包括如前文一个或多个实施例所述的基于音乐律动的照明控制装置。将照明控制装置分别与多路LED灯带连接，用于驱动LED灯带电路中的LED灯带点亮或关闭，以实现不同照明效果。

需要说明的是上述灯带的颜色和数量设置仅仅是示例性的而非限制性的，本领域技术人员可以根据实际需要，选择其他的数量或形式。例如可以选择6个不同颜色的灯带，也可以直接选择由不同颜色灯带组成的灯组结构。

本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示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”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体的限定。

虽然本说明书已经示出和描述了本实用新型的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式提供的。本领域技术人员会在不偏离本实用新型思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本实用新型的过程中，可以采用对本文所描述的本实用新型实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本实用新型的保护范围，并因此覆盖这些权利要求范围内的模块组成、等同或替代方案。

Claims (10)

1.一种基于音乐律动的照明控制装置，其特征在于，包括：

音乐信号获取电路，其用于获取音乐信号；

单片机控制电路，其与所述音乐信号获取电路连接，用于提取所述音乐信号中包含的律动信号并输出控制信号；

灯带驱动电路，其用于与LED灯带电路连接，所述灯带驱动电路还与所述单片机控制电路连接，用于根据所述控制信号驱动所述LED灯带电路中的LED灯带点亮或关闭，以实现不同照明效果。

2.根据权利要求1所述的基于音乐律动的照明控制装置，其特征在于，所述音乐信号获取电路包括音频采集电路和信号放大电路，所述音频采集电路用于采集音乐信号，所述信号放大电路与所述音频采集电路和单片机控制电路连接，用于将所述音乐信号放大并发送至所述单片机控制电路。

3.根据权利要求2所述的基于音乐律动的照明控制装置，其特征在于，所述音频采集电路包括麦克风，用于采集音乐信号并将所述音乐信号转换成电信号。

4.根据权利要求2所述的基于音乐律动的照明控制装置，其特征在于，所述音乐信号获取电路还包括传输接口，所述传输接口用于通过无线或有线的方式与外部设备进行通信，以获取来自外部设备的音乐信号。

5.根据权利要求1所述的基于音乐律动的照明控制装置，其特征在于，所述单片机控制电路包括单片机，所述单片机的信号输出端与所述灯带驱动电路的输入端连接，用于向所述灯带驱动电路发送控制信号。

6.根据权利要求5所述的基于音乐律动的照明控制装置，其特征在于，所述灯带驱动电路包括多个驱动子电路，每个驱动子电路的输入端与所述单片机控制电路的输出端连接，每个驱动子电路的输入端用于连接其中一路LED灯带。

7.根据权利要求6所述的基于音乐律动的照明控制装置，其特征在于，每个驱动子电路包括控制开关和限流电阻，所述控制开关通过所述限流电阻与所述单片机的信号输出端连接，用于根据所述单片机输出的PWM信号调节控制开关的工作状态。

8.根据权利要求7所述的基于音乐律动的照明控制装置，其特征在于，所述控制开关包括MOS管和反向并联的二极管，每个驱动子电路还包括第一电阻和第二电阻，所述二极管与所述MOS管反向并联连接，所述MOS管的栅极通过所述第一电阻与所述单片机的信号输出端连接，所述MOS管的源极接地，所述MOS管的源极还通过所述第二电阻与所述单片机的信号输出端连接，所述MOS管的漏极作为所述灯带驱动电路的发光信号输出端。

9.根据权利要求1所述的基于音乐律动的照明控制装置，其特征在于，所述LED灯带包括多个串联连接的发光二极管，每个LED灯带中发光二极管的颜色相同，或每个LED灯带中发光二极管的颜色不同。

10.一种基于音乐律动的照明设备，其特征在于，包括：

LED灯带电路，其包括多路LED灯带，用于通过点亮不同路灯带实现不同照明效果；

如权利要求1-9任意一项所述的基于音乐律动的照明控制装置，所述照明控制装置分别与所述多路LED灯带连接，用于驱动所述LED灯带电路中的LED灯带点亮或关闭，以实现不同照明效果。