CN220511283U - 一种用于控制灯带的装置和灯带控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于控制灯带的装置和灯带控制系统，该装置包括单片机和灯带驱动电路，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；所述灯带驱动电路的输出端包括第一控制端、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所述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，以驱动所述灯带调节发光的颜色。根据本实用新型的方案，解决了目前的灯带使用效果差和能耗大的问题。

Description

一种用于控制灯带的装置和灯带控制系统

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用于控制灯带的装置和灯带控制系统。

背景技术

led灯带是指把LED组装在带状的FPC（柔性线路板）或PCB硬板上，因其产品形状象一条带子一样而得名。因为使用寿命长（一般正常寿命在8~10万小时），又非常节能和绿色环保而逐渐在各种装饰行业中崭露头角。

然而，现有的LED灯带仅支持红色、绿色和蓝色的灯光输出，而且白色灯光需要由红色、绿色和蓝色三色混合而成，红色、绿色和蓝色三种发光单元发出的光比较容易出现混合不均匀的问题，使得灯带无法形成效果良好的自然光。同时，当需要形成自然光时，需要控制点亮红色、绿色和蓝色三色灯珠，造成灯光能耗增大。

基于此，目前所存在的问题是如何解决目前的灯带使用效果差和能耗大的问题。

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在现有的红色、绿色和蓝色的灯光输出中增加相应的白色光控制输出部分，从而可以直接控制灯带输出自然光，使得灯带的使用更加灵活并且能够有效节能。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用于控制灯带的装置，包括单片机和灯带驱动电路，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；所述灯带驱动电路的输出端包括第一控制端、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所述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，以驱动所述灯带调节发光的颜色。

在一个实施例中，所述灯带驱动电路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，所述第一驱动子电路的输入端与所述单片机的第一信号输出端连接，所述第二驱动子电路的输入端与所述单片机的第二信号输出端连接，所述第三驱动子电路的输入端与所述单片机的第三信号输出端连接，所述第四驱动子电路的输入端与所述单片机的第一信号输出端连接，所述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连接。

在一个实施例中，所述第一驱动子电路、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均包括第一电阻、第二电阻、MOS管和二极管，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，所述单片机的信号输出端输出PWM信号，用于通过调节所述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。

在一个实施例中，还包括第一滤波电路，所述第一滤波电路与所述单片机的使能端连接，用于控制所述单片机的工作状态。

在一个实施例中，所述第一滤波电路包括第一电容和第一电阻，所述第一电容的第一端与所述单片机的使能端连接，所述第一电容的第二端接地，所述第一电阻的第一端与所述单片机的使能端连接，所述第一电容的第二端与外部工作电源连接。

在一个实施例中，还包括电源滤波电路，所述电源滤波电路包括第二电容，所述第二电容的一端与所述单片机的电源端连接，所述第二电容的另一端接地。

在一个实施例中，所述灯带的第一发光信号输入端为白色发光信号输入端，所述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，所述第五发光信号输入端为蓝色发光信号输入端。

在第二方面中，本实用新型还提供了一种灯带控制系统，包括含有灯带及前文一个或多个实施例所述的用于控制灯带的装置，所述装置中灯带驱动电路的第一控制端、第二控制端、第三控制端、第四控制端和第五控制端分别与所述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，以驱动所述灯带调节发光的颜色。

在一个实施例中，所述灯带包括多个串联连接的发光二极管。

根据本实用新型的方案，可以通过在原有的三种灯光输出的基础上增加其他类型的灯光，并设置对应的驱动控制电路，可以实现多种不同颜色灯光的控制，有效提升了灯带控制的灵活性。进一步，通过增加灯光设置的方式，使得自然光等其他形式的光可以直接进行点亮，而不需要同时点亮多种颜色的灯光，有效提升了灯带的节能效果。

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用于控制灯带的装置的原理示意图；

图2是示意性示出根据本实用新型的实施例的灯带控制系统的结构的示意图。

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用于控制灯带的装置的原理示意图。

如图1所示，该用于控制灯带的装置包括单片机和灯带驱动电路，单片机的信号输出端与灯带驱动电路的输入端连接，用于向所述灯带驱动电路发送控制信号。

具体地，灯带驱动电路的输出端包括第一控制端、第二控制端、第三控制端、第四控制端和第五控制端，从而可以为灯带中的多组发光器件提供控制信号。在一些实施例中，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，以驱动所述灯带调节发光的颜色。

在一些实施例中，当LED灯带中包括白色灯、暖白灯、红色灯、绿色灯和蓝色灯时，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。

图2是示意性示出根据本实用新型的实施例的灯带控制系统的结构的示意图。需要说明的是，该灯带控制系统中右侧的用于控制灯带的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，灯带驱动电路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。

在一些实施例中，上述第一驱动子电路、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均包括第一电阻R10、第二电阻R9、MOS管Q5和二极管。将二极管与MOS管反向并联连接，从而通过二极管实现对MOS管的保护。在一些实施例中，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。

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。

在一些实施例中，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。

在本实用新型的第二方面中，还提供了一种灯带控制系统，包括含有灯带及前文一个或多个实施例的用于控制灯带的装置。上述装置中灯带驱动电路的第一控制端、第二控制端、第三控制端、第四控制端和第五控制端分别与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，以驱动所述灯带调节发光的颜色。在一些实施例中，上述灯带可以包括多个串联连接的发光二极管。通过将灯带驱动电路中的开关元件串接在灯带的供电回路中，可以通过控制开关元件的通断来控制灯带的照明效果，从而实现多种效果的展示。

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 (7)

1.一种用于控制灯带的装置，其特征在于，包括单片机和灯带驱动电路，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；

所述灯带驱动电路的输出端包括第一控制端、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所述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，以驱动所述灯带调节发光的颜色；

所述灯带驱动电路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，所述第一驱动子电路的输入端与所述单片机的第一信号输出端连接，所述第二驱动子电路的输入端与所述单片机的第二信号输出端连接，所述第三驱动子电路的输入端与所述单片机的第三信号输出端连接，所述第四驱动子电路的输入端与所述单片机的第一信号输出端连接，所述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连接；

所述第一驱动子电路、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均包括第一电阻、第二电阻、MOS管和二极管，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；

所述灯带的第一发光信号输入端为白色发光信号输入端，所述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，所述第五发光信号输入端为蓝色发光信号输入端；

其中反向并联的MOS管和二极管串接在灯带的供电回路中，所述单片机用于向灯带驱动电路输出对应颜色灯带的控制信号，灯带驱动电路用于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。

2.根据权利要求1所述的用于控制灯带的装置，其特征在于，所述单片机的信号输出端输出PWM信号，用于通过调节所述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。

3.根据权利要求1所述的用于控制灯带的装置，其特征在于，还包括第一滤波电路，所述第一滤波电路与所述单片机的使能端连接，用于控制所述单片机的工作状态。

4.根据权利要求3所述的用于控制灯带的装置，其特征在于，所述第一滤波电路包括第一电容和第一电阻，所述第一电容的第一端与所述单片机的使能端连接，所述第一电容的第二端接地，所述第一电阻的第一端与所述单片机的使能端连接，所述第一电容的第二端与外部工作电源连接。

5.根据权利要求1所述的用于控制灯带的装置，其特征在于，还包括电源滤波电路，所述电源滤波电路包括第二电容，所述第二电容的一端与所述单片机的电源端连接，所述第二电容的另一端接地。

6.一种灯带控制系统，其特征在于，包括含有灯带及权利要求1-5任意一项所述的用于控制灯带的装置，所述装置中灯带驱动电路的第一控制端、第二控制端、第三控制端、第四控制端和第五控制端分别与所述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，以驱动所述灯带调节发光的颜色。

7.根据权利要求6所述的灯带控制系统，其特征在于，所述灯带包括多个串联连接的发光二极管。