RU179802U1 - Rgb-матрица с динамической подсветкой - Google Patents
Rgb-матрица с динамической подсветкой Download PDFInfo
- Publication number
- RU179802U1 RU179802U1 RU2017145273U RU2017145273U RU179802U1 RU 179802 U1 RU179802 U1 RU 179802U1 RU 2017145273 U RU2017145273 U RU 2017145273U RU 2017145273 U RU2017145273 U RU 2017145273U RU 179802 U1 RU179802 U1 RU 179802U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rgb
- driver
- leds
- drivers
- input
- Prior art date
Links
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 7
- 238000013021 overheating Methods 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000004397 blinking Effects 0.000 description 2
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 2
- 238000007600 charging Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008451 emotion Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
- H05B47/10—Controlling the light source
- H05B47/105—Controlling the light source in response to determined parameters
- H05B47/11—Controlling the light source in response to determined parameters by determining the brightness or colour temperature of ambient light
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
- Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection
Landscapes
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области робототехники, в том числе роботизированные игрушки, роботы для образовательных целей, квадракоптеры, подводные роботы, робототехнические конструкторы.Данное техническое решение направлено на расширение арсенала технических средств определенного назначения, а в качестве технического результата, достигаемого заявленным решением, является реализация заявленной полезной моделью указанного назначения, а именно реализация RGB-матрицы с динамической подсветкой.RGB-матрица с динамической подсветкой, содержащая корпус, внутри которого расположены светодиодная цепь, разделенная на две группы RGB-светодиодов (5, 6); DC/DC маломощный линейный регулятор напряжения с малым падением напряжения и защитой от переполюсовки (1), на вход которого подается напряжение постоянного тока, а выход регулятора подключен ко входу микроконтроллера (2) с энергонезависимой памятью (2.1), к RGB-светодиодным драйверам (3, 4) и PNP транзисторному ключу (7),вход/выход микроконтроллера (2) подключен к выходу/входу RGB-светодиодному драйверу (3) постоянного тока с глобальным контролем яркости, при этом драйвера (3, 4) соединены между собой для передачи управляющих команд от микроконтроллера (2) драйверу (3), а через него драйверу (4), и выполнены с возможностью обнаружения разрыва/замыкания светодиодной цепи, один из драйверов подключен к трехканальному PNP транзисторному ключу, который подключен выходом к анодам первой и второй группы RGB-светодиодов, при этом драйвер (3) подключен к катодам первой группы RGB-светодиодов, а драйвер (4) подключен к катодам второй группы RGB-светодиодов; и содержит программу для управления процессом воспроизведения статических/анимированных, знаковых и символьных изображений и управления яркостью, контрастностью, цветом и частотой мерцания светодиодов. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Область техники.
Полезная модель относится к области робототехники, в том числе роботизированные игрушки, роботы для образовательных целей, квадракоптеры, подводные роботы, робототехнические конструкторы.
RGB-матрицу с динамической подсветкой в робототехнике можно применять в декоративных целях, в качестве подсветки, а также для отображения статуса робота, а именно: загрузка операционной системы, заряд/разряд аккумуляторной батареи, отображение «эмоций» робота в виде символьных изображений, как статических, так динамических.
RGB-матрица с динамической подсветкой преимущественно крепится на видеокамерах модульного типа используемых в робототехнике, а именно: роботизированные игрушки, роботы для образовательных целей, квадракоптеры, подводные роботы, робототехнические конструкторы; при этом использование RGB-матрицы с динамической подсветкой ни в коем случае не ограничивается этим.
Уровень техники.
В современном уровне техники наиболее популярными на сегодняшний день являются светодиодные RGB матрицы. RGB-технология позволяет не только получать белый цвет, но и перемещаться по цветовой диаграмме, управляя этим процессом вручную или с помощью программы. Таким же образом можно получать различные цветовые температуры белого света. Поэтому RGB-матрицы с успехом используются в светодинамических приборах. RGB светодиоды незаменимы для цветной заливки сцены, создания динамических цветовых эффектов, архитектурной и интерьерной подсветки.
Например, известна светодиодная RGB матрица 4×4 (https://lib.chipdip.ru/787/DOC002787739.pdf). В данной RGB матрице светодиодная лента состоит из шестнадцати светодиодов и собрана на одном нитовом модуле, при этом в каждый RGB-светодиод встроен контроллер.
Однако данная RGB матрица имеет ряд недостатков, а именно: в ней отсутствует динамическая подсветка; а также она имеет относительно большие габариты.
Сущность полезной модели.
Данное техническое решение направлено на расширение арсенала технических средств определенного назначения, а в качестве технического результата, достигаемого заявленным решением, является реализация заявленной полезной моделью указанного назначения, а именно, реализация RGB-матрицы с динамической подсветкой.
Данный технический результат достигается благодаря RGB-матрице с динамической подсветкой, содержащей корпус, внутри которого расположены
светодиодная цепь, разделенная на две группы RGB-светодиодов;
DC/DC маломощный линейный регулятор напряжения с малым падением напряжения и защитой от переполюсовки, на вход которого подается напряжение постоянного тока, а выход регулятора подключен ко входу микроконтроллера (2) с энергонезависимой памятью (2.1), к RGB-светодиодным драйверам (3, 4) и PNP транзисторному ключу (7), вход/выход микроконтроллера (2) подключен к выходу/входу RGB-светодиодному драйверу (3) постоянного тока с глобальным контролем яркости, при этом драйвера (3, 4) соединены между собой для передачи управляющих команд от микроконтроллера (2) драйверу (3), а через него драйверу (4), и выполнены с возможностью обнаружения разрыва/замыкания светодиодной цепи, один из драйверов подключен к трехканальному PNP транзисторному ключу (7), который подключен выходом к анодам первой и второй группы RGB-светодиодов (5, 6), при этом первый драйвер подключен к катодам первой группы RGB-светодиодов, а второй драйвер подключен к катодам второй группы RGB-светодиодов;
и содержит программу для управления процессом воспроизведения статических/анимированных, знаковых и символьных изображений, и управления яркостью, контрастностью, цветом и частотой мерцания светодиодов.
В частных вариантах осуществления технического решения в RGB-матрице драйвера осуществляют защиту от перегрева и режим энергосбережения.
В частных вариантах осуществления технического решения в RGB-матрице каждая группа RGB-светодиодов включает по 40 RGB-светодиодов.
В частных вариантах осуществления технического решения в RGB-матрице RGB-светодиодные драйвера являются 48-канальными.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Реализация полезной модели будет описана в дальнейшем в соответствии с прилагаемыми чертежами, которые представлены для пояснения сути полезной модели и никоим образом не ограничивают область полезной модели. К заявке прилагаются следующие чертежи:
фиг. 1 - RGB-матрица с динамической подсветкой - вид сверху.
фиг. 2 - RGB-матрица с динамической подсветкой - вид снизу.
фиг. 3 - функциональная схема RGB-матрицы, с динамической подсветкой.
Осуществление полезной модели.
На фиг. 1 и фиг. 2 изображен общий вид RGB-матрицы с динамической подсветкой соответственно с различных ракурсов.
Далее со ссылкой на фиг. 3 приведена подробная конструкция RGB-матрицы с динамической подсветкой.
Заявленная RGB-матрицы выполнена малых габаритов, а именно не более 50х40 мм и разрешением 4x20, для отображения визуальной информации и статуса устройства на котором будет использоваться RGB-матрица, в виде символов, знаков, а также для декоративной подсветки. RGB-матрица выполнена с возможностью монтажа на миниатюрной модульной видеокамере, например, мини камера 3.0 мегапикселя AR0330 H.264/MJPEG/CMOS веб камера usb hd, данный вариант выбора камеры для заявленного решения не должен трактоваться как ограничивающий иные варианты камер, которые должны быть понятны для специалиста в данной области техники.
Внутри корпуса RGB-матрицы расположена светодиодная цепь, разделенная на две группы RGB-светодиодов (5, 6) с общим катодом SMD0603, при этом каждая группа включает по 40 RGB-светодиодов. В результате чего осуществляется наиболее быстрая возможность управления подсветкой отдельных групп RGB-светодиодов матрицы, а именно осуществляется динамическая подсветка, что позволяет добиться более высокого соотношения динамического контраста, что положительным образом сказывается на получаемом изображении.
Два RGB-светодиодных драйвера (3, 4) постоянного тока с глобальным контролем яркости, при этом драйвера соединены между собой и выполнены с возможностью обнаружения разрыва/замыкания светодиодной цепи. Кроме того, драйвера (3, 4) выполнены в виде 48-канальных RGB светодиодных драйверов и осуществляют защиту от перегрева, и выполняют режим энергосбережения.
DC/DC маломощный линейный регулятор напряжения с малым падением напряжения и защитой от переполюсовки (1), на вход которого подается напряжение постоянного тока.
Трехканальный PNP транзисторный ключ (7).
RGB-матрица с динамической подсветкой включает микроконтроллер (2) с энергонезависимой памятью (2.1.) для хранения и генерации знаков и символов на RGB-светодиоды (5, 6), а также программу, которая управляет процессом воспроизведения статических/анимированных, знаковых и символьных изображений, и управляет яркостью, контрастностью, цветом, и частотой мерцания RGB-светодиодов путем передачи управляющих команд на RGB-драйвера (3, 4). К микроконтроллеру (2) может быть подключён кварцевый резонатор на 8 МГц. При этом, микроконтроллер (2) может быть выполнен в виде высокопроизводительного маломощного 8-разрядного микроконтроллера с продвинутой RISC архитектурой.
Ниже приводится перечень сценариев, в соответствии с которыми сделаны различные вариации частоты мерцания RGB-светодиодов:
Пошаговая (резкая) смена цветов.
Плавная смена цветов без угасания.
Плавная смена цветов с угасанием.
Резкое мигание одного цвета.
Плавное мигание одного цвета.
Резкое мигание со сменой цветов.
Плавное мигание со сменой цветов.
Яркое монохромное быстрое мигание типа строб.
Яркое быстрое мигание типа строб со сменой цветов.
Тусклое монохромное быстрое мигание типа строб.
Тусклое быстрое мигание типа строб со сменой цветов.
В корпусе RGB-матрицы выполнен интерфейсный вход/выход, что обеспечивает возможность подключения к внешнему микрокомпьютеру или программатору для программирования микроконтроллера.
Далее будет описан принцип работы заявленной RGB-матрицы с динамической подсветкой.
На вход DC/DC маломощного линейного регулятора напряжения с малым падением напряжения и защитой от переполюсовки (1) подается напряжение постоянного тока от 3,3 до 7,5 вольт, выход регулятора подключен ко входу подачи напряжения высокопроизводительного микроконтроллера (2) с энергонезависимой памятью (2.1), к RGB-светодиодным драйверам (3, 4) и PNP транзисторному ключу (7).
Вход/выход микроконтроллера (2) подключен к выходу/входу RGB-светодиодного драйвера (3) постоянного тока с глобальным контролем яркости, при этом драйвер (3) соединен с драйверов (4), для передачи управляющих команд от микроконтроллера (2), при этом RGB-светодиодные драйвера (3, 4) выполнены с возможностью обнаружения разрыва/замыкания светодиодной цепи и осуществляют защиту от перегрева, и выполняют режим энергосбережения.
RGB-светодиодный драйвер (3) подключен к трехканальному PNP транзисторному ключу (7), который подключен выходом к анодам первой и второй группы RGB-светодиодов (5, 6).
После подачи напряжения питания, например, 3.3 В, высокопроизводительный микроконтроллер запускает программу для автономного управления процессом воспроизведения статических или анимированных, знаковых или символьных изображений из энергонезависимой памяти (2.1), формирует сигналы для управления этими изображениями и передает указанные сигналы к драйверу (3) по SPI/BIT-BANG интерфейсу, а драйвер (3) передает сигналы, поступающие от микроконтроллера драйверу (4), принятые сигналы от микроконтроллера драйвер (3) передает к катодам первой группы RGB-светодиодов, а драйвер (4) передает к катодам второй группы RGB-светодиодов, при этом драйвер (3) подключен к трехканальному PNP транзисторному ключу (7), который подает управляющее напряжение с выхода на аноды 80 RGB-светодиодов с общим катодом SMD0603 (5, 6).
В зависимости от программы, используемой в микроконтроллере (2) и переданных соответствующим образом сигналов, по SPI/BIT-BANG интерфейсу драйверу (3), который в свою очередь передает управляющие сигналы драйверу (4); драйвер (3) используя PNP транзисторный ключ, подает напряжение (высокий уровень) на аноды необходимой цветовой группы R/G/B светодиодных кристаллов или их вариации (например RG/RB/BG) RGB-светодиодов (5, 6), а также передает сигналы низкого уровня или Z-состояния (в зависимости от программы) на катоды первой группы, а драйвер (4), передает катодам второй группы RGB-светодиодов. При совпадении высокого уровня, на одном или нескольких кристаллах, на аноде определенного светодиода, определенной группы, с низким уровнем на его катоде, цепь замыкается, через нее начинает течь ток и кристалл или кристаллы этого светодиода начинают светиться. Причем за счёт частоты попеременного включения/выключения определенных светодиодов, а также за счет уровня напряжения, который задается широтно-импульсной модуляцией, достигается смена кадров анимированного изображения, плавное или резкое изменение цветовой гаммы, а также яркости и контрастности изображения.
Представленная конструкция заявленной полезной модели позволяет реализовать RGB-матрицу с динамической подсветкой малых размеров.
Claims (4)
1. RGB-матрица с динамической подсветкой, содержащая корпус, внутри которого расположенысветодиодная цепь, разделенная на две группы RGB-светодиодов (5, 6);DC/DC маломощный линейный регулятор напряжения с малым падением напряжения и защитой от переполюсовки (1), на вход которого подается напряжение постоянного тока, а выход регулятора подключен ко входу микроконтроллера (2) с энергонезависимой памятью (2.1), к RGB-светодиодным драйверам (3, 4) и PNP транзисторному ключу (7), вход/выход микроконтроллера (2) подключен к выходу/входу RGB-светодиодному драйверу (3) постоянного тока с глобальным контролем яркости, при этом драйвера (3, 4) соединены между собой, для передачи управляющих команд от микроконтроллера (2) драйверу (3), а через него драйверу (4), и выполнены с возможностью обнаружения разрыва/замыкания светодиодной цепи, один из драйверов подключен к трехканальному PNP транзисторному ключу, который подключен выходом к анодам первой и второй группы RGB-светодиодов, при этом драйвер (3) подключен к катодам первой группы RGB-светодиодов, а драйвер (4) подключен к катодам второй группы RGB-светодиодов;и содержит программу для управления процессом воспроизведения статических/анимированных, знаковых и символьных изображений, и управления яркостью, контрастностью, цветом и частотой мерцания светодиодов.
2. RGB-матрица по п.1, характеризующаяся тем, что драйвера осуществляют защиту от перегрева и режим энергосбережения.
3. RGB-матрица по п.1, характеризующаяся тем, что каждая группа RGB-светодиодов включает по 40 RGB-светодиодов.
4. RGB-матрица по п.1, характеризующаяся тем, что RGB-светодиодные драйвера являются 48-канальными.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017145273U RU179802U1 (ru) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | Rgb-матрица с динамической подсветкой |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017145273U RU179802U1 (ru) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | Rgb-матрица с динамической подсветкой |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU179802U1 true RU179802U1 (ru) | 2018-05-24 |
Family
ID=62203056
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017145273U RU179802U1 (ru) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | Rgb-матрица с динамической подсветкой |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU179802U1 (ru) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7308296B2 (en) * | 1997-08-26 | 2007-12-11 | Color Kinetics Incorporated | Precision illumination methods and systems |
US7507001B2 (en) * | 2002-11-19 | 2009-03-24 | Denovo Lighting, Llc | Retrofit LED lamp for fluorescent fixtures without ballast |
RU2534059C2 (ru) * | 2008-11-04 | 2014-11-27 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Осветительная система, содержащая ковер с задней подсветкой для обеспечения динамических эффектов освещения ковра |
US9295117B2 (en) * | 2011-12-16 | 2016-03-22 | Alternative Lighting Technologies, Inc. | Near unity power factor long life low cost LED lamp retrofit system and method |
US9414456B2 (en) * | 2011-02-28 | 2016-08-09 | Chon Meng Wong | LED lighting system |
EP3089558A2 (en) * | 2008-11-26 | 2016-11-02 | Wireless Environment, LLC | Wireless lighting devices and applications |
US20160323972A1 (en) * | 2011-03-11 | 2016-11-03 | Ilumi Solutions, Inc. | LED Lighting Device |
US20170303368A1 (en) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | Nicolae Brebenel | LED Lighting System and Device |
US20180073686A1 (en) * | 2016-09-14 | 2018-03-15 | Osram Sylvania Inc. | Solid state lighting device with electronically adjustable light beam distribution |
-
2017
- 2017-12-26 RU RU2017145273U patent/RU179802U1/ru active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7308296B2 (en) * | 1997-08-26 | 2007-12-11 | Color Kinetics Incorporated | Precision illumination methods and systems |
US20080183081A1 (en) * | 1997-08-26 | 2008-07-31 | Philips Solid-State Lighting Solutions | Precision illumination methods and systems |
US7507001B2 (en) * | 2002-11-19 | 2009-03-24 | Denovo Lighting, Llc | Retrofit LED lamp for fluorescent fixtures without ballast |
RU2534059C2 (ru) * | 2008-11-04 | 2014-11-27 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Осветительная система, содержащая ковер с задней подсветкой для обеспечения динамических эффектов освещения ковра |
EP3089558A2 (en) * | 2008-11-26 | 2016-11-02 | Wireless Environment, LLC | Wireless lighting devices and applications |
US9414456B2 (en) * | 2011-02-28 | 2016-08-09 | Chon Meng Wong | LED lighting system |
US20160323972A1 (en) * | 2011-03-11 | 2016-11-03 | Ilumi Solutions, Inc. | LED Lighting Device |
US9295117B2 (en) * | 2011-12-16 | 2016-03-22 | Alternative Lighting Technologies, Inc. | Near unity power factor long life low cost LED lamp retrofit system and method |
US20170303368A1 (en) * | 2016-04-15 | 2017-10-19 | Nicolae Brebenel | LED Lighting System and Device |
US20180073686A1 (en) * | 2016-09-14 | 2018-03-15 | Osram Sylvania Inc. | Solid state lighting device with electronically adjustable light beam distribution |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7893661B2 (en) | Driver circuit arrangement | |
CN102970788B (zh) | Led驱动器装置、液晶显示器和驱动led阵列的方法 | |
US9622307B2 (en) | Apparatus and technique for modular electronic display control | |
US9013117B2 (en) | Method for driving color lamp and apparatus therefor | |
US20090195182A1 (en) | Light Emission Control Circuit for Turning on a Plurality of Light Emitting Elements, and Lighting Apparatus and Portable Information Terminal Having the Same | |
WO2008100605A2 (en) | Partially filterless and two-color subpixel liquid crystal display devices, mobile electronic devices including the same, and methods of operating the same | |
TW201142469A (en) | Method, apparatus, and system for color sequential imaging | |
CN105788525A (zh) | Led灯组的驱动方法及其驱动电路、背光源和显示装置 | |
CN105405407A (zh) | 显示装置及其背光驱动方法 | |
CN111642038B (zh) | Led驱动电路及投影仪 | |
RU179802U1 (ru) | Rgb-матрица с динамической подсветкой | |
CN211481554U (zh) | 亮度和色度可调的组合式3d rgb led光立方装置 | |
CN108253356A (zh) | 一种基于无线控制的智能吸顶灯 | |
JP4949777B2 (ja) | 発光ダイオード点滅制御装置、照明装置および液晶表示装置 | |
JP4787523B2 (ja) | 発光制御装置、それを用いた発光装置、および画像表示装置 | |
CN208157018U (zh) | 一种Micro-LED显示系统 | |
JP6125791B2 (ja) | Led光源装置 | |
US10801683B2 (en) | Display capable of photovoltaic power generation | |
CN218679439U (zh) | 集成led光源控制模块以及led灯具 | |
CN212519143U (zh) | 一种补光装置和终端 | |
CN212034392U (zh) | 一种智能蓝牙灯控模组 | |
CN212544114U (zh) | 具高精度控制的电流控制装置 | |
CN220974027U (zh) | 一种用于车用贯穿式大灯的控制系统 | |
CN216437528U (zh) | 一种rgbw调光调色逻辑控制电路 | |
JP2004179045A (ja) | 街路灯の点灯制御方法と、それを使用する街路灯 |