泰宁新闻网

分享获取LED灯串各发光模组空间位置的寻址电路和方法与流程

鞋

泰宁新闻网 http://www.tainingxinwen.cn 2020-10-18 06:57 出处:网络
本站提供的分享获取LED灯串各发光模组空间位置的寻址电路和方法与流程,小编为你答疑解惑

本站提供的分享获取LED灯串各发光模组空间位置的寻址电路和方法与流程,小编为你答疑解惑


本发明涉及led灯带,特别涉及一种可快速获取led灯带中各发光模组位于该led灯带中空间排序位置的寻址电路和寻址方法。



背景技术:

在城市的灯饰工程中,led灯带被广泛应用,每当夜晚降临,这些led灯带在不同信号(以下称彩灯信号)的控制下,闪烁着不同的图案、文字和流彩(流彩即:流动的彩条或彩带、图案、文字或风光背景),从而使夜幕下的城市更加美丽。

通常,led灯带由若干组led发光组件采用并联连接方式设置在电源的正负端之间,每组led发光组件包括单个led灯珠或单组三基色led灯珠和设置在该led发光灯组件中的控制芯片,在制作该led灯带时,都会在每组led发光组件的控制芯片中内置一个id地址,但在制作灯带的过程中,由于随机焊接led灯珠和控制芯片的原因,所有led发光组件在空间排序上并不能按照其中的控制芯片的id地址的顺序来依序设置,即所有led发光组件并不易由控制电源的近旁至远方依照id地址的顺序排列设置,因此,当控制单元发送彩灯信号前,需要知晓由控制电源近旁至远方依次连接的每组led发光组件的id地址的地址码与空间位置的对应关系。在知晓该地址码后,通过发射相关的控制信号即可将正确的设计图案、文字或流彩依照各led发光组件的空间位置顺序呈现在led灯带上。

中国发明专利公开了一种技术方案(该专利的名称为《一种led灯串产生单体花色变化的方法》,申请日为2015年09月25日,公开号为:cn105307326a),该方案采用双线(正负电源线)为led灯串提供电能和完成数据信号传输任务。为了获取led灯串中各led发光模组的地址码与对应的led发光模组位于该led灯串中的排序位置之间的关系,该方案将各led发光组件的地址码与主控制器的主控命令中的地址码均设置为三段(首4位码元+次8位码元+低8位码元),寻址时,利用预设寻址软件配合光电二极管进行寻址比较,先检测低8位地址,如果不符合,则继续比较次8位地址,再不匹配,最后进行首4位地址比对,依次循环比对直至所有单体地址码确认为止,其优点是:不必逐一进行比较,寻址时间缩短。

但上述方案存在以下不足:

1)进行寻址工作时,需采用摄像视频识别或感光三极管识别的配合,也就是说,寻址时需配备专用工具,同时还需具有专业水平较高的人员操作。

2)寻址工作需在该led灯串未安装到使用位置(如楼宇外表面、工地建筑物等地方)上进行。

3)由于采用分段式的地址读取方式,地址数必然减少,不然没法用分段式的读取方式,分为三段读取每段地址码的时候,其它段都需要用0码来覆盖住。

4)采用5v和3v做为逻辑电平识别,5v与3v相差2v,线拉长后会出现电压下降电压不够5v的时候,这个时候智能芯片需要识别的电平差就更加的小了(小于2v),这个时候很容易出现信号误判的现象。

5)使用时,当该led灯串中某个或些led发光模组损坏不发光时,首次寻址获取的各led发光模组的地址码与对应的led发光模组位于该led灯串中的排序位置之间的关系信息则打乱,再次寻址时,需将整个led灯串拆卸下来返厂维修检测,损坏的灯珠还需视频寻址仪跟踪检查,由此增大了作业难度。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种操作简单、可在led灯带安装使用后进行快速寻址的获取led灯串各发光模组空间位置的寻址电路和方法。

为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:

本发明的获取led灯串各发光模组空间排序位置的寻址电路,包括若干个智能型的led发光模组,每个led发光模组包含单体控制芯片和至少一组三基色led灯珠,在所述单体控制芯片中内置有识别该led发光模组的地址码,所有led发光模组以相互并联方式跨接在供电电源的正负电源线之间,其特征在于:该寻址电路的检测信号单元包括启动寻址模块和寻址信号收发模块,其中,

启动寻址模块,通过所述的正负电源线向所有led发光模组发送示意开始寻址模式的启动信号,该启动信号为16bit二进制码的串行信号,其中,

“0”码为:12v的高电平和8v的低电平,高电平的宽度为6μs,低电平的宽度为1μs;

“1”码为:12v的高电平和8v的低电平,高电平的宽度为12μs,低电平的宽度为1μs;

寻址信号收发模块,在所述启动信号被所有led发光模组获取并确认后,通过所述的正负电源线发送寻址信号,该寻址信号为若干个方波,方波的总数大于或等于该led灯带中led发光模组的总数,每个方波的周期和波幅相同,相邻两个方波之间的时间间隔略大于单个方波往返于该led灯带全长所需的时间;

每个led发光模组中的单体控制芯片对接收到的所述方波的个数进行累计,当累计的数值与内置在该单体控制芯片中的所述地址码数值相同时,该单体控制芯片向所述寻址信号收发模块输出设定电流值的反馈信号。

所述方波的个数为25-220个,每个方波的高电平为12v,低电平为8v。

所述地址码为20bit的二进制编码。

所述反馈信号的电流值为20ma。

所述检测信号单元还设有信号放大电路和a/d转换模块,其中,信号放大电路对所述的反馈信号进行放大并传送给a/d转换模块,该a/d转换模块将放大后的反馈信号转换为数字信号传送给向该led灯带发送显示文字/图案/色彩信号的控制单元。

本发明的获取led灯串各发光模组空间排序位置的寻址方法,该led灯带由若干个智能型的led发光模组以相互并联方式跨接在供电电源的正负电源线之间构成,具体步骤如下:

1)启动寻址模式,由检测信号单元通过所述正负电源线向所有led发光模组发送示意开始寻址模式的启动信号,该启动信号为16bit二进制码的串行信号,当每个led发光模组中的单体控制芯片接收到该启动信号后即进入寻址模式;

2)当所有led发光模组进入寻址模式后,检测信号单元再向所有led发光模组发送方波数列,该方波数列中的方波个数大于或等于该led灯带中led发光模组的总数,每个led发光模组中的单体控制芯片对接收到的所述方波逐个进行累计,当累计的数值与内置在该led发光模组中的地址码的数值相同时,该单体控制芯片向该检测信号单元输出一个反馈信号;

3)检测信号单元将接收到的该led发光模块反馈信号的时间与相应的地址码配对的匹配信息存入存储器中;

4)当检测信号单元接收完该led灯带中所有led发光模组输出的所述匹配信息后,检测信号单元依据接收到的各led发光模组反馈信号的时间长短给出各led发光模组距离检测信号单元的远近排序位置;

5)检测信号单元将每个led发光模组的地址码与其的所述远近排序位置进行配对,并将该配对信息发送给该led灯带的控制单元,所述控制单元依据各led发光模组的远近排序位置向该led灯带发送显示文字/图案/色彩的电信号。

本发明的方法中,所述方波数列中的方波数量为25-220个,方波的频率满足以下条件:

f=c/2s,其中,f为方波数列的频率,c为电磁波在导线中的传播速度,s为该led灯带的最大长度。

本发明的方法中,当该led灯带中最后一个led发光模组输出反馈信号后,所述的寻址模式自动结束。

本发明的方法中,所述方波的高电平为12v,低电平为8v。

本发明的方法中,当寻址模式自动结束后,所述控制单元通过所述的正负电源线由该led灯带的首端至尾端方向依序发送显示文字、图案、色彩或文字、图案、色彩相结合的彩灯信号。

本发明为了客户方便使用,将检测信号单元做成标准模块,用来检测led灯带中各led发光模组的地址码与该led发光模组在该led灯带中的空间排序位置之间的关联关系,这样就可使客户很容易知道每个led发光模组在led灯带中的空间位置,由此很容易编制可使各led发光模组按序工作的主控信号。

采用本发明寻址电路的led灯带,不需要客户采用复杂的检测手段和工具寻找所述的关联关系,客户只需按照led发光模组的协议写程序,由检测信号单元完成相关的寻址任务。其简单、实用、方便且可在led灯带安装前后的任意情况下进行寻址所述关联关系的作业。

附图说明

图1为本发明的寻址电路示意图。

图2为检测信号单元的方框示意图。

附图标记如下:

具体实施方式

一、本发明的应用及使用特点

本发明的获取led灯串各发光模组空间位置的寻址电路应用于led灯带(也称led灯串),led灯带是指可以应用于圣诞灯产品、线条灯产品或其它各类需要若干led灯珠采用并联方式组合构成的灯光显示产品,产品可以扩展成交流电的应用,客户也可利用该产品控制路灯或者更多的并联链接的应用产品。

该led灯带由主控电路和若干组led发光模组构成,所有led发光模组并联连接在正、负导线之间,为每组led发光模组提供电能的正、负导线与每组led发光模组接收主控电路发出的主控信号的信号控制线共用两条电源线。

通常,在led灯带中的每一个led发光模组中都内置有一个识别该led发光模组身份的地址码,该地址码可以是自然数,也可以是与自然数等数值的二进制编码。通常,地址码是由20bit的二进制码组成,该地址码是通过烧熔丝形式或激光修调的方式烧好地址,由于地址有20bit,所以有2的20次方个地址,也就是有1048576个地址码,从而确保一条智能led灯带上的各led发光模组的地址码都不一样。

在led灯带的生产组装环节,为了提高装配效率,一条led灯带成品中的各led发光模组往往并不是按照其地址码的顺序来装配的,因此,装配好的一条led灯带中的各led发光模组在空间排序位置上是紊乱的。即排在距离led灯带首端的第一个位置的led发光模组,其内置的地址码并不一定是第一个编码。因此,为了使该led灯带中各led发光模组能够正常的按序接收相关的主控信号,需要在使用前,准确掌握各led发光模组的地址码与该led发光模组设置在该led灯带中的空间排序位置之间的关联关系,之后,将该关联关系存储于主控电路的单片机中。

本发明的寻址电路可以快速确定上述的关联关系,其可应用于以下情况:

1)在led灯带出厂前

由生产厂家通过本发明的寻址电路,在成品led灯带出厂前获取各led发光模组中地址码与其空间排序位置的关联关系,以提供给用户。

2)安装该led灯带前

由用户在将成品led灯带安装在目标楼宇或建筑物上前,通过本发明的寻址电路获取所述的关联关系。

3)在使用过程中

在led灯带的使用过程中,有时候其中的某个或些led发光模组因出现故障不能发光,此时,led灯带的主控电路若仍按照最初检测的所述关联关系向各led发光模组发送主控信号,则led灯带发光效果则会出现不连续的显示画面,因此,可通过本发明的寻址电路,在无需将该led灯带从目标楼宇或建筑物上拆卸下来的前提下,就可以重新检测处于正常状态的各led发光模组的地址码与其新的空间排序位置的关联关系(有故障的led发光模组不会向该led灯带的主控电路回送反馈信号)。

本发明所指的led发光模组为由单体控制芯片和至少一组三基色led灯珠构成的智能型的发光模组,所述地址码内置在单体控制芯片内。

二、本发明的构成

如图1、2所示,本发明的寻址电路包括检测信号单元和设置在led灯带的主控电路中的控制单元构成。

1、检测信号单元

检测信号单元包括启动寻址模块和寻址信号收发模块。

1)启动寻址模块

通过双线(即所述的正负电源线)向所有led发光模组发送示意开始寻址模式的启动信号,当各led发光模组中的单体控制芯片接收到该启动信号后进入寻址模式,此时,该单体控制芯片内的计数器的累积数归零并做好重新计数的准备。

启动信号为16bit二进制码的串行信号,本发明采用的“0”码为:12v的高电平和8v的低电平,高电平的宽度为6μs,低电平的宽度为1μs;采用的“1”码为:12v的高电平和8v的低电平,高电平的宽度为12μs,低电平的宽度为1μs。

2)寻址信号收发模块

在所述启动信号被所有led发光模组获取并确认后,该寻址信号收发模块通过所述正负电源线发送寻址信号,该寻址信号为若干个方波的方波数列,该数列中,方波的总数大于或等于该led灯带中led发光模组的总数,每个方波的周期和波幅相同,本发明采用的方波的高电平为12v,低电平为8v。

所述方波的个数为25-220个,即一条led灯带中可包含的led发光模组的个数在32-1048576个之间。

每个led发光模组中的单体控制芯片对接收到的所述方波的个数开始进行累计,当累计的数值与内置在该单体控制芯片中的所述地址码数值相同时,该单体控制芯片向所述寻址信号收发模块输出设定电流值的反馈信号(又称spi反馈信号),本发明选择该反馈信号的电流值为20ma。

当该led灯带中最后一个led发光模组输出反馈信号后,所述的寻址模式自动结束,所述最后一个led发光模组是指方波数列中最后一个可获得反馈信号的方波对应的那个led发光模组。

相邻两个方波之间的时间间隔略大于单个方波往返于该led灯带全长所需的时间,即当第一个方波发出后,第二个方波需在第一个方波走完led灯带全长返回检测信号单元所用时间之后发出。该设计可有效避免该寻址信号收发模块在同一时间接收到两个来自不同led发光模组输出的反馈信号,由此导致检测信号单元无法准确判断某个led发光模组所处的空间排序位置,比如,在寻址信号收发模块发出第n个方波并在未接收到与其对应的反馈信号之前再发出第(n+t)个方波时,就易出现无法判断的结果:

设:第n个方波对应的led发光模组处于led灯带中距离首端较远的第m位置,第(n+t)个方波对应的led发光模组处于该led灯带中距离首端较近的第r位置,当第n个方波对应的led发光模组输出的反馈信号由第m位置返回该寻址信号收发模块所用时间减去该方波由第m位置至第r位置所需时间后的差值等于第(n+t)个方波由寻址信号收发模块发出并行至第r位置所需时间相等时,即出现上述无法准确判断的结果。

方波的频率满足以下条件:

f=c/2s,其中,f为方波的频率,c为电磁波在导线中的传播速度,s为该led灯带的最大长度。

寻址信号收发模块对每一个发出的方波涉及的寻址信息进行记录和计算以获得每个led发光模组位于该led灯带中的空间排序位置与其地址码的配对关联关系(也称匹配信息)。所述寻址信息包括该方波的序列编号、发出该方波的时间、接收与该方波对应的led发光模组输出的反馈信号的时间和该led发光模组的地址码。

某led发光模组位于该led灯带中的位置与该led灯带首端之间的距离为:

sn=c·tn/2

c为电磁波在导线中的传播速度,tn为寻址信号收发模块发出第n个方波起至接收到地址码为第n个led发光模组输出的反馈信号为止所用的时间。

寻址信号收发模块将该led灯带中的所有led发光模组涉及的所述配对关联关系发送给控制单元并保存在该控制单元的存储器中。

所述检测信号单元还设有信号放大电路(其中的主芯片,本发明选择型号为gp22或ms1022的时间放大器芯片)和a/d转换模块,其中,信号放大电路对所述的反馈信号进行放大并传送给a/d转换模块,该a/d转换模块将放大后的反馈信号转换为数字信号传送给向该控制单元。

2、控制单元

控制单元会等待检测信号单元完成检测任务后,接收检测信号单元发送过来的已经重新排列好的涉及所有led发光模组的所述配对关联关系。

所述控制单元依据各led发光模组的远近排序位置向该led灯带发送所需的显示文字、图案、色彩或文字、图案、色彩相结合的彩色主控信号。


技术特征:

1.一种获取led灯串各发光模组空间排序位置的寻址电路,包括若干个智能型的led发光模组,每个led发光模组包含单体控制芯片和至少一组三基色led灯珠,在所述单体控制芯片中内置有识别该led发光模组的地址码,所有led发光模组以相互并联方式跨接在供电电源的正负电源线之间,其特征在于:该寻址电路的检测信号单元包括启动寻址模块和寻址信号收发模块,其中,

启动寻址模块,通过所述的正负电源线向所有led发光模组发送示意开始寻址模式的启动信号,该启动信号为16bit二进制码的串行信号,其中,

“0”码为:12v的高电平和8v的低电平,高电平的宽度为6μs,低电平的宽度为1μs;

“1”码为:12v的高电平和8v的低电平,高电平的宽度为12μs,低电平的宽度为1μs;

寻址信号收发模块,在所述启动信号被所有led发光模组获取并确认后,通过所述的正负电源线发送寻址信号,该寻址信号为若干个方波,方波的总数大于或等于该led灯带中led发光模组的总数,每个方波的周期和波幅相同,相邻两个方波之间的时间间隔略大于单个方波往返于该led灯带全长所需的时间;

每个led发光模组中的单体控制芯片对接收到的所述方波的个数进行累计,当累计的数值与内置在该单体控制芯片中的所述地址码数值相同时,该单体控制芯片向所述寻址信号收发模块输出设定电流值的反馈信号。

2.根据权利要求1所述的获取led灯串各发光模组空间排序位置的寻址电路,其特征在于:所述方波的个数为25-220个,每个方波的高电平为12v,低电平为8v。

3.根据权利要求2所述的获取led灯串各发光模组空间排序位置的寻址电路,其特征在于:所述地址码为20bit的二进制编码。

4.根据权利要求1所述的获取led灯串各发光模组空间排序位置的寻址电路,其特征在于:所述反馈信号的电流值为20ma。

5.根据权利要求4所述的获取led灯串各发光模组空间排序位置的寻址电路,其特征在于:所述检测信号单元还设有信号放大电路和a/d转换模块,其中,信号放大电路对所述的反馈信号进行放大并传送给a/d转换模块,该a/d转换模块将放大后的反馈信号转换为数字信号传送给向该led灯带发送显示文字/图案/色彩信号的控制单元。

6.一种获取led灯串各发光模组空间排序位置的寻址方法,该led灯带由若干个智能型的led发光模组以相互并联方式跨接在供电电源的正负电源线之间构成,具体步骤如下:

1)启动寻址模式,由检测信号单元通过所述正负电源线向所有led发光模组发送示意开始寻址模式的启动信号,该启动信号为16bit二进制码的串行信号,当每个led发光模组中的单体控制芯片接收到该启动信号后即进入寻址模式;

2)当所有led发光模组进入寻址模式后,检测信号单元再向所有led发光模组发送方波数列,该方波数列中的方波个数大于或等于该led灯带中led发光模组的总数,每个led发光模组中的单体控制芯片对接收到的所述方波逐个进行累计,当累计的数值与内置在该led发光模组中的地址码的数值相同时,该单体控制芯片向该检测信号单元输出一个反馈信号;

3)检测信号单元将接收到的该led发光模块反馈信号的时间与相应的地址码配对的匹配信息存入存储器中;

4)当检测信号单元接收完该led灯带中所有led发光模组输出的所述匹配信息后,检测信号单元依据接收到的各led发光模组反馈信号的时间长短给出各led发光模组距离检测信号单元的远近排序位置;

5)检测信号单元将每个led发光模组的地址码与其的所述远近排序位置进行配对,并将该配对信息发送给该led灯带的控制单元,所述控制单元依据各led发光模组的远近排序位置向该led灯带发送显示文字/图案/色彩的电信号。

7.根据权利要求6所述的获取led灯串各发光模组空间排序位置的寻址方法,其特征在于:所述方波数列中的方波数量为25-220个,方波的频率满足以下条件:

f=c/2s,其中,f为方波数列的频率,c为电磁波在导线中的传播速度,s为该led灯带的最大长度。

8.根据权利要求6所述的获取led灯串各发光模组空间排序位置的寻址方法,其特征在于:当该led灯带中最后一个led发光模组输出反馈信号后,所述的寻址模式自动结束。

9.根据权利要求7所述的获取led灯串各发光模组空间排序位置的寻址方法,其特征在于:所述方波的高电平为12v,低电平为8v。

10.根据权利要求7所述的获取led灯串各发光模组空间排序位置的寻址方法,其特征在于:当寻址模式自动结束后,所述控制单元通过所述的正负电源线由该led灯带的首端至尾端方向依序发送显示文字、图案、色彩或文字、图案、色彩相结合的彩灯信号。

技术总结
一种操作简单、可在LED灯带安装使用后进行快速寻址的获取LED灯串各发光模组空间位置的寻址电路和方法。其将检测信号单元做成标准模块,用来检测LED灯带中各LED发光模组的地址码与该LED发光模组在该LED灯带中的空间排序位置之间的关联关系,其可使客户很容易知道每个LED发光模组在LED灯带中的空间位置,由此很容易编制可使各LED发光模组按序工作的主控信号。采用该电路的LED灯带,不需要客户采用复杂的检测手段和工具寻找所述的关联关系,客户只需按照LED发光模组的协议写程序,由检测信号单元完成相关的寻址任务。其简单、实用、方便且可在LED灯带安装前后的任意情况下进行寻址所述关联关系的作业。

技术研发人员:罗成
受保护的技术使用者:深圳百城光电有限公司
技术研发日:2020.04.01
技术公布日:2020.06.26

分享获取LED灯串各发光模组空间位置的寻址电路和方法与流程的相关内容如下:

本文标题:分享获取LED灯串各发光模组空间位置的寻址电路和方法与流程
http://www.tainingxinwen.cn/qitaxinxi/520913.html

0

精彩评论

暂无评论...
验证码 换一张
取 消