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单点可控的发光装置及系统

文献发布时间:2023-06-19 11:54:11


单点可控的发光装置及系统

技术领域

本发明涉及灯控技术领域,尤其涉及一种单点可控的发光装置及系统。

背景技术

随着市场对照明设备尤其是可控灯光设备的需求日益上涨,可控灯光设备的技术需求也逐渐趋向于精细控制化,以满足不同的应用场景的需求。现有技术中对具备多个发光灯珠的灯光设备的控制,大部分仍然采取使用单一驱动信号对多个发光灯珠进行同时驱动的方式,无法适应更加精细的应用场景,只能实现粗略的发光效果。因此现有技术中存在缺陷,亟待解决。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于,提供一种单点可控的发光装置及系统,相较于传统方法中使用单一驱动信号对多个发光灯珠进行同时驱动的方式,本发明能够实现根据接收到的灯光显示数据确定出每个发光体对应的驱动信号,从而实现了单独对每个反光体的控制,进而实现了更加精细化的灯光控制效果和灯光显示效果,可以适应更精细的应用场景同时具备更多的应用可能性。

为了解决上述技术问题,本发明第一方面公开了一种单点可控的发光装置,其设置在控制单元与可控硅单元之间,所述装置包括:

控制模块,用于确定欲显示的灯光显示数据,并根据所述灯光显示数据生成发光控制指令;

连接至所述控制模块的发光驱动模块,用于接收所述发光控制指令,并根据所述发光控制指令生成多个驱动信号;

多个连接至所述发光驱动模块的发光体,每一所述发光体对应于一个所述驱动信号,所述发光体用于被对应的所述驱动信号驱动发光。

作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面中,人机交互模块,用于接收用户的输入指令,以生成所述灯光显示数据中的参数数据,并显示所述输入指令对应的操作结果;

和/或,

供电模块,设置有电源防反保护和滤波电路,用于为所述发光装置供电。

作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面中,所述发光驱动模块为PWM驱动模块;所述控制模块包括:

接收单元,用于接收所述灯光显示数据;

图像确定单元,用于根据所述灯光显示数据,确定出欲显示的灯光图像数据中多个发光像素点的亮度值;每一所述发光像素点对应于一个所述发光体;

PWM分析单元,用于根据每一所述发光像素点的亮度值,根据预设的亮度值-PWM值转换关系,确定出每一对应的所述发光体的PWM驱动值,并发送给所述发光驱动模块。

作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面中,所述发光驱动模块包括多个PWM调光芯片,所述驱动信号为电流驱动信号;所述PWM调光芯片与至少一个所述发光体连接;所述PWM调光芯片用于接收到所述PWM驱动值时生成对应的电流驱动信号,以控制对应的所述发光体以所述亮度值进行发光。

作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面中,所述接收单元为DMX通信电路,所述灯光显示数据为DMX数据。

本发明第二方面公开了一种发光系统,所述系统包括控制装置和连接至所述控制装置的多个如本发明第一方面公开的单点可控的发光装置;所述控制装置用于在接收到总灯光显示指令时,确定出每一所述发光装置对应的灯光显示数据,并将所述灯光显示数据发送至对应的所述发光装置进行发光显示。

作为一种可选的实施方式,在本发明第二方面中,所述总灯光显示指令包括总灯光显示数据、显示模式、显示速度、显示亮度和显示时间中的一种或多种的组合;所述控制装置包括:

数据通信模块,用于接收所述总灯光显示指令;

显示数据确定模块,用于根据所述显示模式,从所述总灯光显示数据中确定出多帧总显示图像;

数据拆分模块,用于根据多个所述发光装置的接口规则,将每帧所述总显示图像拆分为多个所述灯光显示数据,并将每一所述灯光显示数据发送至对应的所述发光装置。

作为一种可选的实施方式,在本发明第二方面中,所述数据拆分模块发送每帧包括有多个所述灯光显示数据的灯光显示数据集合的间隔时间为所述显示速度。

作为一种可选的实施方式,在本发明第二方面中,所述多个发光装置之间为主从机通信模式,其中一个所述发光装置为主机,其余所述发光装置均连接至所述主机;所述主机用于接收所有所述灯光显示数据,并将所述灯光显示数据发送至所述发光装置进行发光显示。

作为一种可选的实施方式,在本发明第二方面中,所述控制装置和多个所述发光装置之间为串联连接;所述控制装置用于将所有所述灯光显示数据组成的灯光显示数据集合发送给最近的所述发光装置;除串联队列最后的所述发光装置以外,每一所述发光装置均用于在接收到灯光显示数据集合时,保存自身对应的所述灯光显示数据以用于显示,并将删除了已保存的所述灯光显示数据的所述灯光显示数据集合发送给下一个所述发光装置。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

本发明实施例公开了一种单点可控的发光装置,所述装置包括:控制模块,用于确定欲显示的灯光显示数据,并根据所述灯光显示数据生成发光控制指令;连接至所述控制模块的发光驱动模块,用于接收所述发光控制指令,并根据所述发光控制指令生成多个驱动信号;多个连接至所述发光驱动模块的发光体,每一所述发光体对应于一个所述驱动信号,所述发光体用于被对应的所述驱动信号驱动发光。可见,本发明能够提供一种单点可控的发光装置,相较于传统方法中使用单一驱动信号对多个发光灯珠进行同时驱动的方式,本发明能够实现根据接收到的灯光显示数据确定出每个发光体对应的驱动信号,从而实现了单独对每个反光体的控制,进而实现了更加精细化的灯光控制效果和灯光显示效果,可以适应更精细的应用场景同时具备更多的应用可能性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对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发明的一些实施例,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是本发明实施例公开的一种单点可控的发光装置的功能模块示意图;

图2是本发明实施例公开的一种控制模块的电路示意图;

图3是本发明实施例公开的一种接收单元的电路示意图;

图4是本发明实施例公开的一种发光驱动模块单元的电路示意图;

图5是本发明实施例公开的一种人机交互模块的电路示意图;

图6是本发明实施例公开的一种供电模块的电路示意图;

图7是本发明实施例公开的一种发光系统的功能模块示意图;

图8是本发明实施例公开的一种发光系统的连接关系示意图;

图9是本发明实施例公开的一种控制模块的软件架构示意图;

图10是本发明实施例公开的另一种发光系统的连接关系示意图;

图11是本发明实施例公开的又一种发光系统的连接关系示意图;

图12是本发明实施例公开的一种发光体的电路设计示意图;

图13是本发明实施例公开的一种驱动器模块的电路设计示意图;

图14是本发明实施例公开的另一种供电模块的电路设计示意图;

图15是本发明实施例公开的又一种发光系统的连接关系示意图;

图16是本发明实施例公开的又一种发光系统的连接关系示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或端没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或端固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本发明公开了一种单点可控的发光装置及系统,相较于传统方法中使用单一驱动信号对多个发光灯珠进行同时驱动的方式,本发明能够实现根据接收到的灯光显示数据确定出每个发光体对应的驱动信号,从而实现了单独对每个反光体的控制,进而实现了更加精细化的灯光控制效果和灯光显示效果,可以适应更精细的应用场景同时具备更多的应用可能性。以下分别进行详细说明。

实施例一

请参阅图1,图1是本发明实施例公开的一种单点可控的发光装置的功能模块示意图。如图1所示,该单点可控的发光装置包括控制模块101、发光驱动模块102和多个发光体103,其中发光驱动模块102连接至控制模块101,多个发光体103均连接至发光驱动模块102。

具体的,控制模块101用于确定欲显示的灯光显示数据,并根据灯光显示数据生成发光控制指令并发送至发光驱动模块102。可选的,发光控制指令用于指示每一发光体103的发光参数,进一步可选的,发光参数可以包括发光与否、发光亮度和发光时间中的一种或多种的组合。

具体的,发光驱动模块102用于接收发光控制指令,并根据发光控制指令生成对应于多个发光体103的多个驱动信号,并将驱动信号发送至对应的发光体103进行驱动发光。

在本发明实施例的一种具体的实施方案中,该控制模块101为型号为STC8G2K32S4的MCU控制器,其电路示意图如图2所示。其为发光装置的核心控制处理芯片,带内部晶振32MHZ,EPROM,定时器,IIC接口和串口等,最大特点是带45路的硬件PWM,且刷新频率高。

作为一种可选的实施方式,发光驱动模块102为PWM驱动模块;如图1所示,控制模块101包括:

接收单元1011,用于接收灯光显示数据;

图像确定单元1012,用于根据灯光显示数据,确定出欲显示的灯光图像数据中多个发光像素点的亮度值;其中,每一发光像素点对应于一个发光体;

PWM分析单元1013,用于根据每一发光像素点的亮度值,根据预设的亮度值-PWM值转换关系,确定出每一对应的发光体的PWM驱动值,并发送给发光驱动模块102。

可选的,接收单元1011为DMX通信电路,灯光显示数据为DMX数据。结合上述具体实施方案,接收单元1011的一种具体实现电路图可以参照图3,其通过485差分控制芯片接收来自主机或控制台的DMX信号,或发送信号。

作为一种可选的实施方式,发光驱动模块102包括多个PWM调光芯片,驱动信号为电流驱动信号。具体的,每一PWM调光芯片与至少一个发光体连接,其中,PWM调光芯片用于接收到PWM驱动值时生成对应的电流驱动信号,以控制对应的发光体以亮度值进行发光。

结合上述具体的实施方案,发光驱动模块102的一种具体实施电路图可以参照图4,在该具体的实施方案中,多个发光体103为35个LED灯珠,其为5*7的矩形阵列排布,则该发光驱动模块102采用了12个型号为X30-ESOP8的三路线性恒流芯片来分别控制每个LED灯珠,该芯片的驱动能力强,可以使得每个LED灯珠对应的通道的工作电流达300mA。

作为一种可选的实施方式,在本发明实施例中,灯光显示数据可以包括显示模式、显示时间、显示数据、显示速度和显示亮度中的一种或多种的组合。具体的,显示模式可以为多个预设的显示模式,用于指示发光装置的多种显示效果,可选的,显示效果可以包括但不限于静态字符效果和动态字符效果,其中,静态字符效果可以包括数字0-9、字母A-Z、箭头向左、向右、左转、右转、左调头、右调头等效果,而动态字符效果可以包括数字0-9跳变、字母A-Z跳变、箭头指示左右流动等效果。

可选的,显示数据可以为实时传输或预设的显示数据,例如DMX格式的显示数据。可选的,显示速度可以通过接收用户的命令而设置,其可以为1-24档,对应于每秒1-24帧数据。可选的,显示亮度可以为0%-100%,对应于灭-亮中的各个亮度维度。

作为一种可选的实施方式,如图1所示,该装置还包括:

人机交互模块104,用于接收用户的输入指令,以生成灯光显示数据中的参数数据。可选的,参数数据包括显示模式、显示时间、显示速度和显示亮度中的一种或多种。

结合上述具体的实施方案,人机交互模块104的一种具体实施电路图可以参照图5,其为一种按键显示电路,其功能是人工桌面,带有4个按键、OLED显示屏和DMX通信端口,DMX通信端口选择RJ485端子,可以进行DMX数据通信和下载烧录接口,这样很好方便程序升级,对于安装好的产品不用每次都要拆机,提高生产效果,方便产品升级。

作为一种可选的实施方式,如图1所示,该装置还包括:

供电模块105,用于为该发光装置供电。结合上述具体的实施方案,供电模块105的一种具体实施电路图可以参照图6,具体的,该供电模块105中设置有电源防反保护和滤波电路,其主要功能是防止电源正负接反保护,滤除电源和干扰信号,以为该发光装置中的各个模块进行供电。

可见,通过实施本发明实施例,相较于传统方法中使用单一驱动信号对多个发光灯珠进行同时驱动的方式,本发明能够实现根据接收到的灯光显示数据确定出每个发光体对应的驱动信号,从而实现了单独对每个反光体的控制,进而实现了更加精细化的灯光控制效果和灯光显示效果,可以适应更精细的应用场景同时具备更多的应用可能性。

实施例二

本发明实施例公开了一种发光系统,如图7所示,该系统包括控制装置20和连接至控制装置20的多个单点可控的发光装置10。如图1所示,该单点可控的发光装置10包括控制模块101、发光驱动模块102和多个发光体103,其中发光驱动模块102连接至控制模块101,多个发光体103均连接至发光驱动模块102。

具体的,控制模块101用于确定欲显示的灯光显示数据,并根据灯光显示数据生成发光控制指令并发送至发光驱动模块103。可选的,发光控制指令用于指示每一发光体103的发光参数,进一步可选的,发光参数可以包括发光与否、发光亮度和发光时间中的一种或多种的组合。具体的,发光驱动模块103用于接收发光控制指令,并根据发光控制指令生成对应于多个发光体103的多个驱动信号,并将驱动信号发送至对应的发光体103进行驱动发光。

作为一种可选的实施方式,发光驱动模块102为PWM驱动模块;如图1所示,控制模块101包括:

接收单元1011,用于接收灯光显示数据;可选的,接收单元1011为DMX通信电路,灯光显示数据为DMX数据。

图像确定单元1012,用于根据灯光显示数据,确定出欲显示的灯光图像数据中多个发光像素点的亮度值;其中,每一发光像素点对应于一个发光体;

PWM分析单元1013,用于根据每一发光像素点的亮度值,根据预设的亮度值-PWM值转换关系,确定出每一对应的发光体的PWM驱动值,并发送给发光驱动模块102。

作为一种可选的实施方式,发光驱动模块102包括多个PWM调光芯片,驱动信号为电流驱动信号。具体的,每一PWM调光芯片与至少一个发光体连接,其中,PWM调光芯片用于接收到PWM驱动值时生成对应的电流驱动信号,以控制对应的发光体以亮度值进行发光。

可选的,如图1所示,该装置还包括:

人机交互模块104,用于接收用户的输入指令,以生成灯光显示数据中的参数数据,并显示所述输入指令对应的操作结果。可选的,参数数据包括显示模式、显示时间、显示速度和显示亮度中的一种或多种。

供电模块105,用于为该发光装置10供电。具体的,该供电模块105中设置有电源防反保护和滤波电路,其主要功能是防止电源正负接反保护,滤除电源和干扰信号,以为该发光装置中的各个模块进行供电。

具体的,单点可控的发光装置10中的各个模块的技术细节可以参照实施一中的表述,在此不再赘述。

具体的在本发明实施例中,控制装置20用于在接收到总灯光显示指令时,确定出每一发光装置10对应的灯光显示数据,并将灯光显示数据发送至对应的发光装置10进行发光显示。

在一个可选的实施方式中,总灯光显示指令包括总灯光显示数据、显示模式、显示速度、显示亮度和显示时间中的一种或多种的组合。具体的,显示模式可以为多个预设的显示模式,用于指示发光装置的多种显示效果,可选的,显示效果可以包括但不限于静态字符效果和动态字符效果,其中,静态字符效果可以包括数字0-9、字母A-Z、箭头向左、向右、左转、右转、左调头、右调头等效果,而动态字符效果可以包括数字0-9跳变、字母A-Z跳变、箭头指示左右流动等效果。

可选的,显示数据可以为实时传输或预设的显示数据,例如DMX格式的显示数据。可选的,显示速度可以通过接收用户的命令而设置,其可以为1-24档,对应于每秒1-24帧数据。可选的,显示亮度可以为0%-100%,对应于灭-亮中的各个亮度维度。

可选的,如图7所示,控制装置20包括:

数据通信模块201,用于接收总灯光显示指令;

显示数据确定模块202,用于根据显示模式,从总灯光显示数据中确定出多帧总显示图像;

数据拆分模块203,用于根据多个发光装置的接口规则,将每帧总显示图像拆分为多个灯光显示数据,并将每一灯光显示数据发送至对应的发光装置。

可选的,数据拆分模块203发送每帧包括有多个灯光显示数据的灯光显示数据集合的间隔时间为显示速度。

在一种可选的实施方式中,如图7所示,多个发光装置10均连接至控制装置并彼此之间相互连接,多个发光装置10之间被设置为主从机通信模式,其中一个发光装置10为主机,其余发光装置10为从机,并均连接至主机,其中,主机用于接收所有灯光显示数据,并将灯光显示数据发送至发光装置进行发光显示,具体的,主机可以将对应于自身的灯光显示数据进行保留以进行显示,并将其他灯光显示数据发送给对应的从机进行显示,通过这样设置,可以节省控制装置20的工作量甚至省略这一装置,直接通过其中一台发光装置10即可实施对其他发光装置10的管控。

可选的,多个发光装置10之间通过485通信总线进行连接,其一种具体实施方案的连接示意图可以参照图8,在该实施方案中,发光装置10可以被设置为主机功能模式,也可以被设置为DMX功能模式,具体的,485通信总线只允许一台发光装置做主机来发送数据,可以以任意一台发光装置做主机,其它发光装置做从机接收数据。其中,485通信总线的从机数量无限制,如果485通信总线信号弱带载能力不够可以增加信号放大器。

具体的在该实施方案中,485通信总线上任意一台发光装置通过人机交互模块的按键操作设置工作在主机功能模式,主机功能模式可以设置显示模式包括静态字符、动态字符、LED开关、LED测试;其它发光装置通过按键设置工作在DMX功能模式,DMX设备地址为1-14,每台发光装置最大通道数为35CH,即最大通道数14*35=490CH,不能超过512CH。在此模式下,字符灯可以自动识别是主机信号还是控制装置的信号,根据不同的主控设备自动选择接收的通道数和模式。在控制装置控制模式下,485总线上所有发光装置要设置为DMX模式,即接收信号模式。而在主从机模式下,发光装置主机输出什么数据控制发光,就会把输出的数据通过485通信总线发送给其他作为从机的发光装置,实现主从机发光效果一致。在控制装置控制情况下,可通过编辑或手动操作想要的数据发送,发光装置接收到数据时控制驱动发光体进行发光。

同时,将本发明实施例中发光装置10的上述连接结构,结合实施例一中的具体实施方案,该发光装置10的控制模块101中的软件架构的一种流程示意图可参照图9,该软件架构的流程实现方案包括:

①开始:系统通电打开灯具,开始进入运行程序。

②初始化系统并还原状态:通电延时等待系统硬件工作稳定后,开启看门狗,进行变量清零初始化、定时器、串口中断、I/O口、35CH的硬件PWM(对应35颗LED)、EEPROM、IIC、ADC等相关寄存器初始化,定义并赋值变量,初始化OLED显示方式;读取EEPROM存储器保存的上次关机数据包括有主功能键值、设备DMX物理地址、DMX模式、静态字符值、动态字符值、亮度值、速度值、中英文显示方式、是否关闭显示标志值、显示是否倒转标志值等相关数据,根据保存数据恢复上次关电前状态,控制35CH的PWM值点亮LED和IIC接口驱动OLED显示,为进入主程序做准备。

③主程序循环开始:定时监测看门狗,做好进入主程序准备,通过主程序入口进入循环运行函数。

④按键操作处理:调用按键处理函数,循环扫描是否有按键按下进入操作,输出操作选择的数据和保存到EEPROM,否则退出。

⑤功能模式处理:调用全部功能函数,判断是否联机功能模式(从机或DMX模式),是联机功能模式则通过串行接口接收主机或DMX控制台(也即控制装置20)的数据,当接收到的是主机数据,则输出35CH的LED数据与主机同步显示一致效果,实现多台字符灯主从机模式同步工作。字符灯根据本机的DMX物理地址接收相应通道的数据,每个字符灯最多占用35CH数据,其中DMX物理地址的设置是1-14,则14*35CH=490CH不超过512CH,依据DMX标准格式数据512CH进行设计的。当接收到的是DMX控制台的数据,则输出35CH的LED数据显示相应的效果。如果是单机功能模式,调用单机功能模式函数。判断是动态字符模式调用动态字符处理函数,根据选择的动态字符效果包括数字0-9跑变、字母A-Z跑变、箭头指示左右流动,调用速度处理函数根据选择的速度值相结合自动运行输出35CH的LED数据,其中速度值1-24档根据人眼视觉延时设计,1是最慢每秒输出1帧数据,24最快每秒输出24帧数据。如果是静态字符模式调用静态字符处理函数,根据选择的静态字符效果包括数字0-9、字母A-Z、箭头向左、向右、左转、右转、左调头、右调头等指示运行输出35CH的LED数据。

⑥OLED数据显示处理:调用OLED处理函数,根据选择的功能模式、中英文显示模式、正倒显示模式或联机无信号提示等内容通过IIC接口驱动控制OLED显示。

⑦亮度数据处理与LED输出:调用亮度处理函数,根据选择的亮度V值0-100%与35CH的每CH数据相乘除以100%做为PWM的输出值。调用PWM处理函数,根据PWM的输出值赋值到每个单独的PWM寄存器,共有35个。通过输出PWM值控制每点的LED亮度0-100%。

⑧结束:退出主函数。

在一个具体的实施方案中,控制装置20与多个发光装置10的连接方式可以参照图10,其中,控制装置20通过视频通信线分别通过多个视频分控器连接至多组发光装置10,控制装置20读取处理视频文件数据,可以是存储卡或上位机服务器的数据,并把数据分割处理成多份通过视频总线发送到各个视频分控器,其中视频通信总线可以为DVI、VGA、HDMI或485差分通信线,可选的,控制装置20也可以通过无线通信方式与多个视频分控器连接。

其中,视频分控器主要是通过视频通信总线把接收到的视频文件数据转成DMX数据格式,用485通信总线转发到各组发光装置10,其中发光装置10的DMX设备地址为1-14。

其中,每组发光装置10通过485通信总线并联方式与相应的视频分控器连接,视频分控器通过视频通信总线通过并联方式与控制装置20连接。每组发光装置10通过按键设置在DMX工作模式并设置DMX物理地址分别是1-14。其中发光装置10的组数可以为无限组,主要取决于控制装置20的处理数据能力和视频分控器的数量与端口数量,每组的每个发光装置10的地址不允许重复。可选的,按顺序设置视频分控器地址,用从1开始逐项加1的方式设置。

具体的,控制装置20读取存储卡或上位机服务器的数据,根据视频分控器的数量、视频效果数据、字符灯的位置布灯图综合分割数据,再把每一份数据按规定的格式通过视频通信总线发送给视频分控器,视频分控器接收本机数据,把数据转换DMX512格式按顺序发送到每个发光装置10。发光装置10按照接收的数据顺序,从1CH到35CH驱动PWM输出控制LED灯珠。

实施例三

本发明实施例公开了一种发光系统,其与实施例二中的发光系统相似,不同之处在于,本实施例中,如图11所示,控制装置20和多个发光装置10之间为串联连接;控制装置20用于将所有灯光显示数据组成的灯光显示数据集合发送给最近的发光装置10;除串联队列最后的发光装置10以外,每一发光装置10均用于在接收到灯光显示数据集合时,保存自身对应的灯光显示数据以用于显示,并将删除了已保存的灯光显示数据的灯光显示数据集合发送给下一个发光装置10。

可见,本发明实施例可以实现多个发光装置10的串联控制,可以用于线状发光图案的发光控制,其在该场景的应用中可以实现更便捷的线性发光控制。

在本发明实施例中的一个具体实施方案,发光装置10的多个发光体103为30个LED灯珠,其被集成为一个30路LED模组,其示意图可以参照图12,LED1是30路共阳极LED模组,引脚31和32是LED的正极,引脚1-30是30路LED的负极,此封装方式底部有大的散热焊盘,导热好,体积少,非常适合用做小体积灯,拼接成发光显示屏后可以由较高的分辨率。

在该实施方案中,控制模块101和发光驱动模块102可以被集成为驱动器模块,其实施电路图可以参照图13,具体的,该具体实施方案中,包括三个型号为UCS1912B的驱动器模块,该驱动器模块是一款12通道的LED单线级联驱动芯片,内部集成有MCU数字接口,数据锁存器、LED高压驱动等电路,通过外围控制器控制该实现芯片的单独亮度变化,级联控制实现接拼显示屏的点阵发光视频显示。其特点包括:1.单线数据传输,抗干扰能力强,可无限级联。2.内部整形转发数据,点与点传输距离远。3.通信传输频率波特率高800Kbit/S,可控制1024点;4.输出接口PWM可256组灰度调节,刷新频率1.8KhZ/S。图12中,U1、U2和U3是驱动器模块,主要是接收数据、转发数据和驱动LED。UCS1912B的引脚1是VDD电源端,通过R1进行降压和C1滤波后给芯片供电。引脚16是接收数据DIN端口,接收DMX控制器的12CH数据,把其它数据整形后通过DOUT端口转发给下个UCS1912B芯片。引脚3-8和9-15分别对于的12个PWM端口用于控制每颗LED,可单独实现256级亮度变化,其中在每个端口串联一个电阻是为了保护芯片分掉一个功率。

可选的在该实施方案中,供电模块105的一种实现电路图可以参照图14,有电源防反保护和滤波电路,主要功能是防止电源正负接反保护,滤除电源和干扰信号,为各模块提供电源。其中,D1-IN4007二极管做电源防反保护,当电源线的正负极接反时,通过二极管的单向导电特性使电路截止工作保护整个电路。C2、C3、C4作为电容来实现电源滤波。

可选的在该实施方案中,控制装置20用于处理视频文件数据,通过DMX单芯通信线按DMX格式发送数据给30路LED模组灯。其特点包括:1.16位灰度控制设置,软件带Gamma校正处理。2.支持各种点、线、面光源,支持各种规则,异形数据处理。3.通信端口支持包括1024像素点的数据传输。4.支持播放SD卡效果文件和上位机控制器发送的数据。5.DMX控制器可单台使用,也可多台级联使用。

该实施方案中,发光装置10为30路LED模组灯,而控制装置20为DMX控制器,其连接方式可以参照图15,其中,多个30路LED模组灯以串联方式与DMX控制器连接,预先使用上位机专用软件根据串接LED的点数,拼接形状,控制的效果和LED颜色(如单色或彩色)编辑视频文件,按规定的.led格式保存到SD卡。工作时,DMX控制器读取SD卡数据按DMX格式发送数据给30路LED模组灯,每一30路LED模组灯接收完本灯的数据,把其它数据整形后转发到下个灯,直到最后一个灯获得数据并显示。

在一个进一步的实施方案中,可以引入更多30路LED模组灯来实现更大屏幕的发光显示屏,以进行视频播放动画,可适用各种显示形状和情景的应用。器连接示意图可以参照图16,其中,视频总控制器主要是读取处理视频文件数据,可以是存储卡或上位机服务器的数据。把数据分割处理成多份通过视频总线发送到各个DMX控制器,其中视频通信总线可以是DVI、VGA、HDMI或485差分通信线等,也可以通过无线通信方式。其中,DMX控制器主要是通过视频通信总线把接收到的视频文件数据转成DMX数据格式,用单芯通信总线转发到各个LED模组灯。因此整个装置的工作原理是:1.每个串联回路的LED模组灯通过单芯通信线以串联方式与相应的DMX控制器连接,DMX控制器通过视频通信总线手拉手并联方式与视频总控制器连接。2.视频总控制器读取存储卡或上位机服务器的数据,根据DMX控制器的数量、视频效果数据、字符灯的位置布灯图综合分割数据,再把每一份数据按规定的格式通过视频通信总线发送给的DMX控制器。3.DMX控制器接收本机数据,把数据转换DMX512格式按顺序发送到每个LED模组灯。LED模组灯接收的数据顺序从1CH到30CH驱动PWM输出控制LED,把其它数据整形转发到下个LED模组灯。

以上所描述的装置实施例仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。

通过以上的实施例的具体描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存储器(Random Access Memory,RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory,PROM)、可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read Only Memory,EPROM)、一次可编程只读存储器(One-timeProgrammable Read-Only Memory,OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory,CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

最后应说明的是:本发明实施例公开的一种单点可控的发光装置及系统所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,仅用于说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解;其依然可以对前述各项实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。

相关技术
  • 单点可控的发光装置及系统
  • 一种可控硅调光装置及发光系统
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