一种闪烁灯和灯鞋

技术领域

本发明涉及闪烁灯技术领域，特别涉及一种闪烁灯和灯鞋。

背景技术

目前市面上的闪烁灯种类繁多，工作时LED灯闪动的时序方式种类繁多、百花齐放。但无论是如何闪动的时序方式均为按一定时序方式来工作输出，并且每次的工作发光时间相同。如专利号为US11317364的专利中所明确此闪动方式，这样的工作方式往往人们会觉得呆板单调。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种闪烁灯和灯鞋，使得在工作时所有LED灯的工作闪动时序是无规律的闪动，进而提升用户体验。

为了解决上述技术问题，本发明采用的第一种技术方案为：

一种闪烁灯，包括灯具，还包括用于产生无规律闪动信号的控制模块，所述控制模块的信号输出端与灯具电连接。

为了解决上述技术问题，本发明采用的第二种技术方案为：

一种灯鞋，包括鞋子本体和上述闪烁灯，所述闪烁灯设置在鞋子本体上。

本发明的有益效果在于：

本方案设计的闪烁灯通过设置用于产生无规律闪动信号的控制模块，控制模块的信号输出端与灯具电连接，使得工作时闪烁灯中的灯具上的所有LED灯的工作闪动时序是无规律的闪动，并且每一次它的LED灯工作的时间及数量是不相同的，从而实现闪烁灯的特殊闪法。

附图说明

图1为根据本发明的一种闪烁灯的结构示意图；

图2为根据本发明的一种闪烁灯的模块连接框图；

图3为根据本发明的一种闪烁灯的充电开关、振动开关、防USB反接保护模块和充电管理模块的电路原理图；

图4为根据本发明的一种闪烁灯的锂电池充放电保护模块的电路原理图；

图5为根据本发明的一种闪烁灯的控制模块的电路原理图；

图6为根据本发明的一种闪烁灯的灯具的电路原理图；

图7为根据本发明的一种闪烁灯的柔性PCB板的剖面图；

图8为根据本发明的一种灯鞋的结构示意图；

图9为根据本发明的一种闪烁灯的另一种结构示意图；

图10为根据本发明的一种闪烁灯的图9中LED灯板的结构示意图；

图11为根据本发明的一种闪烁灯的另一种结构的电路原理图；

标号说明：

1、控制盒；101、盒体；102、PCBA板；1021、防USB反接保护模块；1022、充电管理模块；1023、锂电池充放电保护模块；103、锂电池；104、振动开关；

2、柔性PCB板；201、控制模块；202、灯具；203、透明硅胶；204、针车位标线；205、针车线；

3、充电开关；

4、鞋子本体；

5、显示控制盒；501、外壳；502、控制IC；503、显示PCBA板；504、显示振动开关；505、CR2032电池；

6、LED灯板；601、LED显示灯；602、显示PCB板。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1，本发明提供的一种技术方案：

一种闪烁灯，包括灯具，还包括用于产生无规律闪动信号的控制模块，所述控制模块的信号输出端与灯具电连接。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：

本方案设计的闪烁灯通过设置用于产生无规律闪动信号的控制模块，控制模块的信号输出端与灯具电连接，使得工作时闪烁灯中的灯具上的所有LED灯的工作闪动时序是无规律的闪动，并且每一次它的LED灯工作的时间及数量是不相同的，从而实现闪烁灯的特殊闪法。

进一步的，所述控制模块的内部预制一个随机函数码及振动频次计数器。

由上述描述可知，控制模块的内部预制一个随机函数码及振动频次计数器，使得工作时每一次的闪动输出方式不同，并且工作的时间也会变化，当装置振动频次加快时，它的工作时间会减短，反之延长。

进一步的，所述灯具包括两个以上的发光单元，两个以上的所述发光单元分别与控制模块的信号输出端电连接，每个所述发光单元由LED灯构成，所述LED灯采用扫描驱动的工作模式。

由上述描述可知，LED灯采用扫描驱动的工作模式，使得可以利用少量的驱动端口就能够驱动更多的独立LED灯。

进一步的，所述控制模块和灯具均分别一体化设置在柔性PCB板的相对两侧面上，且所述控制模块和灯具的表面均分别覆盖有透明硅胶。

由上述描述可知，控制模块和灯具均分别一体化设置在柔性PCB板的相对两侧面上，且控制模块和灯具的表面均分别覆盖有透明硅胶，这种结构工艺不但省成本，制作工艺完全机械化，并且防外力冲击力度大。

进一步的，所述LED灯的灯头表面形状为钻石棱形。

由上述描述可知，LED灯的灯头表面形状为钻石棱形，这样透出的光经过多角的棱形面折反射后给人柔和平静的感觉，并且亮度不会衰减。

进一步的，还包括控制盒和充电开关，所述控制盒包括盒体和分别设置在盒体内的PCBA板、锂电池和振动开关，所述PCBA板上设有防USB反接保护模块、充电管理模块和锂电池充放电保护模块，所述控制模块分别与充电开关、振动开关和充电管理模块电连接，所述充电开关与防USB反接保护模块电连接，所述充电管理模块分别与防USB反接保护模块和锂电池充放电保护模块电连接，所述锂电池分别与充电管理模块和锂电池充放电保护模块电连接。

由上述描述可知，通过设置防USB反接保护模块，在充电时使用者把充电的正负极极性搞反时不会导致后端的电路损坏以防止发生充电事故风险；设置锂电池充放电保护模块，为电池的过充过放之保护，以防止电池充电时过充或放电时过放损坏或发生安全事故风险；设置控制模块以驱动显示LED灯每次工作时的闪动时序及时间不同。

进一步的，所述防USB反接保护模块包括场效应管Q1，所述场效应管Q1的栅极接地，所述场效应管Q1的漏极与充电开关电连接，所述场效应管Q1的源极与充电管理模块电连接。

由上述描述可知，通过设置场效应管Q1，如果充电时使用者把充电的正负极极性搞反时，场效应管Q1的栅极上的电压变为高电平，此场效应管Q1断开，能够防止发生充电事故风险。

进一步的，所述锂电池充放电保护模块包括电阻R2、电阻R3、电容C3、电池BT、第一锂电池保护芯片U2和第二锂电池保护芯片U3，所述第一锂电池保护芯片U2的过放检测电路的输出引脚与第二锂电池保护芯片U3的第一栅极引脚电连接，所述第一锂电池保护芯片U2的充电器的负端输入引脚与电阻R3的一端电连接，所述电阻R3的另一端与第二锂电池保护芯片U3的第二源极引脚电连接且电阻R3的另一端和第二锂电池保护芯片U3的第二源极引脚均接地，所述第一锂电池保护芯片U2的过充检测电路的输出引脚与第二锂电池保护芯片U3的第二栅极引脚电连接，所述第一锂电池保护芯片U2的电源正极引脚分别与电阻R2的一端和电容C3的一端电连接，所述第一锂电池保护芯片U2的地引脚分别与电容C3的另一端、第二锂电池保护芯片U3的第一源极引脚和电池BT的阴极电连接，所述电阻R2的另一端与电池BT的阳极电连接且电阻R2的另一端和电池BT的阳极均与锂电池电连接，所述第二锂电池保护芯片U3的第一漏极引脚与第二锂电池保护芯片U3的第二漏极引脚电连接。

由上述描述可知，电阻R3为电流检测电阻，起到输出过流或输出短路时起保护作用；电阻R2为限流电阻，能够稳定第一锂电池保护芯片U2的电源正极引脚的电源及加强ESD；电容C3为滤波电容，能够稳定第一锂电池保护芯片U2的电源正极引脚的电源；第二锂电池保护芯片U3为一个双MOS管组合元件，相当于一个双向可控电子开关，能够控制电池的在正常条件下的输入输出工作。

进一步的，所述充电管理模块包括电阻R1、电容C1和锂电池充电芯片U5，所述锂电池充电芯片U5的漏极开路充电状态输出引脚与控制模块电连接，所述锂电池充电芯片U5的地引脚接地，所述锂电池充电芯片U5的充电电流输出引脚与锂电池电连接，所述锂电池充电芯片U5的电源正极引脚分别与电容C1的一端和防USB反接保护模块电连接，所述电容C1的另一端接地，所述锂电池充电芯片U5的充电电流控制引脚通过电阻R1接地。

由上述描述可知，锂电池充电芯片U5充电管理IC，主要的作用是给电池充电时提供一个稳定合理的电压及电流；锂电池充电芯片U5的电源正极引脚外接电容C1为滤波，起到稳定输入电压的作用；锂电池充电芯片U5的充电电流控制引脚外接电阻R1，故电阻R1为输电流控制电阻。

请参照图8，本发明提供的另一种技术方案：

一种灯鞋，包括鞋子本体和上述闪烁灯，所述闪烁灯设置在鞋子本体上。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：

本方案设计的闪烁灯通过设置用于产生无规律闪动信号的控制模块，控制模块的信号输出端与灯具电连接，使得工作时闪烁灯中的灯具上的所有LED灯的工作闪动时序是无规律的闪动，并且每一次它的LED灯工作的时间及数量是不相同的，从而实现闪烁灯的特殊闪法。将此结构的闪烁灯应用于灯鞋上，能够提高使用者的体验感。

请参照图1至图7和图9至图11，本发明的实施例一为：

请参照图1和图2，一种闪烁灯，包括灯具202，还包括用于产生无规律闪动信号的控制模块201，所述控制模块201的信号输出端与灯具202电连接。

所述控制模块201的内部预制一个随机函数码及振动频次计数器。

请参照图6，所述灯具202包括两个以上的发光单元，两个以上的所述发光单元分别与控制模块201的信号输出端电连接，每个所述发光单元由LED灯构成，所述LED灯采用扫描驱动的工作模式。每个所述发光单元的LED灯为SMT0805封装，表面用透明硅胶203覆盖，这样不但可以保护LED灯体不易损坏，并且还不会导致光传输减弱，同时用在灯鞋上由于透明硅胶203可以滤除LED中的部分蓝光，故还能保护眼睛。

请参照图1、图7和图8，本发明的实施例二为：

实施例二与实施例一的区别在于：请参照图1和图7，还包括柔性PCB板2，所述控制模块201和灯具202均分别一体化设置在柔性PCB板2的相对两侧面上，且所述控制模块201和灯具202的表面均分别覆盖有透明硅胶203。

请参照图1和图8，所述柔性PCB板2的一侧面的相对的另一侧面边沿设有针车位标线204，以备针车线205安装时备用。

所述LED灯的灯头表面形状为钻石棱形。

本方案设计的闪烁灯的采用控制模块201和LED灯具202一体化工艺设置在柔性PCB板2的相对两侧面上，并且滴封透明硅胶203保护。这种结构工艺不但省成本，制作工艺完全机械化，并且防外力冲击力度大；灯具202采用扫描驱动方式，利用少量的驱动端口可以驱动更多的独立LED灯；闪动方式独特，不重复，工作时间可以随走动快慢之变化而变化。

请参照图1至图5，本发明的实施例三为：

实施例三与实施例一的区别在于：请参照图1和图2，还包括控制盒1和充电开关3，所述控制盒1包括盒体101和分别设置在盒体101内的PCBA板102、锂电池103和振动开关104，所述PCBA板102上设有防USB反接保护模块1021、充电管理模块1022和锂电池充放电保护模块1023，所述控制模块201分别与充电开关3、振动开关104和充电管理模块1022电连接，所述充电开关3与防USB反接保护模块1021电连接，所述充电管理模块1022分别与防USB反接保护模块1021和锂电池充放电保护模块1023电连接，所述锂电池103分别与充电管理模块1022和锂电池充放电保护模块1023电连接。

请参照图3，所述防USB反接保护模块1021包括场效应管Q1，所述场效应管Q1的栅极接地，所述场效应管Q1的漏极与充电开关3电连接，所述场效应管Q1的源极与充电管理模块1022电连接。

请参照图4，所述锂电池充放电保护模块1023包括电阻R2(电阻值为100Ω)、电阻R3(电阻值为1kΩ)、电容C3(电容值为0.1μF)、电池BT、第一锂电池保护芯片U2(型号为DW01)和第二锂电池保护芯片U3(型号为8205A)，所述第一锂电池保护芯片U2的过放检测电路的输出引脚与第二锂电池保护芯片U3的第一栅极引脚电连接，所述第一锂电池保护芯片U2的充电器的负端输入引脚与电阻R3的一端电连接，所述电阻R3的另一端与第二锂电池保护芯片U3的第二源极引脚电连接且电阻R3的另一端和第二锂电池保护芯片U3的第二源极引脚均接地，所述第一锂电池保护芯片U2的过充检测电路的输出引脚与第二锂电池保护芯片U3的第二栅极引脚电连接，所述第一锂电池保护芯片U2的电源正极引脚分别与电阻R2的一端和电容C3的一端电连接，所述第一锂电池保护芯片U2的地引脚分别与电容C3的另一端、第二锂电池保护芯片U3的第一源极引脚和电池BT的阴极电连接，所述电阻R2的另一端与电池BT的阳极电连接且电阻R2的另一端和电池BT的阳极均与锂电池电连接，所述第二锂电池保护芯片U3的第一漏极引脚与第二锂电池保护芯片U3的第二漏极引脚电连接。

电阻R3为电流检测电阻，起到输出过流或输出短路时起保护作用。

电阻R2为限流电阻，能够稳定第一锂电池保护芯片U2的电源正极引脚的电源及加强ESD。

电容C3为滤波电容，能够稳定第一锂电池保护芯片U2的电源正极引脚的电源。

第二锂电池保护芯片U3为一个双MOS管组合元件，相当于一个双向可控电子开关，能够控制电池的在正常条件下的输入输出工作。

锂电池充放电保护模块1023的工作原理说明：

1)正常情况下(电池的电压在3－4.2V时)，第一锂电池保护芯片U2的第一引脚(即过放检测电路的输出引脚)和第三引脚(即过充检测电路的输出引脚)输出高电平，此时第二锂电池保护芯片U3的第一引脚(即第一源极引脚)和第三引脚(即第二源极引脚)导通，此时电池的负极与接地端导通，整个电路形成通路。

2)处于过充保护状态下，在充电时，当电池电压达到4.25V，此时第一锂电池保护芯片U2通过第五引脚(即电源正极引脚)检测到此信号时，第一锂电池保护芯片U2第三引脚(即过充检测电路的输出引脚)输出低电压，此时第二锂电池保护芯片U3的第一引脚(即第一源极引脚)和第三引脚(即第二源极引脚)断开，整个电路形成开路。

3)处于过放保护状态下，当电池电压放电低于3V时，此时第一锂电池保护芯片U2通过第五引脚(即电源正极引脚)检测到此信号时，同样第一锂电池保护芯片U2第三引脚(即过充检测电路的输出引脚)输出低电压，此时第二锂电池保护芯片U3的第一引脚(即第一源极引脚)和第三引脚(即第二源极引脚)断开，整个电路形成开路。

4)处于放电过流保护状态下，当电池输出电流超过预设值时，此时第一锂电池保护芯片U2通过电阻R3检测到此信号并输入第一锂电池保护芯片U2中，此时第一锂电池保护芯片U2的第一引脚(即过放检测电路的输出引脚)输出低电压，同样此时第二锂电池保护芯片U3的第一引脚(即第一源极引脚)和第三引脚(即第二源极引脚)断开，整个电路形成开路。

5)处于输出短路保护状态下，当电池输出电流突然无限大时，此时第一锂电池保护芯片U2通过电阻R3检测到此信号并输入第一锂电池保护芯片U2中，此时第一锂电池保护芯片U2的第一引脚(即过放检测电路的输出引脚)瞬时输出低电压，此时第二锂电池保护芯片U3的第一引脚(即第一源极引脚)和第三引脚(即第二源极引脚)断开，以保护电池及相应元器件损坏及风险事故。

请参照图3，所述充电管理模块1022包括电阻R1(电阻值为3.9kΩ)、电容C1(电容值为0.1μF)和锂电池充电芯片U5，所述锂电池充电芯片U5的漏极开路充电状态输出引脚与控制模块201电连接，所述锂电池充电芯片U5的地引脚接地，所述锂电池充电芯片U5的充电电流输出引脚与锂电池103电连接，所述锂电池充电芯片U5的电源正极引脚分别与电容C1的一端和防USB反接保护模块1021电连接，所述电容C1的另一端接地，所述锂电池充电芯片U5的充电电流控制引脚通过电阻R1接地。

锂电池充电芯片U5充电管理IC，主要的作用是给电池充电时提供一个稳定合理的电压及电流。

锂电池充电芯片U5的漏极开路充电状态输出引脚，在正常充电时，此端口输出为低电压，当电池充满时转为高电平，(本方案中提及的低电平是指接地端电压，此电压为0V，高电平为等于或略低于VCC电压)；

锂电池充电芯片U5的电源正极引脚外接电容C1为滤波，起到稳定输入电压的作用。

锂电池充电芯片U5的充电电流控制引脚外接电阻R1，故电阻R1为输电流控制电阻。

充电管理模块1022的工作原理说明：

1)当电池电量较少时，此时锂电池充电芯片U5为恒流充电方式，为锂电池充电芯片U5以最大设计电流充电，此时锂电池充电芯片U5的第一引脚(即漏极开路充电状态输出引脚)为低电平状态，此时控制模块201中的芯片U4收到此信号后输出一个充电提示显示方式。

2)当电池快充满时，(此时电池的电压已快达到电池的固有电压时)此时转为恒压充电方式，也就是锂电池充电芯片U5以稳定在最高输出电压的模式小电流充电，此时锂电池充电芯片U5的第一引脚(即漏极开路充电状态输出引脚)依然为低电平状态，同样显示充电提示显示方式。

3)当电池充满时，(已达到电池固有电压时)此时锂电池充电芯片U5的第三引脚(即电源输出引脚)无电流流过，锂电池充电芯片U5的第一引脚(即漏极开路充电状态输出引脚)转为高电平状态，此时控制模块201中的芯片U4收到此信号后关闭充电显示输出方式并进入睡眠状态。

请参照图5，所述控制模块201包括电容C2(电容值为0.1μF)和芯片U4(型号为STC8F2K64S2)，所述芯片U4的第三十二引脚(即充电指示信号输入引脚)与充电管理模块1022电连接，所述芯片U4的第五十四引脚(即振动触发信号输入引脚)与振动开关104电连接，所述芯片U4的第五十五引脚(即整机开关控制引脚)与充电开关3电连接，所述芯片U4的VCC引脚通过电容C2与芯片U4的地引脚电连接。

所述芯片U4的内部预制一个随机函数码及振动频次计数器，在程序中预制一个rand函数，工作时，振动开关振动并产生一个触发信号(即芯片U4的第五十四引脚输入的一个信号)，芯片U4就会调用此函数并产生一组数值，此数值通过相应的输出端口控制LED灯的工作状态；由于每次调用此函数所产生的数值驱动LED灯工作的时间很短，同时只有一种模式(此时间大约为100ms)；故在程序中通常为芯片U4收到一个触发信号后为连续多次调用(如一个工作周期内闪动的时间为3s，其中每100ms变换一种模式，故就需要读取30次，同时在一个周期中产生30种不同的闪动方式)。

请参照图3，所述充电开关3包括充电接口USB和轻触开关K1，所述轻触开关K1的一端接地，所述轻触开关K1的另一端与控制模块201电连接，所述充电接口USB的第一引脚分别与充电接口USB的第二引脚和防USB反接保护模块1021电连接。

工作时，当装置充电完成后(充电时为了安全，故充电时装置不能工作，轻触开关和振动开关104无效，也就是触按开关及振动装置也不会使装置启动工作)触按轻触开关使装置进入工作待机状态，此时振动装置(模拟人体正常行走)振动开关104内的弹簧振动并产生一串脉冲信号唤醒并启动控制IC502(此时的IC为了省电故设为睡眠状态)，此时控制IC502开始正常工作并驱动LED灯发光。

防USB反接保护模块1021由一颗P型MOS管构成，作用为如果充电时使用者把充电的正负极极性搞反时不会导致后端的电路损坏以防止发生充电事故风险。

控制模块201由一颗LQFP封装的单片机(芯片U4)构成，单片机内预制一个随机函数闪动码，以驱动显示LED灯每次工作时的闪动时序及时间不同。

充电管理模块1022由一颗独立的充电管理IC(即锂电池充电芯片U5)及周边辅助元器件构成，此IC型号为TP4054。

锂电池充放电保护模块1023由一颗管理保护IC(即第一锂电池103保护芯片U2，型号为DW01)和一颗双MOS(即第一锂电池103保护芯片U3，型号为8205)及周边辅助元器件构成。主要的作用为电池的过充过放之保护，以防止电池充电时过充或放电时过放损坏或发生安全事故风险。

充电时，外接电源通过充电接口USB输入，通过防USB反接保护模块1021到达充电管理模块1022，此模块把输入的5V电源通过内部处理后变为恒流恒压模式(电池充电时先做恒流充电，当充电电压达到电池固有电压时变为恒压充电模式)，通过锂电池充放电保护模块1023，最后送入锂电池103。充电时锂电池充电芯片U5的第一引脚(即漏极开路充电状态输出引脚)输出一个低电平信号并送入控制模块201的单片机(即芯片U4)中，使单片机工作并指示充电状态。当电池电压充满时锂电池充电芯片U5的第一引脚(即漏极开路充电状态输出引脚)转为高电平，单片机工作并指示显示满电并停止指示。

工作时，当装置充电完成后(充电时为了安全，故充电时装置不能工作，轻触开关和振动开关104无效，也就是触按开关及振动装置也不会使装置启动工作)触按轻触开关使装置进入工作待机状态，此时振动装置(模拟人体正常行走)振动开关104内的弹簧振动并产生一串脉冲信号唤醒并启动控制模块201中的芯片U4(此时的芯片U4为了省电故设为睡眠状态)，此时芯片U4开始正常工作并驱动LED灯发光(为了节约资源及能驱动更多的LED灯按不同的方式工作，故此LED灯的驱动方式为扫描模式，如目前普通的闪烁灯驱动模式为一个IC输出端只能独立控制一个LED灯工作状态，而采用扫描的模式，它的同样数量的输出端口却可以成倍的增加，如控制模块201只用了25个端口就可以完成150颗发光二极管独立控制显示模式)。

同时芯片U4内部预制一个随机函数码及振动频次记数器，故在工作时每一次的闪动输出方式不同，并且工作的时间也会变化，当装置振动频次加快时，它的工作时间会减短，反之延长。

请参照图9至图11，本发明的实施例四为：

实施例四与实施例一的区别在于：请参照图9至图11，本方案设计的闪烁灯也可以包括显示控制盒5和显示输出的LED灯板6，所述显示控制盒5分别由外壳501、控制IC502、显示PCBA板503、显示振动开关504和CR2032电池505组成，控制IC502、显示PCBA板503、显示振动开关504和CR2032电池505装入外壳501内并用树脂灌封。

显示输出的LED灯板6由多个LED显示灯601和显示PCB板602组合而成。其LED显示灯601的灯头表面做成钻石棱形表面，这样透出的光经过多角的棱形面折反射后给人柔和平静的感觉，并且亮度不会衰减。

同样显示控制盒51与显示输出的LED灯板6由电子线连接并电气导通。

请参照图8，本发明的实施例五为：

一种灯鞋，包括鞋子本体4和上述闪烁灯，所述闪烁灯设置在鞋子本体4上。

综上所述，本发明提供的一种闪烁灯和灯鞋，通过设置防USB反接保护模块，在充电时使用者把充电的正负极极性搞反时不会导致后端的电路损坏以防止发生充电事故风险；设置锂电池充放电保护模块，为电池的过充过放之保护，以防止电池充电时过充或放电时过放损坏或发生安全事故风险；设置控制模块以驱动显示LED灯每次工作时的闪动时序及时间不同；灯具与控制模块通过扫描驱动模式驱动工作；本方案设计的闪烁灯通过设置用于产生无规律闪动信号的控制模块，控制模块的信号输出端与灯具电连接，使得工作时闪烁灯中的灯具上的所有LED灯的工作闪动时序是无规律的闪动，并且每一次它的LED灯工作的时间及数量是不相同的，从而实现闪烁灯的特殊闪法。将此结构的闪烁灯应用于灯鞋上，能够提高使用者的体验感。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。