火焰灯控制装置及火焰灯的制作方法

本发明实施例涉及灯具技术领域，尤其涉及一种火焰灯控制装置及火焰灯。

背景技术：

随着生活水平的提高，人们不仅可以利用灯具进行照明，还可以利用灯具的灯光为人们营造别样的气氛。火焰灯就是其中的一种，通过点灯模拟火焰燃烧的视觉效果，既能够带来火焰的既视感，又能够保证安全和环保。

目前，火焰灯一般是采用石英灯泡做成火焰形式，在用风机吹起红色丝绸带使其跳动，营造一种火焰的效果。

然而，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：需要使用风机吹起丝带，造成噪音较大。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种火焰灯控制装置及火焰灯，以减少噪音。

第一方面，本发明实施例提供一种火焰灯控制装置，包括：发光阵列、单片机控制电路和电流控制电路；

所述发光阵列分别与所述电流控制电路和所述单片机控制电路连接；

所述电流控制电路，用于为所述发光阵列提供可控制的电流。

所述单片机控制电路，用于控制所述发光阵列呈火焰形发光。

在一种可能的设计中，所述发光阵列由n*m个发光单元组成，n为所述发光阵列的行数，m为所述发光阵列的列数；所述n和m分别为大于或等于1的整数；

每个发光单元的第一端口与所述电流控制电路的输出端连接；

所述发光阵列中的各行对应的发光单元的第二端口均与所述单片机控制电路上该行对应的一个信号输出接口连接，所述单片机控制电路控制该行对应的发光单元呈现同一个火焰元素；

所述发光阵列中的各列对应的发光单元的第二端口分别与所述单片机控制电路上每个发光单元所在行对应的信号输出接口连接，所述单片机控制电路控制该列上每个发光单元按照火焰元素的分布规则排列呈现不同的火焰元素。

在一种可能的设计中，所述发光单元包含预设数量的led灯串；所述信号输出接口包含所述预设数量的信号输出端；

所述预设数量的led灯串的阴极与所述预设数量的信号输出端一一对应连接，所述预设数量的led灯串的阳极并联后与所述电流控制电路的输出端连接；

其中，每路led灯串是由一个或多个串联的led灯组成。

在一种可能的设计中，所述电流控制电路包含多个电流控制单元；

每个电流控制单元与一个发光单元连接，用于为该发光单元提供可控制的电流。

在一种可能的设计中，所述电流控制单元包括：第一电阻、三极管、第二电阻和稳压二极管；

所述第一电阻的一端接收供电信号，另一端与所述三极管的发射极连接；

所述三极管的集电极与所述发光单元的第一端口连接，基极连接所述第二电阻的一端；

所述第二电阻的另一端接地；

所述稳压二极管的阳极与所述基极连接，阴极接收所述供电信号。

在一种可能的设计中，所述单片机控制电路包括串并转换单元和单片机；

所述串并转换单元分别与所述单片机和所述发光阵列连接；

所述单片机，用于输出串行的灯光控制信号至所述串并转换单元；

所述串并转换单元，用于将所述串行的灯光控制信号转换为并行的灯光控制信号，并输出至所述发光阵列。

在一种可能的设计中，所述串并转换单元包括第一移位寄存器和第二移位寄存器；

所述第一移位寄存器和所述第二移位寄存器分别与所述单片机连接；

所述第一移位寄存器和所述第二移位寄存器连接。

在一种可能的设计中，所述预设数量为3路或1路。

在一种可能的设计中，所述n为6，所述m为3。

第二方面，本发明实施例还提供一种火焰灯，包括灯头、灯座、电源模块、支架、光源板、灯壳和如上所述的火焰灯控制装置。

本发明实施例提供的火焰灯控制装置及火焰灯，火焰灯控制装置包括发光阵列、单片机控制电路和电流控制电路，发光阵列分别与电流控制电路和单片机控制电路连接，电流控制电路，用于为发光阵列提供可控制的电流，单片机控制电路，用于控制发光阵列呈火焰形发光，能够实现控制发光阵列呈火焰形发光，利用发光阵列进行发光，无需利用到风机，噪音较小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的火焰灯控制装置的结构示意图；

图2为本发明另一实施例提供的火焰灯控制装置的结构示意图；

图3为本发明一实施例提供的发光单元的电路原理图；

图4为本发明一实施例提供的发光阵列的电路原理图；

图5为本发明一实施例提供的电流控制单元的电路原理图；

图6为本发明一实施例提供的单片机控制电路的电路原理图；

图7为本发明一实施例提供的火焰灯的结构示意图。

附图标记说明：

发光阵列：110；

单片机控制电路：120；

电流控制电路：130；

发光单元：111；

串并转换单元：121；

单片机：u1；

第一移位寄存器：u2；

第二移位寄存器：u3；

电流控制单元：131；

第一电阻：r1；

三极管：q1；

第二电阻：r2；

稳压二极管：d1；

灯头：140；

灯座：150；

电源模块：160；

支架：170；

光源板：180；

灯壳：190；

第一电容：c1；

第二电容：c2；

第三电容：c3；

gnd：接地；

5vdd：电源信号。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

应当理解的是，下面的实施例并不限制本发明所保护的方法中各步骤的执行顺序。本发明的方法的各个步骤在不相互矛盾的情况下能够以任意可能的顺序并且能够以循环的方式来执行。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1为本发明一实施例提供的火焰灯控制装置的结构示意图，如图1所示，本实施例提供的一种火焰灯控制装置100，包括发光阵列110、单片机控制电路120和电流控制电路130。

发光阵列110分别与电流控制电路130和单片机控制电路120连接。

电流控制电路130，用于为发光阵列110提供可控制的电流。

单片机控制电路120，用于控制发光阵列110呈火焰形发光。

在本实施例中，发光阵列使用的是led(light-emittingdiode，发光二极管)灯，led灯被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点。

在本实施例中，电流控制电路给发光阵列提供可控制的电流，当需要进行发光时，单片机控制电路控制发光阵列中的led灯呈火焰形发光，由于led灯的寿命较长，因此，能够增加火焰灯的使用寿命。

其中，火焰灯控制装置还可以包括控制开关，控制开关与单片机控制电路连接，用于接收用户输出的开启指令或关闭指令，并发送至单片机控制电路。当单片机控制电路接收到开启指令后，即需要进行发光时，则控制发光阵列中的led灯呈火焰形发光。

在本实施例中，火焰灯控制装置包括发光阵列、单片机控制电路和电流控制电路，发光阵列分别与电流控制电路和单片机控制电路连接，电流控制电路为发光阵列提供可控制的电流，单片机控制电路控制发光阵列呈火焰形发光，能够实现控制发光阵列呈火焰形发光，利用发光阵列进行发光，无需利用使用寿命较短的石英灯，增加火焰灯的使用寿命，以及无需利用到风机，噪音较小。

图2为本发明另一实施例提供的火焰灯控制装置的结构示意图，如图2所示，发光阵列110由n*m个发光单元111组成，n为发光阵列110的行数，m为发光阵列110的列数。n和m分别为大于或等于1的整数。

每个发光单元111的第一端口与电流控制电路130的输出端连接。

发光阵列110中的各行对应的发光单元111的第二端口均与单片机控制电路120上该行对应的一个信号输出接口连接，单片机控制电路120控制该行对应的发光单元111呈现同一个火焰元素。

发光阵列110中的各列对应的发光单元111的第二端口分别与单片机控制电路120上每个发光单元111所在行对应的信号输出接口连接，单片机控制电路120控制该列上每个发光单元111按照火焰元素的分布规则排列呈现不同的火焰元素。

如图2所示，电流控制电路130包含多个电流控制单元131。

每个电流控制单元131与一个发光单元111连接，用于为该发光单元111提供可控制的电流。

在本实施例中，每个电流控制单元与一个发光单元连接，为该发光单元提供可控制的电流。该可控制的电流可以为最大限制电流，也可以为恒定的电流。

在本实施例中，发光阵列是由n*m个发光单元组成，阵列的行数为n，列数为m，n和m分别为大于或等于1的整数。发光阵列中的每一列对应的全部发光单元发出的灯光可以形成一个完整的火焰。

其中，火焰是由多个火焰元素组成，每个火焰元素对应火焰的一部分，例如，火焰元素可以为火焰根部的颜色以及形状、火焰中部的颜色以及形状、火焰尖部的颜色以及形状等。

在本实施例中，发光阵列中的发光单元对应一个火焰元素，每行中的发光单元可以呈现同一个火焰元素，单片机控制电路控制每行对应的发光单元呈现该行对应的火焰元素，例如，单片机控制电路控制第一行对应的发光单元呈现第一行对应的火焰元素，即控制第一行对应的发光单元发出灯光的颜色为第一行对应的火焰元素的颜色，该灯光所呈现的形状为第一行对应的火焰元素的形状。

其中，每行对应的发光单元均与单片机控制电路上的同一个信号输出接口连接，可实现对该行对应的发光单元的统一控制，提高对发光单元的控制效率。

在本实施例中，发光阵列中每列中的发光单元分别对应不同的火焰元素，单片机控制电路控制每列中的发光单元按照火焰元素的分布规则排列，以呈现对应的火焰元。例如，每列由3个发光单元组成，单片机控制电路按照火焰元素的分布规则(即，火焰中的火焰元素的排列顺序、形状以及颜色)控制每列中的发光单元呈现对应的火焰元素，即控制每列中的第一个发光单元呈现火焰尖部的颜色以及形状、第二个发光单元呈现火焰中部的颜色及形状、第三个发光单元呈现火焰根部的颜色及形状，以实现控制每列发光单元呈火焰形发光。

其中，各列对应的发光单元与该发光单元所在行对应的信号输出接口连接，即，每列中的发光单元所连接的信号输出接口不同。

在本实施例中，每行对应的发光单元与单片机控制电路的同一个信号输出接口连接，可实现单片机控制电路同时控制一行对应的发光单元进行发光，且每列对应的发光单元与其所在行对应的信号输出接口连接，单片机可实现通过一组控制信号控制全部列对应的发光单元呈火焰形发光，火焰形状更加逼真，电路原理简单，且简化生成工艺。

图3为本发明一实施例提供的发光单元的电路原理图，如图3所示，发光单元111包含预设数量的led灯串，信号输出接口包含预设数量的信号输出端。

预设数量的led灯串的阴极与预设数量的信号输出端一一对应连接，预设数量的led灯串的阳极并联后与电流控制电路的输出端连接。

其中，每路led灯串是由一个或多个串联的led灯组成。

在一种可能的设计中，预设数量为3路或1路。

在一种可能的设计中，n为6，m为3。

在本实施例中，发光单元由预设数量的led灯串组成，信号输出接口也包含预设数量的信号输出端。发光单元中的各led灯串与其所在行对应的信号输出接口中的信号输出端一一对应连接。即发光单元中的各led灯串的阳极均与电流控制电路的输出端连接，发光单元中的预设数量的led灯串的阴极与预设数量的信号输出端一一对应连接，例如，发光单元包括3路led灯串，发光单元中的第一路led灯串的阴极与对应的信号输出接口中的第一个信号输出端连接，第二路led灯串的阴极与对应的信号输出接口中的第二个信号输出端连接，第三路led灯串的阴极与对应的信号输出接口中的第三个信号输出端连接。

其中，每路led灯串是由1个led灯或者多个串联的led灯组成。

示例性地，第一行共有3个发光单元，第一个发光单元中的各led灯串的阳极、第二个发光单元中的各led灯串的阳极和第三个发光单元中的各led灯串的阳极均与电流控制电路的输出端连接，第一个发光单元中的第一路led灯串的阴极、第二个发光单元中的第一路led灯串的阴极和第三个发光单元中的第一路led灯串的阴极均与第一行对应的信号输出接口中的第一个信号输出端连接，第一个发光单元中的第二路led灯串的阴极、第二个发光单元中的第二路led灯串的阴极和第三个发光单元中的第二路led灯串的阴极均与第一行对应的信号输出接口中的第二个信号输出端连接。

其中，如图4所示，发光阵列的行数可以为6，列数为3，每个发光单元包含3路或1路led灯串，每路led灯串包括一个led灯。

相关人员通过研究发现，火焰尖部的形状较尖，无需太多的led灯，可以使发光阵列中呈现火焰尖部的发光单元包含1路led灯串，发光阵列中呈现其余火焰元素的发光单元可以设为包含3路led灯串，从而在保证火焰仿真效果的基础上，减少生产成本。

图5为本发明一实施例提供的电流控制单元的电路原理图，如图5所示，电流控制单元131包括：第一电阻r1、三极管q1、第二电阻r2和稳压二极管d1。

第一电阻r1的一端接收供电信号，另一端与三极管q1的发射极连接。

三极管q1的集电极与发光单元的第一端口连接，基极连接第二电阻r2的一端。

第二电阻r2的另一端接地。

稳压二极管d1的阳极与三极管q1的基极连接，阴极接收供电信号。

在一种可能的设计中，单片机控制电路120包括串并转换单元121和单片机u1。

串并转换单元121分别与单片机u1和发光阵列110连接。

单片机u1，用于输出串行的灯光控制信号至串并转换单元121。

串并转换单元121，用于将串行的灯光控制信号转换为并行的灯光控制信号，并输出至发光阵列110。

在本实施例中，当需要呈火焰形发光时，单片机需要同时控制发光阵列中的全部的led灯亮或灭，因此，单片机需先输出串行的灯光控制信号至串并转换单元，串并转换单元将串行的灯光控制信号转换为并行的灯光控制信号，从而实现可以同时控制全部的led灯亮灭。

图6为本发明一实施例提供的单片机控制电路的电路原理图，如图6所示，串并转换单元121包括第一移位寄存器u2和第二移位寄存器u3。

第一移位寄存器u2和第二移位寄存器u3分别与单片机u1连接。

第一移位寄存器u2和第二移位寄存器u3连接。

在本实施例中，串并转换单元包含第一移位寄存器和第二移位寄存器，发光阵列中的led灯串与第一移位寄存器或第二移位寄存器的信号输出端连接。如图6所示，第一移位寄存器u2和第二移位寄存器u3的q0至q7引脚分别与发光单元中的led灯串连接。例如，以图4中的实施例进行说明，第一移位寄存器u2中q0引脚分别与发光阵列中的第一行对应的第一个发光单元、第二个发光单元和第三个发光单元中的第一路led灯串连接，第一移位寄存器u2中的q1引脚分别与第二行对应的第一个发光单元、第二个发光单元和第三个发光单元中的第一路led灯串连接，由于第一移位寄存器的信号输出端的数量有限，需要增加移位寄存器，因此，第四行对应的第一个发光单元、第二个发光单元和第三个发光单元中的第二路led灯串分别与第二移位寄存器中q0引脚连接。

其中，第一移位寄存器u2和第二移位寄存器u3的q0至q7引脚分别为信号输出端，其与对应的发光单元中的led灯串连接。

一

第一移位寄存器u2和第二移位寄存器u3的vcc引脚和mr引脚分别接一收电源信号，gnd引脚分别接地，oe引脚分别与单片机的oe引脚连接，stcp引脚分别与单片机的stcp引脚连接，shcp引脚分别与单片机的clk引脚连接。

第二移位寄存器u3的ds引脚与单片机的ds引脚连接，第一移位寄存器u2的ds引脚与第二移位寄存器u3的q7s引脚连接。

单片机的vdd引脚接收电源信号，gnd引脚接地。

单片机控制电路还包括第一电容c1、第二电容c2和第三电容c3。

第一电容c1的正极接收电源信号，负极接地。

第二电容c2的正极接收电源信号，负极接地。

第三电容c3的正极接收电源信号，负极接地。

在本实施例中，当发光阵列中的发光单元的数量较多时，可以增加移位寄存器的数量，以实现单片机同时控制发光阵列中发光单元的led灯的亮灭。

在本实施例中，单片机控制电路包含移位寄存器和单片机，单片机与移位寄存器连接，移位寄存器与发光阵列连接，单片机通过移位寄存器同时控制led灯亮灭，以使发光阵列呈火焰形发光，所需器件较少，且连接关系简单，在保证火焰形状逼真的前提下，降低所需成本，以及简化工艺。

图7为本发明实施例提供的火焰灯的结构示意图，如图7所示，火焰灯包括灯头140、灯座150、电源模块160、支架170、光源板180、灯壳190和如上述所述的火焰灯控制装置100。

灯头140，用于连接外部电源。

灯座150分别与灯头140和灯壳190连接。

电源模块160、光源板180和支架170置于由灯座150与灯壳190形成的内腔中，光源板180固定在支架上。

单片机控制电路120和电流控制电路130设置在电源模块160上，发光阵列110设置在光源板180上。

在本实施例中，火焰灯包含灯头、灯座、电源模块、支架、光源板和灯壳，灯座分别与灯头和灯壳连接，电源模块、光源板和支架置于由灯座和灯壳形成的内腔中，光源板固定在支架上，且光源板上设置有发光阵列，实现发光阵列的固定。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。