基于电源线边沿信号控制的彩灯装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及LED控制技术领域，具体涉及一种基于电源线边沿信号控制的彩灯装置。
【背景技术】
[0002]发光二极管(Light Emitting D1de, LED)具有发光效率高、方向性好、色彩稳定性好、可靠性高、寿命长，体积小以及环境安全性高等显著优点，尤其适合应用于LED彩灯照明。LED彩灯一般由多颗LED通过串联或并联的方式联结成串，是圣诞节、复活节等节日的主要装饰品，也是喜庆、娱乐、夜景照明的亮化装饰产品，具有广阔的市场。
[0003]目前市场上的LED彩灯有常亮与带闪烁灯模式。常亮模式生产制造简单，但装饰效果单调。带闪烁灯串的主要实现方式包括:在常亮灯串中间隔串装LED闪泡，但是这种LED闪泡亮灯模式固定，不能接收控制信号实现其他变化效果；另一种将LED彩灯分成若干组，各个LED彩灯由单独控制器控制，为了达到灯串流水等效果，就必须做成3路以上的结构，路数越多效果就越好。
[0004]将LED灯串分成若干组的模式，一般将需要同时发光的一组LED串联，然后再对各组LED串进行并联。增加LED彩灯的路数就会带来结构的复杂和电线用量的增加，而且增加生产难度和成本，产品体积庞大、部件繁多，造价较高。
[0005]公开号为CN1423515的中国发明专利申请公开一种用于装饰的变色彩灯带，包括提供触发电压的控制器、数个变色开关电路，每个变色开关由二个双向可控硅分别串联整流二极管后再与第三个双向可控硅并联而成，三个双向可控硅的控制极与控制器相连，并联电路的一端接电源，另一端连接若干个变色灯泡。该方案通过可控硅电路可以用简单的方式实现三色变化，但当需要实现更多种颜色模式控制时，电路较为复杂。
[0006]公开号为CN203206544U的中国实用新型专利申请公开一种两组LED灯循环闪亮的双线式LED灯串方案，包括连接用电线及若干个LED灯，所有的LED灯按一正一反的极性排列后再用两根电线并联连接成灯串，并联连接的一根电线与控制单元的第一个输出端电连接，并联连接的另一根电线与控制单元的第二个输出端电连接，控制单元控制的第一输出端和第二输出端的正、负极性间歇互换。该方案的优点是控制系统部分输出线只有两根，灯串也用两根电线实现两路循环，可大量节约电线。但该方案的只能实现两种色彩的控制。
[0007]公开号为CN103528014A的中国专利申请公开一种IC芯片控制发光的LED圣诞灯串，包括变压器、控制器、常亮LED发光支路和可控LED发光支路，通过IC模块控制，对可控LED发光支路中要求产生发光模式变化的LED灯实现点控制，不需要特殊的LED灯，就使得可控LED灯串的发光效果产生丰富的变化。该方案需要包括分开的常亮LED发光支路和可控LED发光支路，可控LED发光支路的IC芯片需要独立的线路连接。
[0008]公开号为CNlO1598277的中国专利申请公开了一种只用两根电线的LED灯串，编码控制器的输入端连接电源，编码控制器的输出端连接两根电线，电线上并联连接多个LED，组成多路LED灯串。同一路LED灯串中LED内设置一个相同的编码识别芯片，不是同一路的LED所设置的编码识别芯片互不相同。该方案编码控制器通过载波电路的输出端连接发送电路，编码识别芯片包括脉冲接收电路，脉冲接收电路信号输出端连接解码电路。该方案不是同一路的LED所设置的编码识别芯片互不相同，这一方面导致编码识别芯片需要包括只读存储器存放编码，增加编码识别芯片的复杂性，另一方面也导致生产过程中需要按照不同编码组装产品，如不同编码识别芯片组装位置错误，就不能实现预期设计的装饰效果，这导致最终产品组装复杂。
【实用新型内容】
[0009]针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于电源线边沿信号控制的彩灯装置。
[0010]一种基于电源线边沿信号控制的彩灯装置，包括:
[0011]边沿信号发生器，用于生成边沿信号并将所述的边沿信号加载在电源线上输出；
[0012]若干LED模组，每个LED模组包括一个LED彩灯组和用于根据电源线输出的边沿信号驱动该LED彩灯组的LED驱动器。
[0013]本实用新型的彩灯装置中LED模组的数量以及每个LED模组中包括的LED的数量及颜色根据实际应用情况设定。当LED模组的数量大于2时，各个LED模组可以并联方式连接，也可以串联方式连接。
[0014]通过边沿信号发生器生成边沿信号并加载至电源线上输出，一方面为LED驱动器供电，另外，电源线输出的边沿信号还可以作为LED驱动器的控制信号，在LED灯数量庞大的LED彩灯领域，能够只通过电源线和地线就获得闪烁、颜色跳变、颜色逐渐增亮、颜色逐渐变暗以及流水灯等效果，可大大减少所需连线的数量。
[0015]所述的边沿信号发生器包括可控开关和与可控开关的控制端连接的控制电路，所述可控开关的输入端接直流电源，输出端接所述的电源线。
[0016]通过控制电路的输出信号控制可控开关的通断，即可形成边沿信号，并加载至电源线上。当可控开关导通时，电源线上加载的边沿信号为高电平，当可控开关断开时，电源线上加载的边沿信号为低电平。
[0017]作为优选，所述的控制电路基于微处理器(MCU)实现。进一步，为降低成本，所述的微处理器可以为单片机。
[0018]为保证可控开关的具有较高的响应速度，所述的可控开端可以采用场效应管实现。作为优选，所述的控制开关基于N沟道的场效应管实现。
[0019]作为优选，所述可控开关的输出端还连接有下拉电阻。通过设置下拉电阻，在可控开关断开时，迅速将电源线加载的边沿信号的电平拉低。
[0020]作为优选，所述LED驱动器包括:
[0021]边沿触发运算单元，由电源线边沿信号触发进行算术运算，并输出运算结果；
[0022]充电单元，用于根据电源线输入的边沿信号为边沿触发运算单元提供供电电平，当边沿信号为高电平时充电，当边沿信号为低电平时放电；
[0023]初始化单元，用于根据所述的供电电平对边沿触发运算单元进行初始化。
[0024]所述LED驱动器的电源线与所述LED驱动器的地之间还可以连接分压电阻，用于LED模组串联应用时起到分压作用。
[0025]本实用新型中边沿触发运算单元的实际作用是对边沿信号的脉冲个数(上升沿或下降沿)进行计数或其他运算，根据计数或其他运算结果生成LED驱动信号。
[0026]作为优选，所述的边沿触发运算单元包括η个并联的D触发器和一个η位算术逻辑单元，以各个D触发器的输出端输出运算结果，其中:
[0027]各个D触发器的触发端分别与算术逻辑单元相应位的输出端连接；
[0028]各个D触发器的复位端与初始化单元连接，时钟端与电源线连接；
[0029]算术逻辑单元的A组输入端分别与相应位的D触发器的输出端连接，B组输入端外接模式控制常量。
[0030]本实用新型中的算术逻辑单元可以为加法器、减法器，可以为乘法器或除法器。实际应用时模式控制常量可以固定不变，也可以外接模式选择电路，由模式选择电路对B组输入进行置数，用户根据需要通过模式选择电路对模式控制常量进行置数，以使整个边沿触发运算单元以不同的方式进行运算。例如，在算术逻辑单元为加法器时，模式控制常量为2m(十进制表示，m为大于等于O且小于η的整数)。当m为O时模式控制常量为2°，边沿触发运算单元采用递增方式进行计数；当m为I时模式控制常量为21，边沿触发运算单