智能蓝牙控制模块及智能蓝牙led灯控装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提出一种智能蓝牙控制模块(100)及智能蓝牙LED灯控装置(800)，能通过智能终端对LED照明设备提供基于脉宽调制的情境控制。其中智能蓝牙控制模块(100)包含有一个电路板(110)、以及设置于电路板(110)的一个天线(120)与一个蓝牙芯片(130)。电路板(110)包括一组直流电力输入端子(111)与多个脉宽调控信号输出端子(112)。智能蓝牙控制模块(100)的电路板(110)上更设置有一个低通滤波器(140)、一个带通滤波器(150)、一个双工功率放大器(160)，一侧连接于天线(120)，另一侧连接于蓝牙芯片(130)。本实用新型整体结构简单，功耗低，具有较佳的远距离收发的能力，带通滤波器和低通滤波器的设置，能让蓝牙设备在放大信号功率时，将带域外的信号衰减在安规规格内，使控制更加稳定。
【专利说明】
智能蓝牙控制模块及智能蓝牙LED灯控装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉蓝牙控制技术领域，具体涉及控制LED照明设备的蓝牙灯控模块及其灯控装置。
【【背景技术】】
[0002]随着光电技术的快速进步，以及中国大陆对新能源产业的重视加大，具备环保、节能特性的LED照明产业正迅速成为最热门的产业之一。根据中国国家半导体照明工程研发及产业联盟提供的数据显示，2009年中国LED照明工业销售产值达600亿元人民币，同比增长30%以上，使中国成为全球LED产业发展最快的区域之一，中国的LED制造实力与制造水平也扮演全球的领先角色。
[0003]LED灯之所以能够受到市场乃至人们的青睐，是因为它的发光率非常高，能够达到801m/w，在相同的照度情况下能节电80 %以上，在很大的程度上就起到了节能的作用。LED灯的色温有很多种，各种色温的显色性非常好，显色的指数也非常的高，可以根据终端用户的使用场景进行选择与调配。LED灯的EMI符合全球的指标，功率因数大于等于0.9，二谐波失真小于等于20%，能够降低供应电路的电能的损耗，减少对线路的损害，不会对电网造成污染。LED灯的全电压范围指数是在85V至264V之间，这保证了LED灯的亮度和使用寿命比较不会受电压波动的影响，使LED灯几乎能够在全球范围内使用。LED灯没有辐射，其灯内部没有汞等等危害物质，对人体较为安全。LED灯是纯正的直流工作，不会因交流切换出现频闪的现象，这就消除了灯具使用过程中因频闪而引起视觉疲劳现象。
[0004]在智能家居系统与物联网应用中，LED灯也是最能体现智能控制、远端控制、无线控制的家电之一。可通过无线操控的LED灯逐渐出现于市场，其中尤以蓝牙LED灯为主流。
[0005]现有技术中，中国大陆实用新型专利CN201520234397.0公开一种LED控制模块，通过PffM信号控制LED光源亮度，从而能够适应智能LED灯具原型的快速开发需要。此现有技术包括单片机、LED驱动模块以及LDO电源模块，单片机上设有UART接口以及PWM端口，LED驱动模块的输入端设有PWM调光控制管脚，PWM端口的输出端连接PWM调光控制管脚，单片机、LED驱动模块的电源输入端分别通过线路连接LDO电源模块，LDO电源模块通过线路连接DC电源，单片机的UART接口与无线透传模块通信连接，LED驱动模块的输出端通过线路连接LED。
[0006]现有技术中，中国大陆发明专利CN201310353943.8公开另一种蓝牙遥控式LED彩灯装置及其方法。LED彩灯组、微控制器、蓝牙接收器和时钟电路安装于LED灯壳内。LED彩灯组、蓝牙接收器、时钟电路与微控制器连接。蓝牙接收器可与手机等蓝牙设备用户建立通信，微控制器根据蓝牙接收器接收到的数据，对LED彩灯组的颜色亮度进行调节控制；时钟电路为系统提供定时处理，当手机等蓝牙设备设置为时间控制模式。此现有技术可根据系统时间对LED灯的发光亮度及颜色进行调节，同时检测开关断电和停电。
[0007]即便存在上述现有技术，目前控制系统所采用的蓝牙模块及其灯控装置，功能单一，往往只具备开关功能，且容易受到外界或者自身信号的干扰，控制效果不理想，甚至产生错误，用户体验不佳。【【实用新型内容】】
[0008]针对现有技术的不足，本实用新型提出结构简单，抗干扰能力强，控制稳定的一种智能蓝牙控制模块及一种智能蓝牙LED灯控装置。
[0009]本实用新型首先提出一种智能蓝牙控制模块100，包括一个电路板110、以及设置于电路板110的一个天线120、一个蓝牙芯片130与多个电子元器件，电路板110更包括一组直流电力输入端子111与多个脉宽调控信号输出端子112。多个电子元器件设置于电路板110上，一侧连接于天线120，另一侧连接于蓝牙芯片130 ο多个电子元器件包含一个低通滤波器140、一个带通滤波器150、与一个双工功率放大器160。
[0010]本实用新型的智能蓝牙控制模块100，具有较佳的整体结构配置，功耗低，干扰少、蓝牙灵敏度高。可很好的和现有的手机、平板、智能穿戴设备等的蓝牙模块匹配。带通滤波器和低通滤波器的设置，能让蓝牙设备在放大信号功率时，可将带域外的信号衰减在安规规格内，使其控制更加稳定。
[0011]进一步的，本实用新型提出一种智能蓝牙LED灯控装置800，包含一个灯控板840、以及装设在灯控板840上的一个第一直流电力模块810、一个第二直流电力模块820、一个LED灯控模块830、与一个智能蓝牙控制模块100。
[0012]第一直流电力模块810连接至LED灯控模块830，用以驱动LED灯控模块830的运作。第二直流电力模块820连接至智能蓝牙控制模块100的直流电力输入端子111，用以驱动智能蓝牙控制模块100的运作，智能蓝牙控制模块100即为前述第一较佳实施例所述的智能蓝牙控制模块100，且智能蓝牙控制模块100的脉宽调控信号输出端子112连接至LED灯控模块830。
[0013]藉此，外部的智能终端针对LED照明设备所发出的蓝牙控制信号，便能够通过智能蓝牙控制模块100、LED灯控模块830，而连接至外部的LED光源，并对LED光源进行驱动与情境调控。
【【附图说明】】
[0014]图1为本实用新型的第一较佳实施例，一种智能蓝牙控制模块100的结构示意图。
[0015]图2为本实用新型的第二较佳实施例，一种智能蓝牙LED灯控装置800的结构示意图。
[0016]附图中的组件符号说明如下:
[0017]智能蓝牙控制模块100
[0018]电路板110
[0019]天线120
[0020]蓝牙芯片130
[0021]直流电力输入端子111
[0022]多个脉宽调控信号输出端子112
[0023 ]红光LED脉宽调控信号输出端子112R
[0024]绿光LED脉宽调控信号输出端子112G
[0025]蓝光LED脉宽调控信号输出端子112B
[0026]白光LED脉宽调控信号输出端子112W
[0027]冷白光LED脉宽调控信号输出端子112N
[0028]暖白光LED脉宽调控信号输出端子112D
[0029]低通滤波器140
[0030]带通滤波器150
[0031]高频信号功率放大器162
[0032]低噪声放大器161
[0033]智能蓝牙LED灯控装置800
[0034]灯控板840
[0035]LED光控端子845
[0036]第一直流电力模块810
[0037]第二直流电力模块820
[0038]LED灯控模块830
【【具体实施方式】】
[0039]本实用新型主要披露一种智能蓝牙控制模块与一种智能蓝牙LED灯控装置，其中所使用的LED发光原理与蓝牙通信原理已为相关技术领域的技术人员所熟知，故以下文中的说明，不作完整描述。同时，以下文中所对照的图式，主要表达与本实用新型特征有关的结构示意，并未亦不需要依据实际尺寸完整绘制，在先说明。下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0040]请见图1，为本实用新型的第一较佳实施例，一种智能蓝牙控制模块100的结构示意图。
[0041]智能蓝牙控制模块100，包含有一个电路板110、以及设置于电路板110的一个天线120以及一个蓝牙芯片130。电路板110更包括一组直流电力输入端子111与多个脉宽调控信号输出端子112。直流电力输入端子111用于接受外部的直流电力驱动，使智能蓝牙控制模块100开始运作。
[0042]蓝牙芯片130用以接收外部经配对成功的蓝牙控制终端的控制信号，蓝牙控制终端可以是智能手机、具有蓝牙模块的计算机、平板电脑、可携式笔记本、遥控器、或是智能穿戴设备，例如谷歌眼镜、苹果智能手表Apple Watch等。
[0043]较佳的，所述蓝牙芯片130优选但不限定为德州仪器的CC2541蓝牙芯片，其性能稳定，灵敏度较佳、支持长距离控制应用。
[0044]智能蓝牙控制模块100更包含一个低通滤波器140与一个带通滤波器150，设置于电路板110上，且位于天线120以及蓝牙芯片130之间。
[0045]现有技术中，一般蓝牙控制模块都只用一个滤波器，或利用电感及电容作成滤波回路，这样实务上难以控制经放大后的带域外(2.4?2.5GHz以外)的幅射信号乱串。本实用新型同时采用一个低通滤波器140与一个带通滤波器150，且有特殊的配置位置，如此能让蓝牙设备在放大信号功率时，将带域外的高谐波杂散信号衰减在安规规格内。
[0046]智能蓝牙控制模块100更包括一个双工功率放大器160，此双工功率放大器160包括一个高频信号功率放大器162与一个低噪声放大器161。低噪声放大器是噪声系数很低的放大器，主要用于接收电路中，用作各类无线电接收机的高频或中频前置放大器，以及高灵敏度电子探测设备的放大电路。因为接收电路中的信噪比通常是很低的，往往信号远小于噪声，通过放大器的时候，信号和噪声一起被放大的话非常不利于后续处理，这就要求放大器能够抑制噪声。蓝牙芯片130中的信号处理都是基于低噪声放大器161放大后的信号进行的，所以有一个低噪声放大器161是至关重要的。高频信号功率放大器162主要功能是功率放大，以满足系统要求，一般配置在最后一级。
[0047]较佳的，低通滤波器140设置于天线120与高频信号功率放大器162之间，带通滤波器140设置于蓝牙芯片130与高频信号功率放大器162之间。如此配置，能使充分发挥天线120的收发功能，且使信号干扰较小。
[0048]通过多次实际测试，低通滤波器140的截止频率优选为2.5GHz，带通滤波器150的通带宽度优选为2.4GHz?2.5GHz，藉此能使蓝牙信号的传输更为有效，且能降低外界干扰。
[0049 ] 脉宽调控信号输出端子112用以发送LED光控信号至外部的Lro灯控模块，对LED照明设备起到多样化的灯光及情境操控作用。本实用新型中，电路板110的脉宽调控信号输出端子112电性连接至蓝牙芯片130，以接受外部的蓝牙控制终端通过蓝牙通信所发来的LED光控信号。为了提供多种色光的情境调控，脉宽调控信号输出端子112至少包含三种LED光色的脉宽调控信号输出端子，亦即一个红光LED脉宽调控信号输出端子112R、一个绿光LED脉宽调控信号输出端子112G、以及一个蓝光LED脉宽调控信号输出端子112B。更佳的，上述脉宽调控信号输出端子112更包含一个白光LED脉宽调控信号输出端子112W，。藉此，本实用新型提出的智能蓝牙控制模块100，不但具有普适性，能控制单一的红光LED、单一的绿光LED、单一的蓝光LED、单一的白光LED，还能综合控制各种光色的LED，从而呈现全光谱与不同色温的LED光。本实用新型也可应用到其它诸多控制运用，例如一个冷白光LED脉宽调控信号输出端子112N，一个暖白光LED脉宽调控信号输出端子112D，或其它诸如门锁，窗帘等等其它多用途控制应用。
[0050]请见图2，本实用新型进一步提出第二较佳实施例，一种包含有智能蓝牙.控制模块100的智能蓝牙LED灯控装置800。
[0051 ]智能蓝牙LED灯控装置800包含一个灯控板840、以及装设在灯控板840上的一个第一直流电力模块810、一个第二直流电力模块820、一个LED灯控模块830、与一个智能蓝牙控制模块100。灯控板840更包含有多个LED光控端子845，用以连接至外部的LED光源。
[0052]第一直流电力模块810连接至LED灯控模块830，用以驱动LED灯控模块830的运作。本实用新型的LED灯控模块830是采用脉宽调制(PffM)的方式对LED进行调光。
[0053]基本上，LED调光能以两种方式进行:模拟调光和脉宽调制调光。模拟调光是简单地调和LED灯串中的直流电流，以改变LED的光输出；而脉宽调制调光则改变LED灯串中恒定电流的占空比，以有效改变LED灯串中的平均电流，以此实现调光。模拟调光在10:1的亮度调节时，就会损失25%的准确度，造成色彩失真。而脉宽调制调光可以在没有显着损失的情况下，产生3000:1以及更高的调光比，色彩失真少。
[0054]第二直流电力模块820连接至智能蓝牙控制模块100的直流电力输入端子111，用以驱动智能蓝牙控制模块100的运作，智能蓝牙控制模块100即为前述第一较佳实施例所述的智能蓝牙控制模块100，且智能蓝牙控制模块100的脉宽调控信号输出端子112连接至LED灯控模块830。藉此，外部的智能终端针对LED照明设备所发出的蓝牙脉宽调制控制信号，便能够通过智能蓝牙控制模块100、LED灯控模块830、LED光控端子845，而连接至LED光源，并对LED光源进行驱动与情境调控。
[0055]本实用新型所提出的智能蓝牙控制模块100与智能蓝牙LED灯控装置800具有以下有益效果:较佳的整体结构配置，功耗低，干扰少、蓝牙灵敏度高。带有高发射功率的功率放大器及低杂音指数的低噪声放大器，提高了蓝牙无线信号的远距离收发的能力，能满足CE/FCC等安规要求的蓝牙模块。基于低功耗蓝牙4.0及4.0以上的协议，可很好的和现有的手机、平板、智能穿戴设备等的蓝牙模块匹配。带通滤波器和低通滤波器的设置，能让蓝牙设备在放大信号功率时，可将带域外的信号衰减在安规规格内，使其控制更加稳定。
[0056]以上所述仅为本实用新型较佳的实施方式，并非用以限定本实用新型的权利范围；同时以上的描述，对于相关技术领域专门人士应可理解及实施，因此其它未脱离本实用新型所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在权利要求中。
【主权项】
1.一种智能蓝牙控制模块(100)，包含有一个电路板(110)、以及设置于该电路板(110)的一个天线(120)以及一个蓝牙芯片(130)，其特征在于: 该电路板(110)更包括一组直流电力输入端子(111)与多个脉宽调控信号输出端子(112)； 该智能蓝牙控制模块(100)更包含多个电子元器件，设置于该电路板(110)上，一侧连接于该天线(120)，另一侧连接于该蓝牙芯片(130)，该多个电子元器件包含一个低通滤波器(140)、一个带通滤波器(150)、与一个双工功率放大器(160)。2.根据权利要求1所述的智能蓝牙控制模块(100)，其特征在于: 该双工功率放大器(160)包括一个高频信号功率放大器(162)与一个低噪声放大器(161)03.根据权利要求2所述的智能蓝牙控制模块(100)，其特征在于: 该低通滤波器(140)设置于该天线(120)与该高频信号功率放大器(162)之间。4.根据权利要求3所述的智能蓝牙控制模块(100)，其特征在于: 该带通滤波器(150)设置于该蓝牙芯片(130)与该双工功率放大器(160)之间。5.根据权利要求4所述的智能蓝牙控制模块(100)，其特征在于: 该脉宽调控信号输出端子(112)包含一个红光LED脉宽调控信号输出端子(112R)、一个绿光LED脉宽调控信号输出端子(112G)、以及一个蓝光LED脉宽调控信号输出端子(112B)。6.根据权利要求5所述的智能蓝牙控制模块(100)，其特征在于: 该脉宽调控信号输出端子(112)更包含一个白光LED脉宽调控信号输出端子(112W)。7.根据权利要求5所述的智能蓝牙控制模块(100)，其特征在于: 该脉宽调控信号输出端子(112)更包含一个冷白光LED脉宽调控信号输出端子(112N)，一个暖白光LED脉宽调控信号输出端子(112D)。8.根据权利要求5至7其中任一项所述的智能蓝牙控制模块(100)，其特征在于: 该脉宽调控信号输出端子(112)电性连接至该蓝牙芯片(130)。9.根据权利要求8所述的智能蓝牙控制模块(100)，其特征在于: 该低通滤波器(140)的截止频率为2.5GHz，该带通滤波器(I 50)的通带宽度为2.4GHz?2.5GHz ο10.—种智能蓝牙LED灯控装置(800)，包含一个灯控板(840)、以及装设在该灯控板(840)上的一个第一直流电力模块(810 )、一个第二直流电力模块(820)、一个LED灯控模块(830)、与一个智能蓝牙控制模块(100);其特征在于: 该第一直流电力模块(810)连接至该LED灯控模块(830 )，该第二直流电力模块(820)连接至该智能蓝牙控制模块(100)，该智能蓝牙控制模块(100)为权利要求1至9其中任一项所述的智能蓝牙控制模块(100)，且该智能蓝牙控制模块(100)的该脉宽调控信号输出端子(112)连接至该LED灯控模块(830)。
【文档编号】H05B33/08GK205648106SQ201620423806
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】杨大庆, 黄杰, 罗义呈
【申请人】深圳市昇润科技有限公司