专利名称：使用载波信号的发光二极管控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新 型有关于一种发光二极管控制系统，特别是一种使用载波信号的发光二极管控制系统。
背景技术：
目前发光二极管灯串模块大致上可分为串联式及并联式两种连接方式，而这两种方式的发光二极管灯串模块也广被使用者运用在大楼外观、树木、招牌及造景物上，以增添该事物的外观美。而在公知串联式的发光二极管灯串模块，是将多组的发光二极管灯串模块串联连接在一起，而且发光二极管灯串模块的串联数量是依据盘绕的物体体积大小而定，且在串联后由第一个发光二极管灯串模块的控制器对所有的发光二极管灯串模块的发光二极管灯组进行控制。虽然，此种串联式的连接方式，使发光二极管灯串模块易于串联使用，但是在使用过程中，只要有一组发光二极管灯串模块故障时，将造成控制信号无法传递，致使该组故障的发光二极管灯串模块的后段的发光二极管灯串模块接收不到任何控制信号，导致后段的发光二极管灯串模块均无法被点亮。另外，在并联式的发光二极管灯串模块是将多组的发光二极管灯串模块与该控制器并联连接，每一个发光二极管灯串模块就要有一条控制线及寻址线来控制。若是并联10组的发光二极管灯串模块时，该控制器就必须利用10条控制线及10条寻址线来控制10组发光二极管灯串模块。此种并联式在使用时，有一组发光二极管灯串模块发生故障时，将不会影响到其它发光二极管灯串模块的控制。但是，并联的发光二极管灯串模块数量越多时，相对控制线及寻址线越多，造成线路的复杂，不易制作，且成本高。然而不论是串联式或并联式的连接方式，均需使用多数的电力线或信号线，来达到使发光二极管灯串模块发光变化的目的。而在现今原物料上涨日益严重的情况下，能够减少传输线的使用就能大大地降低成本。
实用新型内容为改善上述公知技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种结构简单且成本低的使用载波信号的发光二极管控制系统。为达到本实用新型的上述目的，本实用新型提供一种使用载波信号的发光二极管控制系统，将一计算机控制数据储存于一数据储存盒中，并以该数据储存盒所输出的一数据信号控制发光二极管发光变化，该系统包含计算机；用于存储计算机控制数据的一数据储存盒；用以将一交流电源转换成一直流电源输出的一电源转换电路；一控制电路，其电连接至该电源转换电路，该控制电路用以接收该电源转换电路所输出的该直流电源及该数据储存盒所输出的数据信号并将该数据信号载波调变为一调变信号；及至少一个发光二极管发光电路，其以一传输线与该控制电路形成电性串联连接，该发光二极管发光电路电连接至该控制电路，该发光二极管发光电路接收该控制电路所输出的该直流电源及该调变信号并产生灯号的明灭变化；其中该发光二极管发光电路包含一编址单元。该控制电路包含一稳压单元，其与所述电源转换电路电性连接；一微控制单元，其与所述电源转换电路电性连接，该微控制单元接收所述数据储存盒所输出的数据信号；及一第一调变单元，其与所述电源转换电路、该微控制单元及该稳压单元电性连接。所述发光二极管发光电路更包含一电压调整单元，其电连接至所述控制电路；一信号撷取单元，其电连接至所述电压调整单元；一放大单元，其电连接至该信号撷取单元；一解调变单元，其电连接至该放大单元；及一振荡器，其电连接至该电压调整单元。所述发光二极管发光电路更包含一滤波单元，其电连接至所述解调变单元；一辨识与逻辑控制单元，其电连接至该滤波单元及所述编址单元；一计数与位移缓存单元，其电连接至该辨识与逻辑控制单元；一第二调变单元，其电连接至所述放大单元、所述解调变单元及该辨识与逻辑控制单元；及一地址缓存单元，其电连接至该辨识与逻辑控制单元及所述编址单元。所述发光二极管发光电路更包含—栓锁单元，其电连接至所述计数与位移缓存单元；及一输出缓存单元，其电连接至该栓锁单元。所述发光二极管发光电路更包含至少一个定电流源，其电连接至所述输出缓存单元。 所述发光二极管发光电路更包含至少一个发光二极管，其电连接至所述定电流源。所述编址单元包含复数的地址设定脚位。所述编址单元包含一内存。所述信号撷取单元为一电容器。本发明的使用载波信号的发光二极管控制系统结构简单，能够减少传输线的使用，降低成本。
图I为本发明的使用载波信号的发光二极管控制系统架构图；图2为本发明的控制电路及发光二极管灯串装置内部架构图；图3为本发明的发光二极管发光电路内部架构图；图4为本发明的发光二极管发光电路之间传递的调变信号时序图；[0041]图5为本发明的调变信号(上面曲线)及信号(下面曲线)的示意图；图6A为本发明的调变单元的实施例示意图；图6B为本发明的解调变单元的实施例示意图；图7为本发明的使用载波信号的发光二极管控制系统的另一实施例示意图。附图标记说明计算机2数据储存盒4交流电源6电源转换电路8·控制电路10发光二极管灯串装置14稳压单元102微控制单元104第一调变单元106发光二极管发光电路140_1 140_N (以140总括)信号撷取单元C放大单元142解调变单元144电压调整单元146红光发光二极管148R绿光发光二极管148G蓝光发光二极管148B第一定电流源150R第二定电流源150G第三定电流源150B输出缓存单元152栓锁单元153滤波单元154辨识与逻辑控制单元156计数与位移缓存单元158第二调变单元162振荡器164地址缓存单元166编址单元168主控单元IOA第一发光二极管灯串15A第二发光二极管灯串15B第一发光二极管灯串装置14A第二发光二极管灯串装置14B。
具体实施方式
请参考图1，其为本发明的使用载波信号的发光二极管控制系统架构图，该发光二极管控制系统包含一计算机2、一数据储存盒4、一交流电源6、一电源转换电路8、一控制电路10与一发光二极管灯串装置14。该计算机2电连接至该数据储存盒4 ;该交流电源6电连接至该电源转换电路8 ;该控制电路10电连接至该数据储存盒4、该电源转换电路8与该发光二极管灯串装置14 。本发明的系统架构图的动作流程如下使用者借由该计算机2，将控制该发光二极管灯串装置14的一计算机控制数据储存于该数据储存盒4，并通过该数据储存盒4传输至该控制电路10，以控制该发光二极管灯串装置14发光变化。该数据储存盒4传送一数据信号至该控制电路10。该控制电路10可将该数据信号调变以产生一调变信号，以利传送。该电源转换电路8接收该交流电源6后，转换成一直流电源(例如将市电110伏特交流电转换成110伏特直流电)，在与传送控制该发光二极管灯串装置14的该调变信号相同的传输线，提供驱动直流电压予该控制电路10与该发光二极管灯串装置14。请参考图2，其为本发明的控制电路10及发光二极管灯串装置14内部架构图。该控制电路10包含一稳压单元102(稳压二极管)、一微控制单元104及一第一调变单元106。该微控制单元104电连接至该数据储存盒4、该稳压单元102、该电源转换电路8、该第一调变单元106与该发光二极管灯串装置14。该第一调变单元106电连接至该稳压单元102、该电源转换电路8、该微控制单元104与该发光二极管灯串装置14。而该发光二极管灯串装置14则包含多数的发光二极管发光电路140_1 140_N(下文中以140总括)。该些发光二极管发光电路140电连接串联在一起，其中第一个发光二极管发光电路140_1的一端电连接至该稳压单兀102、该微控制单元104与该第一调变单元106。该控制电路10及该发光二极管灯串装置14的动作关系如下所述该电源转换电路8传送一高直流电压(例如110伏特直流电)，而该稳压单元102提供该微控制单元104及该第一调变单元106驱动直流电压。该微控制单元104接收来自该数据储存盒4传送的该数据信号后，传送至该第一调变单元106，进行载波调变处理以产生该调变信号(详见后述)，之后经由与传送电力相同的传输线，传送至该发光二极管灯串装置14。第一个该发光二极管发光电路140_1接收来自该控制电路10所传送的电力与调变信号后，驱动发光二极管变化发光，并将电力与调变信号传送至下一个发光二极管发光电路140_2。请参考图3，其为本发明的发光二极管发光电路140内部架构图。该发光二极管发光电路140包含一信号撷取单元C (电容)、一放大单元142、一解调变单元144、一电压调整单兀146、一红光发光二极管148R、一绿光发光二极管148G、一蓝光发光二极管148B、一第一定电流源150R、一第二定电流源150G、一第三定电流源150B、一输出缓存单元152、一栓锁单元153、一滤波单元154、一辨识与逻辑控制单元156、一计数与位移缓存单元158、一第二调变单元162、一振荡器164、一地址缓存单元166及一编址单元168。对于第一个发光二极管发光电路140_1来说，VDD端点表示来自于该控制电路10的电力与调变信号端点；对于其后的发光二极管发光电路140_2来说,VDD端点表不来自于前一个发光二极管发光电路140_1的电力与调变信号端点，以此类推。[0087]对于第一个发光二极管发光电路140_1来说，VSS端点表不传送至下一个发光二极管发光电路140_2的输出端点；对于其后的发光二极管发光电路140_2来说,VSS端点表不传送至下一个发光二极管发光电路140_3的输出端点，以此类推(即，对于一个发光二极管发光电路140来说,VDD端点表示输入端点,VSS端点表示输出端点)。VCC端点表示该电压调整单元146输出驱动直流电压以及各前述单元的输入驱动直流电压端点。更详细而言，该VDD端点是通过该电压调整单元146电连接至该VSS端点；通过该信号撷取单元C与该放大单元142电连接；通过该红光发光二极管148R与该第一定电流源150R电连接；通过该绿光发光二极管148G与该第二定电流源150G电连接；通过该蓝光发光二极管148B与该第三定电流源150B电连接。该振荡器164电性连接至该电压调整单元146。该滤波单元154是通过该解调变单元144与该放大单元142电连接。该计数与位 移缓存单元158是通过该辨识与逻辑控制单元156与该滤波单元154电连接；通过该栓锁单元153与该输出缓存单元152电连接。该输出缓存单元152与该第一定电流源150R、该第二定电流源150G、该第三定电流源150B电连接。该第二调变单元162电连接至该VSS端点、该放大单元142、该解调变单元144及该辨识与逻辑控制单元156。该地址缓存单元166电连接至该辨识与逻辑控制单元156 ;该编址单元168电连接至该辨识与逻辑控制单元156及该地址缓存单元166。该发光二极管发光电路140内部架构流程叙述如下该信号撷取单元C (电容)阻挡了该VDD端点的直流电压进入该放大单元142等等其它处理交流信号的单元，仅供该调变信号通过。该VDD端点的直流电压输入至该电压调整单元146以产生驱动各单元的直流电压，并传送该直流电压至各单元以作为各单元的驱动直流电压。该电压调整单元146并经由该VSS端点输出至下一个发光二极管发光电路140的输入端点VDD。来自该VDD端点的控制发光二极管调变信号经由信号撷取单元C(电容)阻挡直流撷取了交流信号后，该交流信号进入该放大单元142后，先进行信号放大的动作，接着进入该解调变单元144，进行信号的解调变。然后经过该滤波单元154，以还原信号波形，再经该辨识与逻辑控制单元156辨识出信号的数据内容与频率后，借着该数据内容与频率进行移位动作，将该数据内容移入该计数与位移缓存单元158，经过复数个信号后若接收到内定的结束信号则将该计数与位移缓存单元158的数据内容通过该栓锁单元153拴锁至该输出缓存单元152。最后以该红光发光二极管148R、该绿光发光二极管148G及该蓝光发光二极管148B的亮度及发光与否表现出该数据内容；该第二调变单元162是用以进行载波调变成调变信号，经由端点VSS传送至下一个发光二极管发光电路140。其中该第一定电流源150R、该第二定电流源150G及该第三定电流源150B是用以提供定电流以及接收该输出缓存单元152所输出的数据内容。该编址单元168是用以设定该发光二极管发光电路140的地址，包含两种方式I.脚位选择式将灯组的驱动IC预留几个脚位当作地址的设定脚位(即包含复数的地址设定脚位)。在制造时，由工厂设定，做法简单；此种做法适用于灯组较少的应用。2.烧码式利用不同于正常工作电压位准或特殊的码或光线照射造成些微的改变进入烧码模式，将个别的灯组烧入不同的ID。一内存将被包含，例如poly-fuseUasercut、EPROM、EEPROM、Flash ROM ;若有编码错误，也可借由一些信号或装置清除重烧录。请参考图4，其为本发明的发光二极管发光电路140之间传递的调变信号时序图，其中第四图下部分所示为对于第N个发光二极管发光电路140_N所送的调变信号，但是有关于颜色的顺序则不受图标所示限制。如前所述，当接收到内定的结束信号(END)则将该计数与位移缓存单元158的数据内容通过该栓锁单元153拴锁至该输出缓存单元152，以控制发光二极管的亮度及发光变化。再者，每一个第X个发光二极管发光电路140_x均可将图4所示的调变信号送至下一级发光二极管发光电路140_(x+l)。参见图5，为调变信号(上面曲线)及信号(下面曲线)的示意图，该信号可用PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)方式传送数字信号(图标者为0110)，经过高频的载波调变后即可得到调变信号。参见图6A及图6B，分别为第一调变单元106、第二调变单元162及解调变单元144的实施例示意图。参见图7，为本发明使用载波信号的发光二极管控制系统的另一实施例示意图，其中前述的该电源转换电路8及该控制电路10可整合成一主控单元10A。一第一发光二极管灯串15A包含该主控单元10A及一第一发光二极管灯串装置14A ;—第二发光二极管灯串15B包含前述的该电源转换电路8及一第二发光二极管灯串装置14B。该主控单元10A·所产生的调变信号可送至该第一发光二极管灯串装置14A，及该第二发光二极管灯串装置14B，而第二发光二极管灯串装置14B的电力是由该电源转换电路8提供，借此即可控制更多发光二极管的发光状态。假设每一发光二极管发光电路所跨的压降为4V，则图I的实施例可以控制(110/4) ^ 27个发光二极管发光电路；而图7的实施例可以控制(110/4) X2 54个发光二极管发光电路。以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用于限定本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种使用载波信号的发光二极管控制系统，其特征在于，该系统包含 计算机； 用于存储计算机控制数据的一数据储存盒； 用以将一交流电源转换成一直流电源输出的一电源转换电路； 一控制电路，其电连接至该电源转换电路，该控制电路接收该电源转换电路所输出的该直流电源及该数据储存盒所输出的数据信号并将该数据信号载波调变为一调变信号；及至少一个发光二极管发光电路，其以一传输线与该控制电路形成电性串联连接，该发光二极管发光电路电连接至该控制电路，该发光二极管发光电路接收该控制电路所输出的该直流电源及该调变信号并产生灯号的明灭变化， 其中该发光二极管发光电路包含一编址单元。
2.如权利要求I所述的使用载波信号的发光二极管控制系统，其特征在于，所述控制电路包含 一稳压单元，其与所述电源转换电路电性连接； 一微控制单元，其与所述电源转换电路电性连接，该微控制单元接收所述数据储存盒所输出的数据信号；及 一第一调变单元，其与所述电源转换电路、该微控制单元及该稳压单元电性连接。
3.如权利要求2所述的使用载波信号的发光二极管控制系统，其特征在于，所述发光二极管发光电路更包含 一电压调整单元，其电连接至所述控制电路； 一信号撷取单元，其电连接至所述电压调整单元； 一放大单元，其电连接至该信号撷取单元； 一解调变单元，其电连接至该放大单元；及 一振荡器，其电连接至该电压调整单元。
4.如权利要求3所述的使用载波信号的发光二极管控制系统，其特征在于，所述发光二极管发光电路更包含 一滤波单元，其电连接至所述解调变单元； 一辨识与逻辑控制单元，其电连接至该滤波单元及所述编址单元； 一计数与位移缓存单元，其电连接至该辨识与逻辑控制单元； 一第二调变单元，其电连接至所述放大单元、所述解调变单元及该辨识与逻辑控制单元；及 一地址缓存单元，其电连接至该辨识与逻辑控制单元及所述编址单元。
5.如权利要求4所述的使用载波信号的发光二极管控制系统，其特征在于，所述发光二极管发光电路更包含 一栓锁单元，其电连接至所述计数与位移缓存单元；及 一输出缓存单元，其电连接至该栓锁单元。
6.如权利要求5所述的使用载波信号的发光二极管控制系统，其特征在于，所述发光二极管发光电路更包含 至少一个定电流源，其电连接至所述输出缓存单元。
7.如权利要求6所述的使用载波信号的发光二极管控制系统，其特征在于，所述发光二极管发光电路更包含 至少一个发光二极管，其电连接至所述定电流源。
8.如权利要求7所述的使用载波信号的发光二极管控制系统，其特征在于，所述编址单元包含复数的地址设定脚位。
9.如权利要求7所述的使用载波信号的发光二极管控制系统，其特征在于，所述编址单兀包含一内存。
10.如权利要求9所述的使用载波信号的发光二极管控制系统，其特征在于，所述信号撷取单元为一电容器。
专利摘要本实用新型公开了一种使用载波信号的发光二极管控制系统，其将一计算机控制数据储存于一数据储存盒中，并以该数据储存盒所输出的一数据信号控制发光二极管发光变化，该系统包含一电源转换电路，用以将一交流电源转换成一直流电源输出；一控制电路，用以接收该直流电源及该数据信号并将该数据信号载波调变为一调变信号；及至少一个发光二极管发光电路，其以一传输线与该控制电路形成电性串联连接，用以接收该控制电路所输出的该直流电源及该调变信号，以产生灯号的明灭变化。其中该发光二极管发光电路包含一编址单元，该编址单元可为脚位选择式或烧码式。
文档编号H05B37/02GK202496103SQ20122001505
公开日2012年10月17日 申请日期2012年1月13日 优先权日2012年1月13日
发明者彭文琦 申请人:矽诚科技股份有限公司