专利名称：Led灯具全彩渐变的同步控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及LED灯具控制技术领域，尤其涉及全彩渐变控制及整体调光技术领域，各分控机之间采用串口通信方式的全彩渐变同步控制系统。
背景技术：
目前LED灯具全彩同步渐变控制系统多采用显示屏控制系统、DMX512系统或者LED灯具内部嵌入控制芯片的控制方式。这三种控制系统有以下几点不足(I)显示屏控制系统成本昂贵。控制复杂，不太适合整体同步全彩变化应用。(2)DMX512系统虽然传输距离长，传输数据不容易丢失，抗干扰能力强。但是只用在全彩同步渐变控制方式上，显得大材小用，并且浪费资源，成本高。 (3) LED灯具内部嵌入控制芯片的控制方式，灯具成本大增。并且传输距离近，传输数据容易丢失等缺点。
发明内容本实用新型的发明目的是为了克服上述背景技术中的缺点，提供一种LED灯具全彩同步渐变控制系统。本系统主要应用在桥梁、高架桥、楼宇的整体同步全彩变化。采用主控机控制分控机、主控机控制中继机、中继机控制分控机、分控机控制多组LED灯具方式，采用串口通信方式，实现主控机与各个分控机之间的通信。本实用新型的技术方案是一种LED灯具全彩渐变同步控制系统，包括包括主控机，与主控机通信的分控机、中继机及分控机控制的灯具，主控机发送工作指令，中继机接收指令并放大信号转发给分控机，分控机接收主控机或者中继机指令，并控制灯具进行全彩变化。其中所述的主控机是整个系统的核心，所有指令都是通过主控机来修改和发送的。具有数码显示、LED指示和按键人机操作界面；可以调节RGB全彩变换、柔变、混光时间；具有RGB指示灯，能够实时显示被控光源的显示状态；带载能力256个分控机；能够发送全彩跳变、渐变、混光等指令；能够固定调节RGB三色LED的亮度百分比；主控机至分控机之间的信号传输距离可达1000米。所述的主控机是整个系统的执行者，在主控机没发送指令之前，分控机控制光源显示红色。采用1%精度输出，柔变、混光效果更好；采用RS485通信，实现远距离信号传输；内部采用防雷措施，户外使用抗破坏干扰能力强；采用分时工作模式，新接入系统的分控机能够立即与主控机同步(50mS内)，便于分控机和灯具的外扩；单机损坏不会影响系统其他分机的正常工作。所述的中继机是整个系统的转发站，在主控机没发送指令之前，分控机控制光源显示红色。用于主控机至分控机之间信号衰减的地方，进行485信号放大，然后重新发送信号。使得信号的传输距离倍增。本实用新型发明与现有的控制系统相比其有益效果如下(I)系统稳定、抗干扰能力强，传输距离远。(2)系统成本低，安装方便，简洁。(3)后期维护成本低。
图I为本实用新系统型框架示意图；图2为图I中主控机的电路结构图；图3为图I中分控机的电路结构图； 图4为图I中中继机的电路结构图；图5为图I中LED灯具的电路结构图；图6为主控机总体程序结构图；图7为主控机模式控制的程序结构图；图8为分控机程序结构图；图9为分控机/中继机接收数据程序结构图。
具体实施方式
如图I所示的本实施例，包括主控机，与主控机通信的分控机、中继机及分控机控制的灯具。主控机发送工作指令，中继机接收指令并放大信号转发给分控机，分控机接收主控机或者中继机指令，并控制灯具进行全彩变化。如图2所示的主控机的电路结构图，M⑶:MCU为该电路的核心，控制整个系统的工作；复位模块采用复位模块，确保单片机工作在稳定的电压环境下，同时有效防止单片机死机造成的系统故障；显示部分显示部分为LED显示和数码管显示部分，MCU输出显示信号与显示部分，用来显示用户修改参数的人机界面；RS485发模块MCU通过RS485发模块与分控机或者中继机通信；按键用户通过按键进行操作，向MCU输出修改主控机参数的按键信号。主控机的MCU采用的Mcrochip公司的PIC16F886单片机。如图3所示，MCU =MCU为该电路的核心，控制整个系统的工作。本实用新型采用Mcrochip的PIC16F737单片机。复位模块采用复位模块，确保单片机工作在稳定的电压环境下，同时有效防止单片机死机造成的系统故障。显示部分显示部分为LED显示部分，用来显示工作状态。RS485收模块MCU通过RS485收模块与主控机通信。功率输出模块MCU通过功率输出模块控制LED灯具变化。如图4所示，MCU =MCU为该电路的核心，控制整个系统的工作。本实用新型采用Mcrochip的PIC16F737单片机。复位模块采用复位模块，确保单片机工作在稳定的电压环境下，同时有效防止单片机死机造成的系统故障。显示部分显示部分为LED显示部分，用来显示工作状态。RS485收模块MCU通过RS485收模块与主控机通信。RS485发模块MCU通过RS485发模块与分控机通信。如图5所示，R (红)灯、G(绿)灯、B (蓝)灯正极并在一起输出一根线，R (红)灯、G(绿)灯、B (蓝)灯负极输出3根线。通过控制负极上PWM (脉宽调制)波形来控制R (红)灯、G (绿)灯、B (蓝)灯的亮度。图6为主控机总体程序结构图，主控机每隔0. 02s发送状态修改命令给分控机。图7为主控机模式控制的程序结构图，主控机采用判别模式和发送次数的方式，发送数据帧给各个分控。兵控制每个数据帧的发送次数，进而控制灯具每个状态的工作时间。图8为分控机程序结构图，分控机接收到数据后，根据数据来控制PWM输出，灯具的亮度得到控制。图9为分控机/中继机接收数据程序结构图，判别有无数据转发标志，并接受处理 数据及转发数据。
权利要求1.一种LED灯具全彩渐变同步控制系统，其特征是包括主控机，与主控机通信的分控机、中继机及分控机控制的灯具，主控机发送工作指令，中继机接收指令并放大信号转发给分控机，分控机接收主控机或者中继机指令，并控制灯具进行全彩变化。
2.如权利要求I所述的LED灯具全彩渐变同步控制系统，其特征是所述的主控机包括 MCU :为该电路的核心，控制整个系统的工作； 复位模块采用复位模块，确保单片机工作在稳定的电压环境下，同时有效防止单片机死机造成的系统故障； 显示部分显示部分为LED显示和数码管显示部分，MCU输出显示信号与显示部分，用来显示用户修改参数的人机界面； RS485发模块MCU通过RS485发模块与分控机或者中继机通信； 按键用户通过按键进行操作，向MCU输出修改主控机参数的按键信号。
3.如权利要求2所述的LED灯具全彩渐变同步控制系统，其特征是所述的主控机的MCU采用的Mcrochip公司的PIC16F886单片机。
4.如权利要求I所述的LED灯具全彩渐变同步控制系统，其特征是所述的分控机包括 MCU :为该电路的核心，控制整个系统的工作； 复位模块采用复位模块，确保单片机工作在稳定的电压环境下，同时有效防止单片机死机造成的系统故障； 显示部分显示部分为LED显示部分，MCU输出显示信号与显示部分,用来显示工作状态； RS485收模块MCU通过RS485收模块与主控机通信； 功率输出模块=MCU通过功率输出模块控制LED灯具变化。
5.如权利要求I所述的LED灯具全彩渐变同步控制系统，其特征是所述的中继机包括 MCU :为该电路的核心，控制整个系统的工作； 复位模块采用复位模块，确保单片机工作在稳定的电压环境下，同时有效防止单片机死机造成的系统故障； 显示部分显示部分为LED显示部分，MCU输出显示信号与显示部分,用来显示工作状态； RS485收模块MCU通过RS485收模块与主控机通信； RS485发模块MCU通过RS485发模块与分控机通信。
6.如权利要求4所述的LED灯具全彩渐变同步控制系统，其特征是所述的分控机的MCU为Mcrochip公司的PIC16F737单片机。
7.如权利要求5所述的LED灯具全彩渐变同步控制系统，其特征是所述的中继机的MCU为Mcrochip公司的PIC16F737单片机。
专利摘要本实用新型公开了一种LED灯具全彩渐变同步控制系统，包括主控机，与主控机通信的分控机、中继机及分控机控制的灯具，主控机发送工作指令，中继机接收指令并放大信号转发给分控机，分控机接收主控机或者中继机指令，并控制灯具进行全彩变化。本系统具有系统稳定、抗干扰能力强，传输距离远，系统成本低，安装方便简洁，后期维护成本低的优点。
文档编号H05B37/02GK202514113SQ20122006608
公开日2012年10月31日 申请日期2012年2月28日 优先权日2012年2月28日
发明者李军建, 费水根, 陈来红 申请人:苏州市银河照明器材有限公司