专利名称：基于led自传感检测的led亮度调节装置及调节方法
技术领域：
本发明是一种基于LED自传感检测的LED亮度调节装置及调节方法，属于基于LED自传感检测的LED亮度调节装置及调节方法的创新技术。
背景技术：
LED (Lighting Emitting Diode)照明即是LED灯珠照明，是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿色的光，在此基础上，利用三基色原理，添加荧光粉，可以发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色等任意颜色的光。LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具。当前全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下，节约能源是我们未来面临的重要的问题，在照明领域，LED发光产品的应用正吸引着世人的目光，LED作为一种新型的绿色光源产品，必然是未来发展的趋势，二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代。但是现有的LED亮度调节装置一般采用外置传感器的结构，安装不便，延长产品的开发流程。且结构复杂，增加产品的开发成本，实时性差，性价比不高，稳定性欠佳，且调节不便，操作麻烦。
发明内容
本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种结构简单，成本低，且能缩短产品的开发流程的基于LED自传感检测的LED亮度调节装置。本发明实时性好，性价比高，稳定性闻，方便实用。本发明的另一目的在于提供一种操作简单，调节方便的基于LED自传感检测的LED亮度调节装置的调节方法。本发明的技术方案是:本发明的基于LED自传感检测的LED亮度调节装置，包括有环境亮度自检测模块及LED驱动模块，其中环境亮度自检测模块检测LED灯条模块的亮度等级，环境亮度自检测模块的信号输出端与LED驱动模块的信号输入端连接，LED驱动模块的信号输出端与LED灯条模块的信号输入端连接。本发明基于LED自传感检测的LED亮度调节装置的亮度调节方法，包括以下步骤:
1)LED驱动模块将LED灯条模块中的LED灯珠置于反向偏压；
2)环境亮度自检测模块捕捉LED灯条模块中LED灯珠的阴极的电平变化；
3)环境亮度自检测模块计算步骤2)捕捉到的电平变化的时间差；
4)环境亮度自检测模块将步骤3)得出的时间差与实际LED亮度的调节等级对应，确定亮度等级，再将控制信号传输给LED驱动模块；
5)LED驱动模块得到亮度等级后调节LED灯条模块中LED的亮度。本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果: (1)本发明利用LED自身的特性，即在不同强度的光的照射下PN结有不同的放电时间，以此来反馈调节LED的亮度，免去了外置传感器的麻烦，缩短开发流程。
(2)本发明直接利用LED的自身特性，使其同时具有照明和检测环境亮度的功能，所以节约了成本，同时也是使系统结构更简单明了。本发明是一种实时性好，性价比高，稳定性高，方便实用的基于LED自传感检测的LED亮度调节装置及调节方法。
图1是本发明的原理框 图2是本发明LED驱动模块的电路原理图。
具体实施例方式实施例:
本发明的原理框图如图1所示，本发明的基于LED自传感检测的LED亮度调节装置，包括有环境亮度自检测模块2及LED驱动模块3，其中环境亮度自检测模块2检测LED灯条模块I的亮度等级，环境亮度自检测模块2的信号输出端与LED驱动模块3的信号输入端连接，LED驱动模块3的信号输出端与LED灯条模块I的信号输入端连接。上述环境亮度自检测模块2采用单片机作为处理器。本实施例中，上述环境亮度自检测模块2采用C8051单片机作为处理器。本实施例中，上述环境亮度自检测模块2通过SPI总线将信号传输给LED驱动模块3。本实施例中，上述LED驱动模块3通过PWM调节LED灯条模块I中LED灯珠的亮度。上述环境亮度自检测模块2包括用于捕捉LED灯条模块I中的LED灯珠的阴极的电平变化的信号捕捉模块21、用于计算放电时间的放电时间计算模块22，用于确定LED灯条模块I中LED亮度等级的LED灯条亮度等级计算模块23，信号捕捉模块21的信号输出端与放电时间计算模块22的输入端连接，放电时间计算模块22的输出端与LED灯条亮度等级计算模块23的输入端连接，LED灯条亮度等级计算模块23的输出端与LED驱动模块3的输入端连接。上述信号捕捉模块21能捕捉至少I个但不超过6个LED灯珠的阴极的电平变化。上述LED驱动模块3采用4个SDMX5124级联。如图2所示为本发明LED驱动模块3的电路原理图，图中SDMX5124包含三个PWM调光控制电路，每路为四位，16级灰度，可实现4096种颜色。LED驱动模块3通过PWM方法对LED灯条模块I中的LED进行亮度调节和驱动显示。本发明基于LED自传感检测的LED亮度调节装置的亮度调节方法，包括以下步骤:
1)LED驱动模块3将LED灯条模块I中的LED灯珠置于反向偏压；
2)环境亮度自检测模块2捕捉LED灯条模块I中LED灯珠的阴极的电平变化；
3)环境亮度自检测模块2计算步骤2)捕捉到的电平变化的时间差； 4)环境亮度自检测模块2将步骤3)得出的时间差与实际LED亮度的调节等级对应，确定亮度等级，再将控制信号传输给LED驱动模块3 ；
5)LED驱动模块得到亮度等级后调节LED灯条模块I中LED的亮度。本实施例中，上述环境亮度自检测模块2包括用于捕捉LED灯条模块I中的LED灯珠的阴极的电平变化的信号捕捉模块21、用于计算放电时间的放电时间计算模块22，用于确定LED灯条模块I中LED亮度等级的LED灯条亮度等级计算模块23，信号捕捉模块21的信号输出端与放电时间计算模块22的输入端连接，放电时间计算模块22的输出端与LED灯条亮度等级计算模块23的输入端连接，LED灯条亮度等级计算模块23的输出端与LED驱动模块3的输入端连接，信号捕捉模块21捕捉LED灯条模块I中至少I个但不超过6个LED灯珠的阴极的电平变化；放电时间计算模块22计算步骤2)捕捉到的电平变化的时间差；LED灯条亮度等级计算模块23将步骤3)得出的时间差与实际LED亮度的调节等级对应，确定亮度等级，再通过SPI总线传输给LED驱动模块3 ；LED驱动模块得到亮度等级后通过P丽调节LED灯条模块I中LED的亮度。
权利要求
1.一种基于LED自传感检测的LED亮度调节装置，其特征在于包括有环境亮度自检测模块(2 )及LED驱动模块(3 )，其中环境亮度自检测模块(2 )检测LED灯条模块(1)的亮度等级，环境亮度自检测模块(2)的信号输出端与LED驱动模块(3)的信号输入端连接，LED驱动模块(3)的信号输出端与LED灯条模块(I)的信号输入端连接。
2.根据权利要求1所述的基于LED自传感检测的LED亮度调节装置，其特征在于上述环境亮度自检测模块(2)采用单片机作为处理器。
3.根据权利要求1所述的基于LED自传感检测的LED亮度调节装置，其特征在于上述环境亮度自检测模块(2)采用C8051单片机作为处理器。
4.根据权利要求1所述的基于LED自传感检测的LED亮度调节装置，其特征在于上述环境亮度自检测模块(2)通过SPI总线将信号传输给LED驱动模块(3)。
5.根据权利要求1所述的基于LED自传感检测的LED亮度调节装置，其特征在于上述LED驱动模块(3 )通过PWM调节LED灯条模块(I)中LED灯珠的亮度。
6.根据权利要求1至5任一项所述的基于LED自传感检测的LED亮度调节装置，其特征在于上述环境亮度自检测模块(2 )包括用于捕捉LED灯条模块(I)中的LED灯珠的阴极的电平变化的信号捕捉模块(21)、用于计算放电时间的放电时间计算模块(22)，用于确定LED灯条模块(I)中LED亮度等级的LED灯条亮度等级计算模块(23)，信号捕捉模块(21)的信号输出端与放电时间计算模块(22)的输入端连接，放电时间计算模块(22)的输出端与LED灯条亮度等级计算模块(23)的输入端连接，LED灯条亮度等级计算模块(23)的输出端与LED驱动模块(3)的输入端连接。
7.根据权利要求6所述的基于LED自传感检测的LED亮度调节装置，其特征在于上述信号捕捉模块(21)能捕捉至少I个但不超过6个LED灯珠的阴极的电平变化。
8.根据权利要求5所述的基于LED自传感检测的LED亮度调节装置，其特征在于上述LED驱动模块(3)采用4个SDMX5124级联。
9.一种根据权利要求1所述基于LED自传感检测的LED亮度调节装置的亮度调节方法，其特征在于包括以下步骤: 1)LED驱动模块(3)将LED灯条模块(1)中的LED灯珠置于反向偏压； 2)环境亮度自检测模块(2)捕捉LED灯条模块(1)中LED灯珠的阴极的电平变化； 3)环境亮度自检测模块(2)计算步骤2)捕捉到的电平变化的时间差； 4)环境亮度自检测模块(2)将步骤3)得出的时间差与实际LED亮度的调节等级对应，确定亮度等级，再将控制信号传输给LED驱动模块(3)； 5)LED驱动模块得到亮度等级后调节LED灯条模块(1)中LED的亮度。
10.根据权利要求9所述的基于LED自传感检测的LED亮度调节装置的亮度调节方法，其特征在于上述环境亮度自检测模块(2 )包括用于捕捉LED灯条模块(1)中的LED灯珠的阴极的电平变化的信号捕捉模块(21)、用于计算放电时间的放电时间计算模块(22)，用于确定LED灯条模块(1)中LED亮度等级的LED灯条亮度等级计算模块(23)，信号捕捉模块(21)的信号输出端与放电时间计算模块(22)的输入端连接，放电时间计算模块(22)的输出端与LED灯条亮度等级计算模块(23)的输入端连接，LED灯条亮度等级计算模块(23)的输出端与LED驱动模块(3)的输入端连接，信号捕捉模块(21)捕捉LED灯条模块(1)中至少I个但不超过6个LED灯珠的阴极的电平变化；放电时间计算模块(22)计算步骤2)捕捉到的电平变化的时间差；LED灯条亮度等级计算模块(23)将步骤3)得出的时间差与实际LED亮度的调节等级对应，确定亮度等级，再通过SPI总线传输给LED驱动模块(3) ；LED驱动模块得到亮度等级后通 过PWM调节LED灯条模块(I)中LED的亮度。
全文摘要
本发明是一种基于LED自传感检测的LED亮度调节装置及调节方法。包括有环境亮度自检测模块(2)及LED驱动模块(3)，其中环境亮度自检测模块(2)检测LED灯条模块(1)的亮度等级，环境亮度自检测模块(2)的信号输出端与LED驱动模块(3)的信号输入端连接，LED驱动模块(3)的信号输出端与LED灯条模块(1)的信号输入端连接。本发明利用LED灯条中LED灯珠工作过程自身特性变化测得环境亮度变化值，无需外置传感器，就能实现根据环境亮度自动调节LED灯条的照明亮度。本发明是一种实时性好，性价比高，稳定性高，方便实用的基于LED自传感检测的LED亮度调节装置及调节方法。
文档编号H05B37/02GK103139993SQ20131005998
公开日2013年6月5日 申请日期2013年2月26日 优先权日2013年2月26日
发明者林湘育, 邓耀华, 赵汝焕, 吴黎明, 王桂棠 申请人:广东工业大学