专利名称：Led发光装置及其发光控制方法
技术领域：
本发明涉及一种电光源的电路装置，尤其是一种LED发光装置以 及这种LED发光装置的发光控制方法。
背景技术：
随着LED (发光二极管)技术的发展，人们开始使用LED发光装 置作为照明、装饰用灯具。现有的LED发光装置大多只能固定发出颜 色单一的光线。也有可变色的，但若使用者需要改变LED发光装置发 出光线的颜色，需要关闭LED发光装置，待LED发光装置再次启动后 才会改变发出光线的颜色，关开一次转换一个颜色，这给使用者的使 用带来极大的不方便。因此，公开号为CN1874634A的中国发明专利申请公开了 一种名 为"可控LED发光装置及其发光控制方法"的发明创造，该LED发光 装置包括三组LED灯组，分别是红、蓝、绿三组LED灯组，并设有电 源处理电路、LED灯组的驱动电路以及微控制器，并且微处理器中设 有处理模块以及驱动模块，驱动模块可向驱动电路发出驱动信号，以 驱动不同组别的LED灯组发光。LED发光装置首次上电后，微控制器按照一定的组合顺序驱动三 组LED灯组发光，LED发光装置即顺序发出红、黄、蓝、紫等多种颜 色的光线。LED发光装置掉电后再次上电时，微控制器锁定掉电前所 显示的颜色，直至LED发光装置再次掉电。由此，使用者可选择喜欢 的颜色，即当LED发光装置显示到所喜欢的颜色时关闭LED发光装 置，并随即重新启动LED发光装置，LED发光装置就发出该颜色的光 线而不再变化。但是，若使用者使用LED发光装置作为装饰灯使用，希望LED发 光装置随机发出不同颜色的光线，也就是需要微控制器随机驱动不同 的LED灯组发光，则上述的LED发光装置无法实现这一功能，不能满 足使用者使用LED发光装置作为装饰灯具使用的要求。发明内容本发明的主要目的是提供一种能随机驱动不同LED灯组发光的 LED发光装置；本发明的另 一 目的是提供一种使LED发光装置随机发出不同颜色 光线的LED发光装置控制方法。为实现上述的主要目的，本发明提供的LED发光装置包括二组或 二组以上的LED灯组，驱动LED灯组的驱动电路，与驱动电路连接的 微控制器及电源处理电路，其中，微控制器设有处理模块，接收处理 模块输出的控制信号的驱动模块，驱动模块用于向驱动电路输出驱动 信号，并且，微控制器还设有随机函数以及参数检测模块，参数检测 模块用于检测设定的参数，并将检测到的参数值传送至随机函数，随 机函数根据参数值生成随机值，并将随机值传送至处理模块，处理模 块才艮据随才几值驱动相应的LED灯组发光。由上述方案可见，微控制器应用随机函数生成随机值，并根据随 机值确定需要驱动哪些LED灯组发光。这样，由于每次参数检测模块 检测到的参数值不相同，且随机函数生成的随机值也不相同，所驱动 的LED灯组便不相同，LED发光装置发出的光线颜色即不同，使用 者即可使用LED发光装置作为装饰使用。为实现上述的另一目的，本发明提供的LED发光装置的发光控制 方法应用上述的LED发光装置，该方法包括微控制器上电后，参数检 测模块^f全测设定参数的参数值，并将检测到的参数值传送至随机函 数，随机函数应用该参数值生成随机值，并将随机值传送至处理模 块，处理模块根据随机值确定需要驱动发光的LED灯组，并向驱动模 块发出控制信号，驱动模块根据控制信号向驱动电路发出驱动信号， 驱动相应LED灯组发光。由此，微控制器上电后，并不是按照规定的顺序驱动LED灯组发 光，而是4艮据随才几函lt生成的随机值驱动相应的LED灯组发光，并 且，随机函数每次生成的随机值均不相同，这样，LED发光装置每次 上电后驱动的LED灯组即不相同，也就发出不同颜色的光线。
图1是本发明LED发光装置实施例的电原理框图； 图2是本发明LED发光装置一个较为简单的实施例的电原理图； 图3是本发明LED发光装置的发光方法实施例的流程图； 图4是本发明LED发光装置的发光方法实施例中第一发光模式的 流程图；图5是本发明LED发光装置的发光方法实施例中第二发光模式的流程图。以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
参见图1,是本发明LED发光装置实施例的电原理框图。本实施 例中，LED发光装置具有电源处理电路1、模式状态转换电路2、参 数检测电路3、微控制器4、驱动电路5以及三组LED灯组61、 62、 63，其中微控制器4内设有处理模块41、状态检测模块42、参数检 测模块43、随机函数44以及驱动模块45。电源处理电^各1接收交流电信号，并将交流电信号经过整流、稳 压等处理后获得稳定的直流电信号，并将直流电信号提供给微控制器 4、驱动电3各5等。模式状态转换电路2连接在电源处理电路1与微控制器4之间， 用于向微控制器4的状态检测模块42发出转换信号。模式状态转换电路的具体电路结构可参见图2，图2是本发明 LED发光装置一个较为简单的实施例的电原理图。图2中，经过电源 处理电路1处理后的直流电通过DC+端子以及DC-端子输入。本实施 例的模式状态转换电路2为掉电检测电路，由三极管Ql、 二极管 Dl、电阻Rl、 R2组成，用于检测LED发光装置是否掉电。正常工作 时，DC+端子与DC-端子向掉电检测电路供电，三极管Ql导通，并向 作为微控制器4的单片机Ul输出低电平信号。LED发光装置掉电 时，DC+与DC-端子停止提供直流电信号，由于二极管Dl的隔离作用，三极管Ql截止，并向单片机Ul输出高电平信号，单片机U1即 可获知LED发光装置掉电。回看图1， LED发光装置还设有参数检测电路3,用于检测设定 的参数值，并将检测到的参数值传送至微控制器4中。参见图2，本 实施例中，参数4全测电^各3为一 RC电路，由电阻R5与电容C2组 成。检测时，微控制器4的参数检测模块43检测电容C2的电容值或 电阻R5的电阻值，并将检测到的电容值或电阻值作为参数值传送至 单片机U1。当然，参数检测电路3还可以使用光敏元件组成的光强检测电 路，或者由热敏元件组成的温度检测电路等，又或者使用这些电路的 组合。相同的，采用上述电路作为参数检测电路，对应的设定参数则 为光敏元件采集的环境光亮度值以及热敏元件采集的环境温度值。并 且，参数检测电路3还可以是电压检测电路，检测电源处理模块1接 收的交流电信号的瞬时电压值作为参数值，这些改变并不影响本发明 的实施。微控制器4的状态检测模块42接收模式状态转换电路2发出的 转换信号，并将状态转换信号传送至处理模块41以及参数检测模块 43。本实施例中，模式状态转换电路2为掉电检测电路，当掉电检测 电路掉电时，向单片机Ul输出高电平信号，也就是向状态检测模块 42发出掉电信号。待LED发光装置再次上电后，掉电检测电路即向 单片机Ul输出低电平信号，也就是向状态检测模块42发出上电信 号，状态检测模块42即向处理模块41发出信号，转换当前的发光模 式状态。参数检测模块43接收参数检测电路3传送的参数值，也可以检 测设定的参数值，例如检测状态转换模块42传送的参数值。状态转 换电路42判断掉电检测电路检测的LED发光装置从掉电状态到上电 状态的时间内，微控制器4振荡电路产生的脉沖信号个数，并将脉冲 信号的个数作为参数值传送至参数检测电路43。微控制器4的振荡 电路可以是晶体振荡器或者由RLC器件组成的振荡电路等，振荡电路 产生供微控制器4使用的脉冲信号。由于脉冲信号的周期达微秒级，而LED发光装置从掉电状态到上电状态的时间通常需要几秒时间，因 此，每次参数检测模块43检测到脉沖信号的个数为一随机值。参数检测模块43检测参数的参数值后，将参数值传送至随机函 数44,随机函数44应用参数值计算随机值，并将随机值传送至处理 模块41。处理模块41是微控制器4的核心，接收随机函数44传送的随机 值，也可接收状态检测模块42传送的信号。处理模块41接收到随机 函数44生成的随4几值后，根据随机值确定需要驱动的LED灯组，并 向驱动模块45发出控制信号，驱动模块45根据控制信号向驱动电路 5发出驱动信号，驱动相应的LED灯组发光。本实施例中，驱动电路5可驱动三组LED灯组61、 62、 63,三 组LED灯组可以是任一组发光，也可以是其中两组发光，或者是三组 都发光。当然，处理模块41还会根据状态检测模块42传送的信号，判断 LED发光装置工作在哪一状态，从而确定需要驱动的LED灯组。下面结合图3至图5说明孩吏控制器如何驱动三组LED灯组发光 的。参见图3，是本发明LED发光装置的发光方法实施例的流程图。 LED发光装置上电后，首先执行步骤Sl,微控制器通过驱动电路驱动 三组LED灯组发光。本实施例中，三组LED灯组分别是发出红色、蓝 色及绿色的LED灯组，三组LED灯组同时发光，则LED发光装置发出 白色颜色的光线。当然，步骤SI中，微控制器也可以驱动其中一组LED灯组发 光，或者驱动其中两组LED灯组发光，这可通过修改处理模块中相应 的程序实现。然后，微控制器的状态检测模块判断模式状态转换电路是否发出 转换信号，如是则根据不同的转换信号进入相应的发光模式中。本实 施例中，模式状态转换电路为掉电检测电路，其通过发出一次掉电信 号与 一次上电信号来实现发出的转换信号。因此，本实施例步骤S2中，处理模块判断状态检测模块是否接 收到掉电检测电路发出掉电信号，如果接收到掉电信号，则调用延时子程序，计算延时时间，即执行步骤S3。接着，微控制器执行步骤S4，状态检测模块判断掉电检测电路 是否在2秒内发出上电信号，如是，状态检测模块向处理模块发出信 号，处理模块即执行步骤S5,进入第一发光模式操作。如果LED发 光装置未在2秒内上电，则状态检测电路进一步判断掉电检测模块是 否在4秒内发出上电信号，如是，处理模块进入第二发光模式操作， 否则，LED发光装置复位，等待再次上电。由此可见，状态检测模块通过判断掉电检测电路发出 一次掉电信 号以及一次上电信号来实现是否需要转换LED发光装置的发光模式， 并且，状态检测模块通过判断掉电信号与上电信号之间的时间来判断 需要进入哪一发光;f莫式。LED发光装置进入第一发光模式后的工作流程图如图4所示。进 入第一发光模式后，参数检测模块首先执行步骤Sll,检测设定参数 的参数值，该设定参数可以是掉电检测电路发出掉电信号与上电信号 之间微控制器振荡电路产生的脉冲信号个数，或者是RC电路的电容 值或电压值，也可以是温度检测电路检测到的温度值、光强检测电路 检测到的环境光亮度值等。然后，参数检测模块将检测到的参数值传送至随机函数，随机函 数执行步骤S12,应用接收到的参数值生成一随^L值，并将随机值传 送至处理模块。处理模块根据随机值确定需要驱动哪组LED灯组发 光，并向驱动模块发出控制信号。驱动模块接收到控制信号后，执行步骤S13,向驱动电路发出驱 动信号，驱动电路即驱动相应的LED灯组发光。此时，驱动电^各可能 驱动三组LED灯组中的一组发光，或者驱动两组LED灯组发光，即 LED发光装置发出光线的颜色由随机函数生成的随机值确定。由于随 机函数生成的随机值具有不确定性，因此，每次LED发光装置发出光 线颜色不尽相同，且该发光颜色是随机的。9处理模块驱动LED灯组发光后，设定延时时间，让已经驱动发光 的LED灯组在延时时间内继续发光。延时时间可才艮据实际情况设定， 本实施例中为4秒。当然，延时时间可以更长或更短，这并不影响本 发明的实施。设置延时时间后，处理模块执行步骤SI4，判断LED发光装置是 否掉电，如果掉电则执行步骤S15，若没有掉电，则执行步骤S16， 判断延时时间是否到，若延时时间到，则执行步骤SI8,处理模块按 照头见定的组合顺序驱动下一组合的LED灯组发光，下一组合的LED灯 组即发光，这样LED发光装置发出的光线颜色即可按照一定顺序轮换 变换，如按照红、黄、紫、蓝、绿等颜色变化。当然，处理模块驱动 每一组合的LED灯组发光时，均设置延时，延时时间内，已驱动发光 的LED发光装置继续发光，并返回执行步骤S14，微控制器继续判断 LED灯组是否掉电。步骤S16中，如果延时时间没到，则返回扭^亍步骤S14，继续判 断LED发光装置是否掉电。步骤S15中，处理模块判断LED发光装置是否再次上电，如果上 电，则执行步骤S17，驱动掉电前所驱动的LED灯组发光，否则，继 续等待LED发光装置上电。这样，LED发光装置再次上电后即持续发 出掉电前所发出光线的颜色，使用者在LED发光装置发出适合颜色光 线时关闭LED发光装置的电源，再次启动LED发光装置后，LED发光 装置即发出掉电前颜色的光线，方便使用者使用。第二发光模式的流程图如图5所示。LED发光装置进入第二发光 模式后，参数检测模块检测设定参数的参数值，并将参数值传送至随 机函数，随机函数应用该参数值生成随机值，并将随机值传送至处理 模块，也就是执行步骤S21，这些与第一发光模式相同，在此不再赘 述。然后，微控制器执行步骤S22,通过驱动电3各驱动LED灯组在一 定的时间内快速的按照规定的组合顺序轮换发光，使得LED发光装置 在该时间段内快速发出不同颜色的光线，出现快速闪烁的效果。骤S23，根据随机值确定需要驱动发光的 LED灯组，并通过驱动电路驱动相应的LED灯组发光。然后，微控制 器执行步骤S24，判断LED发光装置是否掉电，如果掉电，则执行步 骤S25,进一步判断LED发光装置是否上电，上电后，微控制器执行 步骤S26，驱动三组LED灯组发光，此时，LED发光装置发出白色的 光线。由此可见，微控制器判断LED发光装置需要转换发光模式后，即 应用参数检测电路检测设定的参数值，并由随机函数应该参数值生成 随机值，并根据随机值确定需要驱动发光的LED灯组。由此可见，本 实施中的参数值包括LED发光装置从掉电状态到上电状态时间内振荡 电路产生的脉沖信号个数、RC电路中的电容值或电阻值等，这些参 数均具有一定的随才几性。并且，随机函数应用这些参数生成的随机值 更具有随机性，因此，LED发光装置进入第一发光模式与第二发光模 式后，发光光线的颜色均为随机的，满足人们使用LED发光装置作为 装饰光的需要。当然，本发明的LED发光装置还可以作为娱乐等使用，例如作为 猜测游戏中使用，应用LED发光装置每次发出的不同颜色的光线，作 为猜测游戏的猜测目标物。同时，本发明的LED发光装置中三组LED灯组不一定为多色的灯 组，也可以是单色的灯组，例如均为白色的LED灯组。这样，当其中 一组或两组LED灯组发光时，LED发光装置发出4交暗的光线，当三组 LED灯组均发光时，LED发光装置发出较亮的光线。这样，使用者需 要LED发光装置发出较暗的光线时，微控制器应用随机函数确定所驱 动的LED灯组，而不是固定的驱动某一组LED灯组，使得三组LED灯 组被驱动的概率相等，不会使其中一组LED灯组因长期使用而出现光 衰，导致LED发光装置不能使用在发出较暗光线的状态。另外，本发明还可应用在具有多个LED发光装置的灯具中，这 样，使用者开启灯具有，不同的LED发光装置可发出不同颜色的光 线，并且每一 LED发光装置发出光线的颜色均随机确定，更加方便使 用者使用该灯具作为装饰或猜测游戏的使用。当然，上述实施例仅是本发明的一个实施方案，本发明实际应用 中还可以有更多的改变，例如使用红外线信号接收器作为模式状态转换电路，应用遥控器发出的红外线信号作为状态转换信号；或者LED 发光装置首次上电后，微控制器并不是驱动三组LED灯组发光，而是 驱动其中的两组或一组发光等，这些改变并不影响本发明的实施。最后，需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，诸如LED灯 组数量的改变、延时时间长度的改变、参数检测电路检测的参数的改 变、随机函数的改变等微小变化也应该包括在本发明的保护范围内。
权利要求
1、LED发光装置，包括二组或二组以上的LED灯组；驱动所述LED灯组的驱动电路；与驱动电路连接的微控制器及电源处理电路；该微控制器设有处理模块；接收处理模块输出的控制信号的驱动模块，用于向所述驱动电路输出驱动信号；其特征在于所述微控制器还设有随机函数以及参数检测模块，所述参数检测模块用于检测设定的参数，并将检测到的参数值传送至随机函数；所述随机函数用于根据参数值生成随机值，并将随机值传送至处理模块。
2、 根据权利要求1所述的LED发光装置，其特征在于所述LED发光装置还设有连接于电源处理电路与微控制器之间的 模式状态转换电路；所述微控制器设有状态检测模块，用于接收模式状态转换电路输 出的转换信号，并将接收的转换信号传送至参数检测模块以及处理模 块。
3、 根据权利要求2所述的LED发光装置，其特征在于 所述模式状态转换电路为掉电检测电路；所述参数检测模块检测的设定参数为掉电检测电路检测到LED发 光装置从掉电状态到上电状态时间内，微控制器的振荡电路产生的脉 冲信号的个数。
4、 根据权利要求1至3任一项所述的LED发光装置，其特征在于所述LED发光装置还设有连接于电源处理电路与微控制器之间的 参数检测电路，用于检测设定参数的参数值。
5、 根据权利要求4所述的LED发光装置，其特征在于所述参数检测电路至少包括RC电路或温度检测电路或光强检测 或电压检测电3各中的 一种。
6、 应用权利要求1所述LED发光装置的发光控制方法，包括 微控制器上电后，参数检测模块检测设定参数的参数值，并将检测到的参数值传送至随机函数，随机函数应用该参数值生成随机值， 并将随机值传送至处理模块，处理模块根据随机值确定需要驱动发光 的LED灯组，并向驱动模块发出控制信号，驱动模块根据控制信号向 驱动电i 各发出驱动信号，驱动相应LED灯组发光。
7、 根据权利要求6所述的发光控制方法，其特征在于LED发光装置还设有连接于电源处理电路与微控制器之间的模式 状态转换电路，微控制器设有接收模式状态转换电路发出的转换信号 的状态检测模块；微控制器首次上电后，通过驱动电路驱动设定组别的LED灯组发光；状态检测模块判断模式状态转换电路是否发出转换信号，如是， 随机函数生成随机值，处理模块通过驱动模块向驱动电路发出驱动信 号，驱动相应LED灯组发光，否则，微控制器保持原有工作状态。
8、 根据权利要求7所述的发光控制方法，其特征在于 微控制器驱动相应LED灯组发光后，按照规定的组合顺序驱动LED灯组发光；微控制器判断LED发光装置是否掉电，如是，LED发光装置再次 上电后，微控制器始终驱动掉电前所驱动的LED灯组发光，否则，继 续按照规定的组合顺序驱动LED灯组发光。
9、 根据权利要求7所述的发光控制方法，其特征在于 状态检测模块接收到模式状态转换电路发出的转换信号后，微控制器在一设定时间内按照规定的组合顺序快速驱动LED灯组轮换发光；LED灯组轮换发光后，微控制器根据随机函数产生的随机值驱动 相应的LED灯组发光。
全文摘要
本发明提供一种LED发光装置及其发光控制方法，LED发光装置包括二组以上的LED灯组，驱动LED灯组的驱动电路，与驱动电路连接的微控制器，其中，微控制器设有处理模块，接收处理模块输出的控制信号的驱动模块，随机函数以及参数检测模块，参数检测模块可检测设定的参数，并将参数值传送至随机函数，随机函数根据参数值生成随机值并传送至处理模块。该方法包括参数检测模块检测参数的参数值，并将参数值传送至随机函数，随机函数应用参数值生成随机值，处理模块根据随机值确定需要驱动发光的LED灯组，驱动电路驱动相应LED灯组发光。本发明可让LED发光装置随机发出不同颜色的光线，方便使用者应用LED发光装置作为装饰等使用。
文档编号F21S10/02GK101329030SQ20081002978
公开日2008年12月24日 申请日期2008年7月24日 优先权日2008年7月24日
发明者姚荣湘, 方洪福 申请人:姚荣湘