一种调光调色LED台灯的制作方法

本发明涉及电光源技术，尤其涉及一种调光调色的led台灯。

背景技术：

目前，市面上一些较为高档的led台灯不但具有亮度调节功能，而且还具有色温调节功能，可以根据用户的喜好输出冷或暖色调的白光，色温调节的原理实质上是把冷白和暖白两种不同色温的led以不同比例的发光亮度混合，目前，调光调色的led台灯多采用把亮度和色温分为若干档的方式，每一个色温档位固定两种led光源的亮度比例，在调节亮度时，这个比例始终保持不变，用户不能随意改变，而档位数量一般较少，因此，在调节亮度和色温的过程中，有明显的分段感，限制了led台灯的亮度和色温的丰富性，影响了用户的使用的自由度。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种调光调色led台灯控制电路及控制方法。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：包括用于操作调光调色的摇杆电位器、用于识别摇杆操作方向和调节占空比以及根据占空比生成pwm信号的pwm信号产生模块、led驱动模块和led光源，所述摇杆电位器与pwm信号产生模块连接，所述pwm信号产生模块与led驱动模块连接，所述led驱动模块与led光源连接。

进一步，所述的摇杆电位器内部包括竖直方向滑动调节的电位器rp1-1和水平方向滑动调节的电位器rp1-2，rp1-1固定端连接电源正负极，滑动端与pwm信号产生模块的adc1连接；rp1-2固定端连接电源正负极，滑动端与pwm信号产生模块的adc2连接。

进一步，所述的pwm信号产生模块产生pwm1和pwm2两路pwm信号，pwm1输出端连接led驱动模块的leddriver1的pwmdim端；pwm2输出端连接led驱动模块的leddriver2的pwmdim端。

进一步，所述的led驱动模块包括leddriver1和leddriver2两路led驱动电路，leddriver1的驱动输出端led+和led-分别连接led光源的leds1的正负极；leddriver2的驱动输出端led+和led-分别连接led光源的leds2的正负极。

进一步，所述的led光源包括暖白色温的led灯珠leds1和冷白色温的led灯珠leds2，改变pwm1信号的占空比d1，则改变leds1的亮度，改变pwm2信号的占空比d2，则改变leds2的亮度，leds1和leds2以不同亮度发光，混合成多种亮度和多种色温的白光输出。

一种led台灯调光调色控制电路的控制方法，包括以下步骤：

s10，开始；

s20，对摇杆电位器两路输出电压进行adc转换；

s30，根据adc结果识别摇杆电位器的操作方向；

s40，根据摇杆电位器的操作方向调整占空比d1和d2；

s50，根据占空比d1和d2生成pwm1和pwm2信号；

s60，将生成的pwm1和pwm2信号传送到led驱动模块；

s70，结束。

进一步，步骤s20包括以下步骤：把摇杆电位器的rp1-1和rp1-2的输出电压值进行adc模数转换，用数字量表示模拟电压值的大小，便于用程序进行数据处理。

进一步，步骤s30摇杆电位器操作方向的识别方法如下：设置参数n1和n2，若rp1-1的输出电压值大于adc参考电压的2/3时，n1=1，表示摇杆电位器向上滑动；若rp1-1的输出电压值小于adc参考电压的1/3时，n1=-1，表示摇杆电位器向下滑动；若rp1-1的输出电压值介于adc参考电压的1/3与2/3之间时，n1=0，表示摇杆电位器停留在竖直方向的中间位置；若rp1-2的输出电压值大于adc参考电压的2/3时，n2=1，表示摇杆电位器向左滑动；若rp1-2的输出电压值小于adc参考电压的1/3时，n2=-1，表示摇杆电位器向右滑动；若rp1-2的输出电压值介于adc参考电压的1/3与2/3之间时，n2=0，表示摇杆电位器停留在水平方向的中间位置。

这样进行参数设置可以帮助系统有效识别摇杆的操作，仅在摇杆电位器操作到一定的行程时，系统进行有效识别并执行相应操作，有效避免了其它情况的干扰，比如摇杆轻微的偏离中心位置时，系统不会执行改变led调光和调色的动作。

进一步，步骤s40包括以下步骤：初始占空比d1和d2设置为0，然后根据摇杆电位器的操作方向调整占空比d1和d2；如果摇杆电位器向上滑动，则判断d1是否为100，若是则保持占空比d1不变，若否则增加占空比d1；如果摇杆电位器向下滑动，则判断d1是否为0，若是则保持占空比d1不变，若否则减小占空比d1；如果摇杆电位器向左滑动，则判断d2是否为100，若是则保持占空比d2不变并返回步骤s30，若否则增加占空比d2并返回步骤s30；如果摇杆电位器向右滑动，则判断d2是否为0，若是则保持占空比d2不变并返回步骤s30，若否则减小占空比d2并返回步骤s30。

这样进行参数设置可以使两路led光源的亮度档位均达到101档，两路led的亮度独立可调，亮度和色温均可自由组合，组合数量达到101×101种。

本发明的有益效果是：本发明采用的一种调光调色led台灯控制电路及控制方法，采用摇杆电位器产生冷白和暖白两路led光源的亮度调节信号，经单片机程序识别操作方向，调节pwm信号的占空比，通过控制占空比实现对led台灯亮度和色温的自由组合，拓宽了led台灯的亮度和色温调节范围，本发明不但材料和生产成本低，而且程序算法简单，操作简便，因此可以广泛普及，具有广阔的市场空间。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的结构框图；

图2是本发明的电路图；

图3是本发明控制方法的流程图；

图4是本发明调节占空比的流程图；

图5是本发明具体实施例的电路图；

图6是本发明具体实施例摇杆操作方向示意图。

具体实施方式

参照图1-图4，包括用于操作调光调色的摇杆电位器1、用于识别摇杆操作方向和调节占空比以及根据占空比生成pwm信号的pwm信号产生模块2、led驱动模块3和led光源4，所述摇杆电位器1与pwm信号产生模块2连接，所述pwm信号产生模块2与led驱动模块3连接，所述led驱动模块3与led光源4连接。

优选的，所述的摇杆电位器1内部包括竖直方向滑动调节的电位器rp1-1和水平方向滑动调节的电位器rp1-2，rp1-1固定端连接电源正负极，滑动端与pwm信号产生模块2的adc1连接；rp1-2固定端连接电源正负极，滑动端与pwm信号产生模块2的adc2连接。

优选的，所述的pwm信号产生模块2产生pwm1和pwm2两路pwm信号，pwm1输出端连接led驱动模块3的leddriver1的pwmdim端；pwm2输出端连接led驱动模块3的leddriver2的pwmdim端。

优选的，所述的led驱动模块3包括leddriver1和leddriver2两路led驱动电路，leddriver1的驱动输出端led+和led-分别连接led光源4的leds1的正负极；leddriver2的驱动输出端led+和led-分别连接led光源4的leds2的正负极。

优选的，所述的led光源4包括冷白色温的led灯珠leds1和暖白色温的led灯珠leds2，改变pwm1信号的占空比d1，则改变leds1的亮度，改变pwm2信号的占空比d2，则改变leds2的亮度，leds1和leds2以不同亮度发光，混合成多种亮度和多种色温的白光输出。

一种led台灯调光调色控制电路的控制方法，包括以下步骤：

s10，开始；

s20，对摇杆电位器1两路输出电压进行adc转换；

s30，根据adc结果识别摇杆电位器1的操作方向；

s40，根据摇杆电位器1的操作方向调整占空比d1和d2；

s50，根据占空比d1和d2生成pwm1和pwm2信号；

s60，将生成的pwm1和pwm2信号传送到led驱动模块3；

s70，结束。

优选的，步骤s20包括以下步骤：把摇杆电位器1的rp1-1和rp1-2的输出电压值进行adc模数转换，用数字量表示模拟电压值的大小，便于用程序进行数据处理。

优选的，步骤s30包括以下步骤：摇杆电位器1操作方向的识别方法如下：设置参数n1和n2，若rp1-1的输出电压值大于adc参考电压的2/3时，n1=1，表示摇杆电位器1向上滑动；若rp1-1的输出电压值小于adc参考电压的1/3时，n1=-1，表示摇杆电位器1向下滑动；若rp1-1的输出电压值介于adc参考电压的1/3与2/3之间时，n1=0，表示摇杆电位器1停留在竖直方向的中间位置；若rp1-2的输出电压值大于adc参考电压的2/3时，n2=1，表示摇杆电位器1向左滑动；若rp1-2的输出电压值小于adc参考电压的1/3时，n2=-1，表示摇杆电位器1向右滑动；若rp1-2的输出电压值介于adc参考电压的1/3与2/3之间时，n2=0，表示摇杆电位器1停留在水平方向的中间位置。

这样进行参数设置可以帮助系统有效识别摇杆的操作，仅在摇杆电位器操作到一定的行程时，系统进行有效识别并执行相应操作，有效避免了其它情况的干扰，比如摇杆轻微的偏离中心位置时，系统不会执行改变led调光和调色动作。

优选的，步骤s40包括以下步骤：初始占空比d1和d2设置为0，然后根据摇杆电位器1的操作方向调整占空比d1和d2；如果摇杆电位器1向上滑动，则判断d1是否为100，若是则保持占空比d1不变，若否则增加占空比d1；如果摇杆电位器1向下滑动，则判断d1是否为0，若是则保持占空比d1不变，若否则减小占空比d1；如果摇杆电位器1向左滑动，则判断d2是否为100，若是则保持占空比d2不变并返回步骤s30，若否则增加占空比d2并返回步骤s30；如果摇杆电位器1向右滑动，则判断d2是否为0，若是则保持占空比d2不变并返回步骤s30，若否则减小占空比d2并返回步骤s30。

这样进行参数设置可以使两路led光源的亮度档位均达到101档，两路led光源的亮度独立可调，亮度和色温均可自由组合，组合数量达到101×101种。

本发明的工作过程：当摇杆电位器的操纵杆处于竖直方向靠近中间位置时，rp1-1滑动端输出电压在adc参考电压的1/3至2/3范围内，mcu1通过adc1脚接收该信号并进行adc转换，通过程序识别，判断摇杆电位器在竖直方向没有向上和向下的滑动，pwm1的占空比d1不作改变；若操纵杆向上偏离中间位置一定行程，则rp1-1滑动端输出电压大于adc参考电压的2/3，mcu1程序作出判断并增加pwm1的占空比d1，逐渐增加leds1的亮度；反之，若操纵杆向下偏离中间位置一定行程，则rp1-1滑动端输出电压小于adc参考电压的1/3，mcu1程序作出判断并减小pwm1的占空比d1，逐渐减小leds1的亮度；若操纵杆回复到中间位置附近，则leds1的亮度不再增加或减小，而是保持在当前的状态下；同理，当摇杆电位器的操纵杆在水平方向操作时，其工作过程与竖直方向操作时的工作过程类似；程序中，先对竖直方向的操作进行识别，后对水平方向的操作进行识别，反之亦可，对系统最终实现的效果并无影响。

本发明的具体实施例如图5所示，一种调光调色led台灯，leds1为暖白光源，leds2为冷白光源；摇杆电位器rp1滑动端输出电压输入到单片机stc12c2052ad的p10和p1脚进行adc变换，单片机程序对摇杆操作进行识别，产生相应占空比的pwm1和pwm2信号，分别输出到2路pt4115恒流驱动电路的dim脚，实现对leds1和leds2的亮度调节。

摇杆可以沿9个方向进行操作，如图6所示，0表示摇杆回到中间位置附近，1~8分别表示摇杆从0位置沿8个方向操作，具体调光调色效果如下：

方向1，leds1亮度增加，leds2亮度不变，色温变暖；

方向2，leds1亮度增加，leds2亮度减小，色温变暖；

方向3，leds1亮度不变，leds2亮度减小，色温变暖；

方向4，leds1亮度减小，leds2亮度减小，色温不变；

方向5，leds1亮度减小，leds2亮度不变，色温变冷；

方向6，leds1亮度减小，leds2亮度增加，色温变冷；

方向7，leds1亮度不变，leds2亮度增加，色温变冷；

方向8，leds1亮度增加，leds2亮度增加，色温不变；

方向0，leds1亮度不变，leds2亮度不变，色温不变；

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。