一种新型LED控制模块的制作方法

本实用新型主要涉及LED技术领域，更具体地说，涉及一种新型LED控制模块。

背景技术：

能量效率更高、功能更强的新型LED固态发光(SSL)产品的发展很快，被认为是照明市场上的主要革命性进步。在许多垂直应用中，如信号灯、汽车、LCD TV背光，LED已经毫无争议地成为传统光源的替代产品。在实际应用中，LED控制模块根据接收的控制信号生成用于控制各LED光源照明时间、亮度等性能的PWM输出信号，将WiFi无线方式与LED结合，采用WiFi无线方式对LED进行控制来满足不同照明需求是很有意义的研究方向。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种新型LED控制模块，内建WiFi协议栈，能够直接通过路由器接入互联网，无需外加其他网络转换器，支持16/14/12/8位灰阶输出，调制频率最高支持244Hz(16位灰阶)，976Hz(14位灰阶)，3.9KHz(12位灰阶)，62.5KHz(8位灰阶)，以避免闪烁，支持PCB板载天线和外接天线IPEX连接器，工作频率为2.400～2.500GHz。

为解决上述技术问题，本实用新型一种新型LED控制模块包括WiFi芯片、存储芯片、微控制器、GPIO接口、电源接口、天线，内建WiFi协议栈，能够直接通过路由器接入互联网，无需外加其他网络转换器，支持16/14/12/8位灰阶输出，调制频率最高支持244Hz(16位灰阶)，976Hz(14位灰阶)，3.9KHz(12位灰阶)，62.5KHz(8位灰阶)，以避免闪烁，支持PCB板载天线和外接天线IPEX连接器，工作频率为2.400～2.500GHz。

其中，所述存储芯片连接着WiFi芯片；所述天线连接着WiFi芯片；所述WiFi芯片连接着微控制器；所述电源接口的输出端连接着WiFi芯片的输入端；所述电源接口的输出端连接着微控制器的输入端；所述微控制器的输出端连接着GPIO接口的输入端。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种新型LED控制模块所述WiFi芯片采用ESP8266无线射频芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种新型LED控制模块所述微控制器采用STM8S003F3单片机。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种新型LED控制模块所述天线采用PCB板载天线或者外接天线IPEX连接器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种新型LED控制模块所述存储芯片采用W25Q32VSSIG芯片。

控制效果：本实用新型一种新型LED控制模块，内建WiFi协议栈，能够直接通过路由器接入互联网，无需外加其他网络转换器，支持16/14/12/8位灰阶输出，调制频率最高支持244Hz(16位灰阶)，976Hz(14位灰阶)，3.9KHz(12位灰阶)，62.5KHz(8位灰阶)，以避免闪烁，支持PCB板载天线和外接天线IPEX连接器，工作频率为2.400～2.500GHz。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型一种新型LED控制模块的硬件结构图。

图2为本实用新型一种新型LED控制模块的WiFi芯片的电路图。

图3为本实用新型一种新型LED控制模块的微控制器的电路图。

图4为本实用新型一种新型LED控制模块的天线的电路图。

图5为本实用新型一种新型LED控制模块的存储芯片的电路图。

图6为本实用新型一种新型LED控制模块的封装示意图。

图7为本实用新型一种新型LED控制模块的恒流型驱动应用电路图。

图8为本实用新型一种新型LED控制模块的恒压型驱动应用电路图。

图9为本实用新型一种新型LED控制模块的PWM对齐模式示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9说明本实施方式，本实施方式所述一种新型LED控制模块包括WiFi芯片、存储芯片、微控制器、GPIO接口、电源接口、天线，内建WiFi协议栈，能够直接通过路由器接入互联网，无需外加其他网络转换器，支持16/14/12/8位灰阶输出，调制频率最高支持244Hz(16位灰阶)，976Hz(14位灰阶)，3.9KHz(12位灰阶)，62.5KHz(8位灰阶)，以避免闪烁，支持PCB板载天线和外接天线IPEX连接器，工作频率为2.400～2.500GHz。

其中，所述存储芯片连接着WiFi芯片，存储芯片采用W25Q32VSSIG芯片，存储芯片的SD_CMD、SD_D0、SD_D1、SD_D2、SD_D3端分别与WiFi芯片的SD_CMD、SD_DATA0、SD_DATA1、SD_DATA2、SD_DATA3引脚相连接，存储芯片的SD_CLK端通过一个电阻R12连接至WiFi芯片的SD_CLK引脚。

所述天线连接着WiFi芯片，天线采用PCB板载天线或者外接天线IPEX连接器，天线的RF_ANT端与WiFi芯片的LNA引脚相连接，使用外接天线时，在R1位置放置配备电阻，使用PCB板载天线时，在R6位置放置配备电阻，且在使用PCB板载天线时，为确保WiFi性能的最优化，降低天线干扰，天线部分和其他金属件距离至少在15mm以上。

所述WiFi芯片连接着微控制器，微控制器采用STM8S003F3单片机WiFi芯片用于LED控制模块以WIFI的方式无线接收控制信号，微控制器根据接收的控制信号生成相对应的PWM信号，并通过GPIO接口将PWM信号输出，微控制器的INT端与WiFi芯片的MTDI端相连接，WiFi芯片和微控制器的的M_Reset端为上电复位端。

所述电源接口的输出端连接着WiFi芯片的输入端，电源接口用于输入或输出电源信号，用于给WiFi芯片提供3.3V电压，保证WiFi芯片正常工作。

所述电源接口的输出端连接着微控制器的输入端，电源接口用于输入或输出电源信号，用于给微控制器提供3.3V电压，保证微控制器正常工作。

所述微控制器的输出端连接着GPIO接口的输入端，微控制器留出七个GPIO接口，微控制器的PC5、PA3、PC4、PC3、PC7引脚分别作为R、G、B、CW、WW 5路PWM控制信号输出端，其中，R端为红色LED输出控制信号端，G端为绿色LED控制输出信号端，B端为蓝色LED控制输出信号端，CW端为冷白LED控制输出信号端，WW端为暖白LED控制输出信号端；微控制器的PB4、PB5引脚分别作为SCL、SDA默认普通IO口，其中SCL口为模拟输入口，模拟输入电压为0～3.3V。

具体实施方式二：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9说明本实施方式，所述WiFi芯片采用ESP8266无线射频芯片。所述ESP8266是一个完整且自成体系的WiFi网络解决方案，能够独立运行，也可以作为slave搭载于其他Host运行。ESP8266在搭载应用并作为设备中唯一的应用处理器时，能够直接从外接闪存中启动。内置的高速缓冲存储器有利于提高系统性能，并减少内存需求。另外一种情况是，无线上网接入承担WiFi适配器的任务时，可以将其添加到任何基于微控制器的设计中，连接简单易行，只需通过SPI/SDIO接口或中央处理器AHB桥接口即可。ESP8266强大的片上处理和存储能力，使其可通过GPIO口集成传感器及其他应用的特定设备，实现了最低前期的开发和运行中最少地占用系统资源。

具体实施方式三：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9说明本实施方式，所述微控制器采用STM8S003F3单片机。微控制器的PC5、PA3、PC4、PC3、PC7引脚分别作为R、G、B、CW、WW 5路PWM控制信号输出端，其中，R端为红色LED输出控制信号端，G端为绿色LED控制输出信号端，B端为蓝色LED控制输出信号端，CW端为冷白LED控制输出信号端，WW端为暖白LED控制输出信号端；微控制器的PB4、PB5引脚分别作为SCL、SDA默认普通IO口，其中SCL口为模拟输入口，模拟输入电压为0～3.3V。两路白色控制信号(CW/WW)可选三种模式，模式1位左对齐，模式2为两端对齐，模式3为互补，在模式1和模式2中，W1，W2可独立配置为0～100％。在模式3中W2＝100％-W1(W1为CW，W2为WW)。

具体实施方式四：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9说明本实施方式，所述天线采用PCB板载天线或者外接天线IPEX连接器。天线的RF_ANT端与WiFi芯片的LNA引脚相连接，使用外接天线时，在R1位置放置配备电阻，使用PCB板载天线时，在R6位置放置配备电阻，且在使用PCB板载天线时，为确保WiFi性能的最优化，降低天线干扰，天线部分和其他金属件距离至少在15mm以上。

具体实施方式五：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9说明本实施方式，所述存储芯片采用W25Q32VSSIG芯片。采用W25Q32VSSIG芯片作为ESP8266无线射频芯片的外扩flash芯片闪存，存储芯片的SD_CMD、SD_D0、SD_D1、SD_D2、SD_D3端分别与WiFi芯片的SD_CMD、SD_DATA0、SD_DATA1、SD_DATA2、SD_DATA3引脚相连接，存储芯片的SD_CLK端通过一个电阻R12连接至WiFi芯片的SD_CLK引脚。

具体实施方式6：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9说明本实施方式，所述WiFi LED控制模块的封装有九个引脚，其中，引脚1为电源输入引脚，仅支持3.3V电压；引脚2接电源GND；引脚3为SCL(GPIO)默认普通IO口/模拟输入(0～3.3V)；引脚4为SDA(GPIO)默认普通IO口；引脚5为CW(GPIO)冷白LED控制输出信号；引脚6为WW(GPIO)暖白LED控制输出信号；引脚7为R(GPIO)红色LED控制输出信号；引脚8为G(GPIO)绿色LED控制输出信号；引脚9为B(GPIO)蓝色LED控制输出信号。GPIO引脚为可重新定义引脚。

本实用新型一种新型LED控制模块的工作原理为：本实用新型一种新型LED控制模块，通过电源接口接入3.3V电压，为WiFi LED控制模块供电，保证其正常工作，WiFi LED控制模块直接通过路由器接入互联网，通过天线获得控制信号，由WiFi芯片进行处理，存储芯片将接收到的控制信号进行闪存，然后通过MTDI引脚传送给微控制器的PD5引脚，微控制器根据接收到的WIFI信号生成相对应的PWM信号，并从GPIO口的CW、WW、R、G、B引脚输出，从而对不同的LED进行控制，WiFi LED控制模块可以采用恒压型驱动LED，也可以采用恒流型驱动LED。

虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。