LED灯组补光设备的制作方法

本实用新型涉及灯光调控技术领域，具体涉及一种led灯组补光设备。

背景技术：

现有的led灯的亮度是通过电压调节控制实现的，例如公开于2012年4月11日的中国专利文献cn202190443u记载的电平调光装置，包括：红外调光信号产生单元、电流环调节电路、发光二极管led驱动控制电路以及led驱动器，其中：所述led驱动器的两个电源输入端分别连接交流电源的两端，该led驱动器的两输出端连接led负载；所述红外调光信号产生单元连接所述电流环调节电路的第一输入端，用于将产生的红外电平调光信号提供给所述电流环调节电路；所述电流环调节电路的第二输入端与所述led驱动器的一输出端相连，用于采集所述led负载的电流信号，该电流环调节电路的输出端连接所述led驱动控制电路的输入端；所述电流环调节电路将所述红外电平调光信号、所述led负载的电流信号，以及内部的基准电信号这三者进行比较，经过闭环调节后输出控制信号，并提供给所述led驱动控制电路；所述led驱动控制电路的输出端连接至所述led驱动器的控制端，用于依据接收到的所述电流环调节电路提供的控制信号，控制所述led驱动器内的开关管的通断状态，以调节led驱动器输出电流的幅值大小。该技术方案中，采用的电流环通过led灯后，受电流影响，led灯的亮度可调节。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的是提供一种led灯组补光设备，以从新的技术路线的角度调节led灯组的亮度。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

设计一种led灯组补光设备，包括上位控制单元和至少一个led灯组单元，所述led灯组单元包括下位从控机和至少一个led灯，所述下位从控机的数字输出引脚与所述led灯电连接；所述上位控制单元与所述下位从控机主从通讯连接。

优选的，所述led灯组单元包括多个led灯，一个下位机的多根数字输出引脚与一个所述led灯电连接，同属于一组led灯组单元的led灯形成一个led灯组。

优选的，所述下位从控机具有pwm输出引脚，所述pwm输出引脚与所述led灯电连接。

优选的，所述上位控制单元具有usb接口和rs232接口中的至少一种。

优选的，所述上位控制单元包括atmega16u2型mpu，所述atmega16u2型mpu电连接有usb接口，所述下位从控机包括atmega328p型mpu，所述atmega16u2型mpu与所述atmega328p型mpu主从通讯串口连接。

优选的，还包括直流电源模块，所述直流电源模块包括高压稳压器、低压稳压器、电压比较器和控制开关，所述直流电源模块的直流输入端与所述高压稳压器的电压输入引脚电连接，所述高压稳压器的电压输出引脚用于输出第一电压；所述直流电源模块的直流输入端通过所述控制开关的负载端串接在所述低压稳压器的电压输入引脚上，所述直流电源模块的直流输入端还与所述电压比较器的输入端电连接，所述电压比较器的输出端与所述控制开关的控制端电连接，所述低压稳压器的电压输出引脚用于输出第二电压。

进一步的，当所述直流电源模块的直流输入端接入≥3.3vdc且＜5vdc的直流电压时，所述控制开关导通。

进一步的，所述第一电压为5vdc，所述第二电压为3.3vdc，所述电压比较器的反相输入端与所述低压稳压器的电压输出引脚电连接，所述直流电源模块的直流输入端通过钳位电阻与所述电压比较器的正相输入端电连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）下位从控机的数字输出引脚输出的方波，方波的高电平是固定的，频率存在变化，用来驱动led时，方波的高电平通过led的电流是不变的，通过频率控制led灯的功率，从而实现调节led灯的亮灭及发光功率，实现led灯的亮度可调。

（2）上位控制单元可以控制多个led灯组单元，通过对单个led灯组单元的led灯的选择，便于快速调节某一灯组的亮度，实现环境光的快速调整。

附图说明

图1为本实用新型一种led灯组补光设备的电源电路图之一。

图2为本实用新型一种led灯组补光设备的电源电路图之二。

图3为本实用新型一种led灯组补光设备的上位控制单元的电路图。

图4为本实用新型一种led灯组补光设备的led灯组单元的电路图。

图中，u1-高压稳压器，u2-低压稳压器，t1-控制开关，u5a-电压比较器，u3-上位控制单元的mpu，x2-usb接口，zu4-下位从控机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型的范围。

实施例1：一种led灯组补光设备，包括上位控制单元和至少一个led灯组单元。led灯组单元包括下位从控机zu4和至少一个led灯，下位从控机zu4的数字输出引脚与led灯电连接；上位控制单元与下位从控机zu4主从通讯连接。

其中，上位控制单元具有usb接口和rs232接口中的至少一种，usb接口、rs232接口均便于上位控制单元与电子计算机通讯连接。参见图3，上位控制单元包括atmega16u2型mpu，atmega16u2型mpu电连接有usb接口，usb接口较rs232接口具有更好的可扩展性。下位从控机zu4包括atmega328p型mpu，所述atmega16u2型mpu与所述atmega328p型mpu主从通讯串口连接。

atmega328p型mpu的数字输出引脚的高电平为5vdc，其引脚5、引脚11、引脚12、引脚15、引脚16、引脚17为兼具pwm输出功率的数字输出引脚。参见图4，下位从控机zu4的引脚5、引脚11、引脚12、引脚15、引脚16、引脚17均作为pwm功能引脚使用，其分别通过导线延伸连接8口插排的第4、6、7口，10口插排的第2、3、4口。10口插排的第7口通过导线接地。由于atmega328p型mpu的数字输出引脚的高电平为5vdc，led灯需要串连匹配的分压电阻，参见图4，插针3、插针5、插针6、插针9、插针10、插针11均对应连接有led灯的正极输入端，led灯的负极输出端串联匹配的分压电阻后通过10口插排的第7口接地。插针3用于插接在8口插排的第4口，插针5用于插接在8口插排的第6口，插针6用于插接在8口插排的第7口，插针9用于插接在10口插排的第2口，插针10用于插接在10口插排的第3口，插针11用于插接在10口插排的第4口。

优选的，led灯组单元包括多个led灯，一个下位机的多根数字输出引脚与一个led灯电连接，同属于一组led灯组单元的led灯形成一个led灯组。参见图4，插针3对应连接的led灯选择额定电流20ma、额定电压为2v的红色直插led，插针5对应连接的led灯选择额定电流20ma、额定电压为2v的黄色直插led一个，插针6对应连接的led灯选择额定电流20ma、额定电压为3v的白色直插led一个，插针9对应连接的led灯选择额定电流20ma、额定电压为3v的绿色直插led一个，插针10对应连接的led灯选择额定电流20ma、额定电压为3v的粉色直插led一个，插针11对应连接的led灯选择额定电流20ma、额定电压为3v的蓝色直插led一个。

优选的，参见图1-2，还包括直流电源模块，所述直流电源模块包括高压稳压器u1、低压稳压器u2、电压比较器u5a和控制开关t1，直流电源模块的直流输入端x1与高压稳压器u1的电压输入引脚电连接，高压稳压器u1的电压输出引脚用于输出第一电压，本实施例中，第一电压为5vdc，高压稳压器u1包括ncp1117st50t3g型稳压芯片，其最大输入电压为6～20vdc，较佳输入电压为7～12vdc；直流电源模块的直流输入端x1通过控制开关t1的负载端串接在低压稳压器u2的电压输入引脚上，直流电源模块的直流输入端x1还与电压比较器u5a的输入端电连接，电压比较器u5a的输出端与控制开关t1的控制端电连接，低压稳压器u2的电压输出引脚用于输出第二电压，本实施例中，第二电压为3.3vdc，控制开关t1选择fdn340p型p沟道mosfet管，mosfet管的漏极与源极形成控制开关t1的负载端，mosfet管的栅极形成控制开关t1的控制端，低压稳压器u2包括lp2985-33dbvr型稳压芯片，电压比较器u51包括lmv358idgkr型差动比较器。

进一步的，当所述直流电源模块的直流输入端x1接入≥3.3vdc且＜5vdc的直流电压时，控制开关t1导通。电压比较器u5a的反相输入端与低压稳压器u1的电压输入引脚电连接，所述直流电源模块的直流输入端x1通过钳位电阻与电压比较器u5a的正相输入端电连接。钳位电阻由串联连接的电阻rn1a和电阻rn1b形成，电阻rn1a和电阻rn1b的连接段引出一根电线与电压比较器u5a的正相输入端电连接。

参见图3，接口icsp1可以作为上位控制单元的程序烧入接口，参见图4，接口icsp可以作为下位从控机zu4的程序烧入接口。使用时，将上位控制单元与电子计算机通过双公头usb线连接在一起，通过电子计算机的输入设备输入控制信号，下位从控机向对应的led灯输出占空比不同的方波，可以单独操作下位控制单元的每个led灯的亮灭、亮度，也可以同时操作下位控制单元的所有led灯的亮灭、亮度。

上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本实用新型宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本实用新型的常见变化范围，在此不再一一详述。