无人机编队表演的灯光亮暗调节方法和LED驱动电路与流程

本发明涉及无人机编队表演技术领域，特别涉及一种无人机编队表演的灯光亮暗调节方法和led驱动电路。

背景技术：

目前，无人机与能够显示多种色彩的灯板结合为无人机表演提供了一种新的方式，一些厂商已经开始尝试使用多台携带灯板的无人机进行编队表演；然而现有的无人机编队在进行灯光表演时，对于灯光亮暗的调整工作不仅十分麻烦，而且无人机编队表演的灯光显示效果也较差。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够提升无人机编队表演效果的无人机编队表演的灯光亮暗调节方法和led驱动电路。

为了解决上述技术问题，本发明采用的第一种技术方案为：

一种无人机编队表演的灯光亮暗调节方法，包括以下步骤：

s1、预设无人机灯板的档位个数；

s2、采集无人机灯板在额定状态下的第一流明值，将采集到的所述第一流明值按照所述无人机灯板的档位个数进行平均划分，得到无人机灯板的各个档位对应的第二流明值，并将无人机灯板的各个档位和各个档位对应的第二流明值存储为第一亮度信息表；

s3、根据所述第一亮度信息表，得到各个第二流明值对应的灯板信息，并将各个第二流明值和各个第二流明值对应的灯板信息存储为第二亮度信息表；

s4、根据所述第一亮度信息表和第二亮度信息表计算得到所述各个档位的调光系数，并将各个档位和各个档位对应的调光系数存储为第三亮度信息表；

s5、采集无人机灯板的舞步状态值，并判断所采集到的所述舞步状态值是否等于预设的舞步状态标准值；

s6、若是，则采集无人机灯板当前的灯板信息；

s7、根据采集到的所述灯板信息，得到无人机灯板当前的档位信息，并根据所述第三亮度信息表，计算得到当前档位信息对位的调光系数；

s8、根据当前的灯板信息和当前档位信息对位的调光系数，生成无人机灯板当前的调光文件；

s9、根据所述调光文件进行灯光显示。

本发明采用的第二种技术方案为：

一种无人机编队表演的led驱动电路，包括设置在无人机上的控制电路、串口连接电路、灯光驱动电路和灯光显示电路，所述串口连接电路分别与控制电路和灯光驱动电路电连接，所述灯光驱动电路与灯光显示电路电连接。

本发明的有益效果在于：

本方案通过采集无人机灯板的舞步状态值，并判断所采集到的舞步状态值是否等于预设的舞步状态标准值，当所采集到的舞步状态值等于预设的舞步状态标准值，则采集无人机灯板当前的灯板信息，采集到的所述灯板信息，得到无人机灯板当前的档位信息，并根据存储的第三亮度信息表，计算得到当前档位信息对位的调光系数，再根据当前的灯板信息和当前档位信息对位的调光系数，生成无人机灯板当前的调光文件，最后根据调光文件进行灯光显示，无人机灯板根据调光系数进行调亮或调暗操作，使得当前照明亮度适应表演需求，从而提升无人机编队表演效果。

附图说明

图1为根据本发明的一种无人机编队表演的灯光亮暗调节方法的步骤流程图；

图2为根据本发明的一种无人机编队表演的led驱动电路的电路连接框图；

图3为根据本发明的一种无人机编队表演的led驱动电路的灯光驱动电路的电路原理图；

图4为根据本发明的一种无人机编队表演的led驱动电路的灯光显示电路的电路原理图；

图5为根据本发明的一种无人机编队表演的led驱动电路的串口连接电路的电路原理图；

标号说明：

1、控制电路；2、串口连接电路；3、灯光驱动电路；4、灯光显示电路。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1，本发明提供的一种技术方案：

一种无人机编队表演的灯光亮暗调节方法，包括以下步骤：

s1、预设无人机灯板的档位个数；

s2、采集无人机灯板在额定状态下的第一流明值，将采集到的所述第一流明值按照所述无人机灯板的档位个数进行平均划分，得到无人机灯板的各个档位对应的第二流明值，并将无人机灯板的各个档位和各个档位对应的第二流明值存储为第一亮度信息表；

s3、根据所述第一亮度信息表，得到各个第二流明值对应的灯板信息，并将各个第二流明值和各个第二流明值对应的灯板信息存储为第二亮度信息表；

s4、根据所述第一亮度信息表和第二亮度信息表计算得到所述各个档位的调光系数，并将各个档位和各个档位对应的调光系数存储为第三亮度信息表；

s5、采集无人机灯板的舞步状态值，并判断所采集到的所述舞步状态值是否等于预设的舞步状态标准值；

s6、若是，则采集无人机灯板当前的灯板信息；

s7、根据采集到的所述灯板信息，得到无人机灯板当前的档位信息，并根据所述第三亮度信息表，计算得到当前档位信息对位的调光系数；

s8、根据当前的灯板信息和当前档位信息对位的调光系数，生成无人机灯板当前的调光文件；

s9、根据所述调光文件进行灯光显示。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：

本方案通过采集无人机灯板的舞步状态值，并判断所采集到的舞步状态值是否等于预设的舞步状态标准值，当所采集到的舞步状态值等于预设的舞步状态标准值，则采集无人机灯板当前的灯板信息，采集到的所述灯板信息，得到无人机灯板当前的档位信息，并根据存储的第三亮度信息表，计算得到当前档位信息对位的调光系数，再根据当前的灯板信息和当前档位信息对位的调光系数，生成无人机灯板当前的调光文件，最后根据调光文件进行灯光显示，无人机灯板根据调光系数进行调亮或调暗操作，使得当前照明亮度适应表演需求，从而提升无人机编队表演效果。

进一步的，步骤s6还包括以下步骤：

若否，则控制无人机灯板按照预设的灯语信息进行灯光显示。

由上述描述可知，当所采集到的舞步状态值是否等于预设的舞步状态标准值，只需控制无人机灯板按照预设的灯语信息进行灯光显示即可，这样有利于提升灯光调节的效率。

进一步的，所述调光系数等于无人机灯板的当前档位对应的第二流明值除以无人机灯板在额定状态下的第一流明值。

进一步的，所述灯板信息为无人机灯板上的电流值或无人机灯板上的电压值或无人机灯板上的控制码。

进一步的，所述无人机灯板的档位个数为四个。

请参照图2，本发明提供的另一种技术方案：

一种无人机编队表演的led驱动电路，包括设置在无人机上的控制电路、串口连接电路、灯光驱动电路和灯光显示电路，所述串口连接电路分别与控制电路和灯光驱动电路电连接，所述灯光驱动电路与灯光显示电路电连接。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：

本方案设计的led驱动电路包括控制电路、串口连接电路、灯光驱动电路和灯光显示电路，串口连接电路分别与控制电路和灯光驱动电路电连接，灯光驱动电路与灯光显示电路电连接，通过控制电路、串口连接电路、灯光驱动电路和灯光显示电路之间的配合，使得无人机灯板发出的灯光的照明亮度能够适应表演需求，从而提升无人机编队表演效果。

进一步的，所述灯光驱动电路包括第一灯光驱动子电路、第二灯光驱动子电路、第三灯光驱动子电路和第四灯光驱动子电路，所述第一灯光驱动子电路、第二灯光驱动子电路、第三灯光驱动子电路和第四灯光驱动子电路的结构均相同；

所述第一灯光驱动子电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r9、电容c1、电容c2、电容c3、电感l1、二极管d1和芯片u1，所述芯片u1的第一引脚分别与电容c1的一端、电感l1的一端和二极管d1的阴极电连接，所述电感l1的另一端与灯光显示电路电连接，所述芯片u1的第二引脚与电阻r1的一端电连接，所述电阻r1的另一端与串口连接电路电连接，所述芯片u1的第四引脚与芯片u1的第九引脚电连接且芯片u1的第四引脚和芯片u1的第九引脚均接地，所述芯片u1的第五引脚分别与电阻r2的一端、电阻r9的一端和灯光显示电路电连接，所述电阻r2的另一端与电阻r9的另一端电连接且电阻r2的另一端和电阻r9的另一端均接地，所述芯片u1的第七引脚分别与电容c3的一端、电容c2的一端和串口连接电路电连接，所述电容c3的另一端与电容c2的另一端电连接且电容c3的另一端和电容c2的另一端均接地，所述芯片u1的第八引脚与电容c1的另一端电连接。

从上述描述可知，芯片u1采用型号为mp2480的电源驱动芯片，芯片u1的第七引脚通过串口连接电路与外接电源连接，外接电源为芯片u1供电，芯片u1的第二引脚通过串口连接电路输入一个pwm信号，而芯片u1的第一引脚与灯光显示电路连接，在使用中，芯片u1的第二引脚输入一个pwm信号，芯片u1根据逻辑运算，在芯片u1的第一引脚输出指定电流时，为灯光显示电路供电，从而点亮无人机灯板。

进一步的，所述灯光显示电路包括六个电路结构相同的灯光显示子电路，所述灯光显示子电路包括第一led芯片和第二led芯片，所述第一led芯片的第一引脚和第二led芯片的第八引脚均与第一灯光驱动子电路电连接，所述第一led芯片的第二引脚和第二led芯片的第七引脚均与第二灯光驱动子电路电连接，所述第一led芯片的第三引脚和第二led芯片的第六引脚均与第三灯光驱动子电路电连接，所述第一led芯片的第四引脚和第二led芯片的第五引脚均与第四灯光驱动子电路电连接，所述第一led芯片的第八引脚与第二led芯片的第一引脚电连接，所述第一led芯片的第七引脚与第二led芯片的第二引脚电连接，所述第一led芯片的第六引脚与第二led芯片的第三引脚电连接，所述第一led芯片的第五引脚与第二led芯片的第四引脚电连接。

从上述描述可知，led芯片优选5050灯珠，第一led芯片与第二led芯片在电路中为串联关系，灯光驱动子电路的输出端与对应的灯光显示子电路的接入端电连接。

进一步的，所述串口连接电路包括接插件j1，所述接插件j1的第一引脚、接插件j1的第二引脚、接插件j1的第三引脚和接插件j1的第四引脚均与灯光驱动电路电连接，所述接插件j1的第五引脚与接插件j1的第六引脚电连接且接插件j1的第五引脚和接插件j1的第六引脚均接地，所述接插件j1的第七引脚与接插件j1的第八引脚电连接且接插件j1的第七引脚和接插件j1的第八引脚均与灯光驱动电路电连接，所述接插件j1的第九引脚和接插件j1的第十引脚均接地。

从上述描述可知，接插件j1的第一引脚至第四引脚用于转接pwm信号，接插件j1的第五引脚和第六引脚用于转接接地，而接插件j1的第七引脚和第八引脚则用于转接led外接电源，接插件j1为控制电路与灯光驱动电路的插接式转接件，方便安装。

进一步的，所述控制电路为控制器，所述控制器内置控制芯片，所述控制芯片的型号为stm32f767。

请参照图1，本发明的实施例一为：

一种无人机编队表演的灯光亮暗调节方法，包括以下步骤：

s1、预设无人机灯板的档位个数；所述无人机灯板的档位个数为四个。

s2、采集无人机灯板在额定状态下的第一流明值，将采集到的所述第一流明值按照所述无人机灯板的档位个数进行平均划分，得到无人机灯板的各个档位对应的第二流明值，并将无人机灯板的各个档位和各个档位对应的第二流明值存储为第一亮度信息表；

s3、根据所述第一亮度信息表，得到各个第二流明值对应的灯板信息，并将各个第二流明值和各个第二流明值对应的灯板信息存储为第二亮度信息表；

s4、根据所述第一亮度信息表和第二亮度信息表计算得到所述各个档位的调光系数，并将各个档位和各个档位对应的调光系数存储为第三亮度信息表；所述调光系数等于无人机灯板的当前档位对应的第二流明值除以无人机灯板在额定状态下的第一流明值。

s5、采集无人机灯板的舞步状态值，并判断所采集到的所述舞步状态值是否等于预设的舞步状态标准值；

s6、若是，则采集无人机灯板当前的灯板信息；所述灯板信息为无人机灯板上的电流值或无人机灯板上的电压值或无人机灯板上的控制码。

步骤s6还包括以下步骤：

若否，则控制无人机灯板按照预设的灯语信息进行灯光显示。

s7、根据采集到的所述灯板信息，得到无人机灯板当前的档位信息，并根据所述第三亮度信息表，计算得到当前档位信息对位的调光系数；

所述调光系数等于无人机灯板的当前档位对应的第二流明值除以无人机灯板在额定状态下的第一流明值。

s8、根据当前的灯板信息和当前档位信息对位的调光系数，生成无人机灯板当前的调光文件；

s9、根据所述调光文件进行灯光显示。

上述的流明值即光通量，光通量是光源发出的所有辐射功率中能被人眼感知的那部分功率，就是人眼能看见的，光通量跟视觉函数有关；光通量指人眼所能感觉到的辐射功率，它等于单位时间内某一波段的辐射能量和该波段的相对视见率的乘积；由于人眼对不同波长光的相对视见率不同，所以不同波长光的辐射功率相等时，其光通量并不相等；例如，当波长为555×10^-9米的绿光与波长为650×10^-9米的红光辐射功率相等时，前者的光通量为后者的10倍。

上述的无人机编队表演的灯光亮暗调节方法的具体实施例为：

无人机灯板在额定功率下，获得第一流明值a，按四个档位计算，则四个档位递减的流明值分别为a、3/4a、1/2a、1/4a，在无人机灯板达到上述档位流明值后记录灯板信息(如rgbw的控制码信息0-255)，由于第一档状态下的灯板设定在额定功率下，所以第一档流明值a对应的灯板信息为(255，255，255，255)，即在额定功率下，第二档流明值3/4a对应的灯板信息为(r2，g2，b2，w2)，第三档流明值1/2a对应的灯板信息为(r3，g3，b3，w3)，第四档流明值1/4a对应的灯板信息为(r4，g4，b4，w4)；

计算所述各个档位的调光系数，第一档调光系数x1＝1，第二档调光系数x2＝(r2+g2+b2+w2)/(255+255+255+255)，第三档调光系数x3＝(r3+g3+b3+w3)/(255+255+255+255)，第四档调光系数x4＝(r4+g4+b4+w4)/(255+255+255+255)，并将四个档位与各个档位对应的调光系数存储；

当控制器接收到档位指令后，依据当前档位对应的调光系数的当前的灯板信息(r0，g0，b0，w0)进行计算：调光后的第一档对应的灯板信息(x1*r0，x1*g0，x1*b0，x1*w0)，调光后的第二档对应的灯板信息(x2*r0，x2*g0，x2*b0，x2*w0)，调光后的第三档对应的灯板信息(x3*r0，x3*g0，x3*b0，x3*w0)，调光后的第四档对应的灯板信息(x4*r0，x4*g0，x4*b0，x4*w0)，灯板按调光后的灯板信息进行点亮；除非控制器中输入有新的档位指令，否则控制器按原档位控制。

请参照图2至图5，本发明的实施例二为：

请参照图2，一种无人机编队表演的led驱动电路，包括设置在无人机上的控制电路1、串口连接电路2、灯光驱动电路3和灯光显示电路4，所述串口连接电路2分别与控制电路1和灯光驱动电路3电连接，所述灯光驱动电路3与灯光显示电路4电连接。

请参照图3，所述灯光驱动电路3包括第一灯光驱动子电路、第二灯光驱动子电路、第三灯光驱动子电路和第四灯光驱动子电路，所述第一灯光驱动子电路、第二灯光驱动子电路、第三灯光驱动子电路和第四灯光驱动子电路的结构均相同；

所述第一灯光驱动子电路包括电阻r1(型号为sr0402)、电阻r2(型号为sr1206)、电阻r9(型号为sr1206)、电容c1(型号为sc0402)、电容c2(型号为sc0805)、电容c3(型号为sc0402)、电感l1(型号为ind_4x4)、二极管d1(型号为sma)和芯片u1(型号为mp2480)，所述芯片u1的第一引脚分别与电容c1的一端、电感l1的一端和二极管d1的阴极电连接，所述电感l1的另一端与灯光显示电路4电连接，所述芯片u1的第二引脚与电阻r1的一端电连接，所述电阻r1的另一端与串口连接电路2电连接，所述芯片u1的第四引脚与芯片u1的第九引脚电连接且芯片u1的第四引脚和芯片u1的第九引脚均接地，所述芯片u1的第五引脚分别与电阻r2的一端、电阻r9的一端和灯光显示电路4电连接，所述电阻r2的另一端与电阻r9的另一端电连接且电阻r2的另一端和电阻r9的另一端均接地，所述芯片u1的第七引脚分别与电容c3的一端、电容c2的一端和串口连接电路2电连接，所述电容c3的另一端与电容c2的另一端电连接且电容c3的另一端和电容c2的另一端均接地，所述芯片u1的第八引脚与电容c1的另一端电连接。

请参照图4，所述灯光显示电路4包括六个电路结构相同的灯光显示子电路，所述灯光显示子电路包括第一led芯片(采用5050灯珠)和第二led芯片(采用5050灯珠)，所述第一led芯片的第一引脚和第二led芯片的第八引脚均与第一灯光驱动子电路电连接，所述第一led芯片的第二引脚和第二led芯片的第七引脚均与第二灯光驱动子电路电连接，所述第一led芯片的第三引脚和第二led芯片的第六引脚均与第三灯光驱动子电路电连接，所述第一led芯片的第四引脚和第二led芯片的第五引脚均与第四灯光驱动子电路电连接，所述第一led芯片的第八引脚与第二led芯片的第一引脚电连接，所述第一led芯片的第七引脚与第二led芯片的第二引脚电连接，所述第一led芯片的第六引脚与第二led芯片的第三引脚电连接，所述第一led芯片的第五引脚与第二led芯片的第四引脚电连接。

请参照图5，所述串口连接电路2包括接插件j1(型号为smt)，所述接插件j1的第一引脚、接插件j1的第二引脚、接插件j1的第三引脚和接插件j1的第四引脚均与灯光驱动电路3电连接，所述接插件j1的第五引脚与接插件j1的第六引脚电连接且接插件j1的第五引脚和接插件j1的第六引脚均接地，所述接插件j1的第七引脚与接插件j1的第八引脚电连接且接插件j1的第七引脚和接插件j1的第八引脚均与灯光驱动电路3电连接，所述接插件j1的第九引脚和接插件j1的第十引脚均接地。

所述控制电路1为控制器，所述控制器内置控制芯片，所述控制芯片的型号为stm32f767。

综上所述，本发明提供的一种无人机编队表演的灯光亮暗调节方法和led驱动电路，通过采集无人机灯板的舞步状态值，并判断所采集到的舞步状态值是否等于预设的舞步状态标准值，当所采集到的舞步状态值等于预设的舞步状态标准值，则采集无人机灯板当前的灯板信息，采集到的所述灯板信息，得到无人机灯板当前的档位信息，并根据存储的第三亮度信息表，计算得到当前档位信息对位的调光系数，再根据当前的灯板信息和当前档位信息对位的调光系数，生成无人机灯板当前的调光文件，最后根据调光文件进行灯光显示，无人机灯板根据调光系数进行调亮或调暗操作，使得当前照明亮度适应表演需求，从而提升无人机编队表演效果；led驱动电路包括控制电路、串口连接电路、灯光驱动电路和灯光显示电路，串口连接电路分别与控制电路和灯光驱动电路电连接，灯光驱动电路与灯光显示电路电连接，通过控制电路、串口连接电路、灯光驱动电路和灯光显示电路之间的配合，使得无人机灯板发出的灯光的照明亮度能够适应表演需求，从而提升无人机编队表演效果。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。