LED控制电路、音乐控制器及级联控制器的制作方法

本实用新型涉及led控制技术领域，尤其涉及一种led控制电路、音乐控制器及级联控制器。

背景技术：

现阶段，在全球追求健康生活、面对严峻环保压力以及面临极大能源危机的情况下，半导体照明已被世界公认为一种健康节能环保的重要途径，正在以极高的速度拓展其应用范围，同时人们在生活中对于led灯的视觉体验和娱乐性的重视度越来越高。

然而，传统的应用于娱乐场所的led控制器仅能够通过外界声音以改变led灯的亮暗效果，导致不能为客户营造出适宜的生活氛围，难以满足现如今人们对于娱乐享受的追求。因此，led控制器如何通过音乐改变led灯效，提高led灯的视觉效果是目前led灯需要解决的问题。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述背景技术中的问题，提供一种可提高led灯的视觉体验，实现音乐律动功能的led控制电路、音乐控制器及级联控制器。

本申请的第一方面提供一种led控制电路，包括：

音频信号采集模块，用于采集音频信号；

音频控制模块，与所述音频信号采集模块连接，用于接收所述音频信号，检测所述音频信号的实时频率值与实时幅值，并根据所述实时频率值与所述实时幅值生成led灯效控制信号，以控制led灯呈现出预设的律动效果。

在其中一个实施例中，所述律动效果至少包括led灯的颜色、亮度、色温、切换的周期、切换的顺序、切换的速度或呈现的图案中的一种。

于上述实施例中的led控制电路中，通过设置用于采集音频信号的音频信号采集模块，以及与所述音频信号采集模块连接，用于接收所述音频信号，检测所述音频信号的实时频率值与实时幅值，并根据所述实时频率值与所述实时幅值生成led灯效控制信号，以控制led灯呈现出预设的律动效果的音频控制模块，实现对led灯具进行的颜色、亮度、色温、切换的周期、切换的顺序、切换的速度或呈现的图案中任意一种的控制调节，可同时控制至少其中任意一种参数，达到与采集的音频信号实时协调一致地律动效果，以使led灯具有较强的视觉感和娱乐性，提高公众的视觉体验。

在其中一个实施例中，led控制电路还包括：

音频运放模块，串联在所述音频信号采集模块和所述音频控制模块之间，用于接收所述led灯效控制信号，并对所述led灯效控制信号进行放大或衰减处理生成处理后的led灯效控制信号，以控制led灯呈现出预设的律动效果。

于上述实施例中的led控制电路中，通过设置在所述音频信号采集模块和所述音频控制模块电连接通路之间的音频运放模块，用于接收所述led灯效控制信号，并对所述led灯效控制信号进行放大处理或衰减生成处理后的led灯效控制信号，以控制led灯呈现出预设的律动效果，实现led灯控制信号与音频信号的实时协调控制，以提高led灯的视觉感和娱乐性。

在其中一个实施例中，所述音频运放模块包括：

电阻调节单元；

音频运放调节单元，串联在所述电阻调节单元与所述音频控制模块之间；

其中，通过改变所述电阻调节单元的输出电阻值，来改变所述音频运放调节单元对所述led灯效控制信号放大或衰减的倍数。

于上述实施例中的led控制电路中，通过设置音频运放模块，包括电阻调节单元和串联在所述电阻调节单元与所述音频控制模块之间的音频运放调节单元，通过改变所述电阻调节单元内部的各电阻之间的组合关系来输出电阻值，进而改变所述音频运放调节单元对所述led灯效控制信号放大或衰减的倍数，生成处理后的led灯效控制信号并传输至所述音频控制模块，以控制led灯呈现出预设的律动效果。

在其中一个实施例中，所述音频运放模块还包括：

电容c1，串联在所述电阻调节单元与所述音频运放调节单元之间；

电容c2，串联在所述音频信号采集模块与所述音频运放调节单元之间；

上拉电阻，所述上拉电阻的一端与第一电源连接，所述上拉电阻的另一端与所述音频运放调节单元连接；

下拉电阻，所述下拉电阻的一端接地，所述下拉电阻的另一端与所述电容c2、所述上拉电阻及所述音频运放调节单元均连接。

于上述实施例中的led控制电路中，通过设置串联在所述电阻调节单元与所述音频运放调节单元电连接通路之间的电容c1，串联在所述音频信号采集模块与所述音频运放调节单元之间的电容c2，设置上拉电阻的一端与第一电源连接，所述上拉电阻的另一端与所述音频运放调节单元连接，下拉电阻的一端接地，所述下拉电阻的另一端与所述电容c2、所述上拉电阻及所述音频运放调节单元均连接，电容c1和电容c2隔断直流信号，仅使交流的音频信号通过；上下拉电阻的相互配合，实现若没有音频信号时使上下拉电阻之间的节点电压处于音频运放调节单元电压的一半，若有音频信号，节点电压随着音频信号的强弱变化。

在其中一个实施例中，led控制电路还包括：

通讯模块，与所述音频控制模块连接，用于经由用户终端接收远程led灯效控制信号，并将所述远程led灯效控制信号提供给所述音频控制模块，以实现对led灯呈现的律动效果的远程控制。

在其中一个实施例中，所述音频控制模块被配置为：

经由所述通讯模块接收来自用户终端的数据传输信号，并根据所述数据传输信号控制led灯呈现出所述数据传输信号传输的图案；

其中，所述数据传输信号传输的图案至少包括字符、图片及视频中的一种。

于上述实施例中的led控制电路中，通过设置与所述音频控制模块电连接的通讯模块，经由用户终端接收远程led灯效控制信号，并将所述远程led灯效控制信号提供给所述音频控制模块，以实现对led灯呈现的律动效果的远程控制；所述音频控制模块被配置为经由所述通讯模块接收来自用户终端的数据传输信号，并根据所述数据传输信号控制led灯呈现出所述数据传输信号传输的图案，所述数据传输信号传输的图案至少包括字符、图片及视频中的一种，以使用户终端无线发送的信息数据与led灯具实时协调一致，操作简单，提高控制led灯具的便捷性、直观性，提高人们生活的体验质量。

在其中一个实施例中，所述音频信号采集模块包括音频信号采集单元和音频输入接口，所述音频信号采集单元经由所述音频输入接口与所述电容c2连接。

于上述实施例中的led控制电路中，所述音频信号采集模块包括音频输入接口和经由所述音频输入接口与所述电容c2连接的音频信号采集单元，当所述音频输入接口外接音频线，音频输入接口输出外接音频线传输的音频信号；当未插外接音频线，音频输入接口输出音频信号采集单元采集的音频信号。

在其中一个实施例中，所述音频信号采集单元包括：

拾音话筒，所述拾音话筒的一端与所述音频输入接口连接，所述拾音话筒的另一端接地；

第一偏置电阻，所述第一偏置电阻的一端与第二电源连接，所述第一偏置电阻的另一端与所述音频输入接口、所述拾音话筒均连接；

稳压二极管，所述稳压二极管的阳极接地，所述稳压二极管的阴极与第二电源连接；

电容c3，与所述稳压二极管并联；

第二偏置电阻，串联在所述第三电源和所述稳压二极管的阴极之间。

于上述实施例中的led控制电路中，通过设置与所述音频输入接口连接的拾音话筒，用于接收外界环境的音频信号；设置第一偏置电阻、第二偏置电阻、稳压二极管及电容c3共同作用以保证拾音话筒的正常运行。

本申请的第二方面提供一种led音乐控制器，包括：

壳体；以及

如上述的led控制电路，位于所述壳体内。

于上述实施例中的led控制器中，通过设置壳体，将第一方面提供的led控制电路安装在壳体内部，以保护内部控制电路，保证led控制器正常稳定的工作。

本申请的第三方面提供一种led级联控制器，包括：

至少两个串联的如上述的led音乐控制器，用于增加控制的led灯的数量，实现led灯控制的颜色、亮度、色温、切换的周期、切换的顺序、切换的速度、呈现的图案及同步显示。

于上述实施例中的led级联控制器中，通过设置至少两个串联的led控制器，用于增加控制的led灯的数量，实现led灯控制的颜色、亮度、色温、切换的周期、切换的顺序、切换的速度、呈现的图案及若干个led灯效果同步和画面同步等。

附图说明

为了更好地描述和说明这里公开的那些实用新型的实施例和/或示例，可以参考一幅或多幅附图。用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对所公开的实用新型、目前描述的实施例和/或示例以及目前理解的这些实用新型的最佳模式中的任何一者的范围的限制。

图1为本申请一实施例中提供的一种led控制电路的电路原理示意图；

图2为本申请一实施例中提供的一种led控制电路的电路原理示意图；

图3为本申请一实施例中提供的一种led控制电路的电路原理示意图；

图4为本申请一实施例中提供的一种led控制电路的电路原理示意图；

图5为本申请一实施例中提供的一种led控制电路的电路原理示意图；

图6为本申请一实施例中提供的一种led控制电路的电路原理示意图；

图7为本申请一实施例中提供的一种led控制电路的电路原理示意图；

图8为本申请一实施例中提供的一种led控制器的结构示意图；

图9为本申请一实施例中提供的一种led级联控制器的结构示意图。

附图标号说明：100-led控制电路，10-音频信号采集模块，20-音频控制模块，30-音频运放模块，40-通讯模块，31-音频运放单元，32-电阻调节单元，11-音频信号采集单元，12-音频输入接口，201-上挡板，202-主盒，203-下挡板，300-环境声音监听孔，400-级联输入网口，500-级联输出网口。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下，除非使用了明确的限定用语，例如“仅”、“由……组成”等，否则还可以添加另一部件。除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一个。

应当理解，尽管本文可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件和另一个元件区分开。例如，在不脱离本申请的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。为了说明本申请上述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

在本申请的一个实施例中提供的一种led控制电路，如图1所示，led控制电路100包括音频信号采集模块10和音频控制模块20。音频信号采集模块10用于采集音频信号；音频控制模块20，与所述音频信号采集模块10连接，用于接收所述音频信号，检测所述音频信号的实时频率值与实时幅值，并根据所述实时频率值与所述实时幅值生成led灯效控制信号，以控制led灯呈现出预设的律动效果。

具体地，所述律动效果至少包括led灯的颜色、亮度、色温、切换的周期、切换的顺序、切换的速度或呈现的图案中的一种。

更具体地，音频控制模块20可以为但不限于单片机和微型处理器，音频控制模块20包括ad转换器和运行软件，音频控制模块20检测接收到的音频信号的实时频率值与实时幅值，再由ad转换器将接收的音频信号实时高速转换成数字信号，经由软件计算生成led灯效控制信号，以控制led灯呈现律动效果。

于上述实施例中的led控制电路中，通过设置用于采集音频信号的音频信号采集模块，以及与所述音频信号采集模块连接，用于接收所述音频信号，检测所述音频信号的实时频率值与实时幅值，并根据所述实时频率值与所述实时幅值生成led灯效控制信号，以控制led灯呈现出预设的律动效果的音频控制模块，实现对led灯具进行的颜色、亮度、色温、切换的周期、切换的顺序、切换的速度或呈现的图案中任意一种的控制调节，可同时控制至少其中任意一种参数，达到与采集的音频信号实时协调一致地律动效果，以使led灯具有较强的视觉感和娱乐性，提高公众的视觉体验。

进一步地，在本申请的一个实施例中提供的一种led控制电路，如图2所示，led控制电路100还包括音频运放模块30，串联在所述音频信号采集模块10和所述音频控制模块20之间，用于接收所述led灯效控制信号，并对所述led灯效控制信号放大或衰减处理生成处理后的led灯效控制信号，以控制led灯呈现出预设的律动效果。

于上述实施例中的led控制电路中，通过设置在所述音频信号采集模块和所述音频控制模块电连接通路之间的音频运放模块，用于接收所述led灯效控制信号，并对所述led灯效控制信号进行放大处理或衰减生成处理后的led灯效控制信号，以控制led灯呈现出预设的律动效果，实现led灯控制信号与音频信号的实时协调控制，以提高led灯的视觉感和娱乐性。

进一步地，在本申请的一个实施例中提供的一种led控制电路，如图3所示，音频运放模块30包括音频运放调节单元31和电阻调节单元32，音频运放调节单元31串联在电阻调节单元32与音频控制模块20之间；其中，通过改变电阻调节单元32的输出电阻值，来改变所述音频运放调节单元31对所述led灯效控制信号放大或衰减的倍数。

进一步地，在本申请的一个实施例中提供的一种led控制电路，如图4所示，音频运放模块30还包括电容c1、电容c2、上拉电阻r8及下拉电阻r9。电容c1的一端与r1至r6均连接，电容c1的另一端与音频运放调节单元31的-in引脚连接；电容c2的一端与音频信号采集模块10连接，电容c2的另一端与音频运放调节单元31的+in引脚连接，电容c1和电容c2均用于隔断直流，仅通过交流的音频信号；上拉电阻r8一端与第一电源dc1连接，上拉电阻r8的另一端与音频运放调节单元31的+in引脚连接；下拉电阻r9的一端接地，下拉电阻r9的另一端与电容c2、上拉电阻r8及音频运放调节单元31的+in引脚均连接，音频运放调节单元31的vdd引脚与第一电源dc1连接，上下拉电阻r8和r9的相互配合，当没有音频信号时使上下拉电阻之间的节点电压处于vdd电压的一半，当有音频信号，节点电压在0～vdd之间随着音频信号的强弱变化，以使音频运放调节单元的正常运行。

具体地，电容c1和电容c2可以为但不仅限于电解电容和贴片电容。

更具体地，电阻调节单元32包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6及电阻r7。电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5及电阻r6均串联在音频控制模块20与音频运放调节单元31之间，通过标记lm1至lm6分别将电阻r1至r6与音频控制模块20电连接，电阻r7与音频运放调节单元31连接，通过各电阻间的组合关系，例如电阻r1、电阻r2及r4相互组合，r7则根据实际情况选定取值，输出的电阻值以改变led灯效控制信号放大或衰减的倍数。

于上述实施例中的led控制电路中，通过设置串联在所述电阻调节单元与所述音频运放调节单元电连接通路之间的电容c1，串联在所述音频信号采集模块与所述音频运放调节单元之间的电容c2，设置上拉电阻的一端与第一电源连接，所述上拉电阻的另一端与所述音频运放调节单元连接，下拉电阻的一端接地，所述下拉电阻的另一端与所述电容c2、所述上拉电阻及所述音频运放调节单元均连接，电容c1和电容c2隔断直流信号，仅使交流的音频信号通过；上下拉电阻的相互配合，实现若没有音频信号时使上下拉电阻之间的节点电压处于音频运放调节单元电压的一半，若有音频信号，节点电压随着音频信号的强弱变化。

进一步地，在本申请的一个实施例中提供的一种led控制电路，如图5所示，led控制电路100还包括通讯模块40，通讯模块40与所述音频控制模块20连接，用于经由用户终端接收远程led灯效控制信号，并将所述远程led灯效控制信号提供给所述音频控制模块20，以实现对led灯呈现的律动效果的远程控制。另外，通讯模块40还用于远程设置控制器的运行参数，比如选择led灯条芯片的时序、效果样式、控制灯条的点数、设置音乐控制器的wifi名称以及设置灯条的型号布线方向等。

具体地，音频控制模块20被配置为经由通讯模块40接收来自用户终端的数据传输信号，并根据数据传输信号控制led灯呈现出数据传输信号传输的图案；其中，数据传输信号传输的图案至少包括字符、图片及视频中的一种。

更具体地，用户终端包括但不限于手机、平板电脑等可通过无线终端连接的电子设备，通过用户终端的无线连接功能，对led控制电路实时无线传输数据，以控制led灯效的律动效果。

于上述实施例中的led控制电路中，通过设置与所述音频控制模块电连接的通讯模块，经由用户终端接收远程led灯效控制信号，并将所述远程led灯效控制信号提供给所述音频控制模块，以实现对led灯呈现的律动效果的远程控制；所述音频控制模块被配置为经由所述通讯模块接收来自用户终端的数据传输信号，并根据所述数据传输信号控制led灯呈现出所述数据传输信号传输的图案，所述数据传输信号传输的图案至少包括字符、图片及视频中的一种，以使用户终端无线发送的信息数据与led灯具实时协调一致，操作简单，提高控制led灯具的便捷性，提高人们生活的体验质量。

进一步地，在本申请的一个实施例中提供的一种led控制电路，如图6所示，音频信号采集模块10包括音频信号采集单元11和音频输入接口12，音频信号采集单元11经由所述音频输入接口12与所述音频运放模块30连接。

于上述实施例中的led控制电路中，所述音频信号采集模块包括音频输入接口和经由所述音频输入接口与所述音频运放模块连接的音频信号采集单元，当所述音频输入接口外接音频线，音频输入接口输出外接音频线传输的音频信号；当未插外接音频线，音频输入接口输出音频信号采集单元采集的音频信号。

进一步地，在本申请的一个实施例中提供的一种led控制电路，如图7所示，音频信号采集单元11包括拾音话筒mic1、第一偏置电阻r10、稳压二极管d1、电容c3及第二偏置电阻r11。拾音话筒mic1的一端与音频输入接口12连接，拾音话筒mic1的另一端接地；第一偏置电阻r10的一端与第二电源dc2连接，第一偏置电阻r10的另一端与音频输入接口12、拾音话筒mic1均连接；稳压二极管d1的阳极接地，稳压二极管d1的阴极与第二电源dc2连接，保持电压的稳定，在电源电压发生波动时，保证拾音话筒mic1两端的电压不变，保护拾音话筒mic1的稳定运行；通常稳压二极管d1具有较大的噪声，电容c3并联在稳压二极管d1的两端，可以降低稳压二极管的内阻引起的纹波与噪声，以提高拾音话筒mic1接收外界环境的音频信号的准确度；第一偏置电阻r10给拾音话筒mic1提供工作电压并设置拾音话筒mic1静态工作点的作用，第二偏置电阻r11起到限流保护电路和保护音频信号采集单元11的正常运行。

具体地，led控制电路还包括输出端口out，输出端口的第一引脚和第八引脚为dc引脚，并与第四电源dc4连接；输出端口的第二引脚和第七引脚为clk(clock)引脚，输出端口的第二引脚和第七引脚的一端均与音频控制模块20的clk引脚连接；输出端口的第三引脚和第六引脚为dat(dataline)引脚，输出端口的第三引脚和第六引脚均与音频控制模块20的dat引脚连接，输出端口的第四引脚和第五引脚为gnd引脚；输出端口clk和dat引脚的另一端均与led灯电连接。约90％的led灯具只需连接dat引脚电连接，不需接入clk引脚，而clk引脚可与极少数led灯具连接。

更具体地，led控制电路100还包括级联输入网口400和级联输出网口500。级联输入网口400和级联输出网口500均与音频控制模块20相连接。级联输入网口400和级联输出网口500用于多个led控制电路100串联，使其同步进行工作。

于上述实施例中的led控制电路中，通过设置与所述音频输入接口连接的拾音话筒，用于接收外界环境的音频信号；设置第一偏置电阻、第二偏置电阻、稳压二极管及电容c3共同作用以保证拾音话筒的正常运行。

在本申请的一个实施例中提供的一种led音乐控制器，如图8所示，仅作为本实用新型的示例，并不以此为准。led音乐控制器包括壳体(图中未标示)以及位于壳体内的led控制电路100，主要用于led柔性灯条灯带、硬质灯条灯管、点光源、led像素屏等的效果控制场合，尤其应用于ktv、酒吧、家庭、商场等装饰较多。壳体包括上挡板201、主盒202及下挡板203，前后挡板均用螺丝与主盒固定，将led控制电路100安装在壳体内部，以保护内部控制电路100免于磕碰、撞击及外界环境的影响。

具体地，led音乐控制器还包括环境声音监听孔300，用于监听环境中的声音。

在本申请的一个实施例中提供的一种led级联控制器，如图9所示，led级联控制器包括至少两个串联的如上述的led音乐控制器，用于增加控制的led灯的数量，实现led灯控制的颜色、亮度、色温、切换的周期、切换的顺序、切换的速度、呈现的图案及同步显示。

具体地，如图9所示的led音乐控制器串连接，第一led音乐控制器自动成为主控制器，并且通过级联输出网口向下一级led音乐控制器的级联输入网口传递数据信号，除了第一个led音乐控制器为主机外，剩余的led音乐控制器自动转换为从机，根据接收到的数据信号，对led灯输出相应的控制信号，实现多个音乐控制器的协同工作，从而扩大控制的led灯数量。

更具体地，多个led级联控制器通过网线连接，即可实现自动同步工作，级联输入网口400和级联输出网口500可被实时监测，若有音频信号从级联输入网口400传来，当下的led音乐控制器同步音频信号工作；若一定时间内，音频信号消失，则led音乐控制器自动转入自身非同步工作状态，无需人为干预。

于上述实施例中的led级联控制器中，通过设置至少两个串联的led控制器，用于增加控制的led灯的数量，实现led灯控制的颜色、亮度、色温、切换的周期、切换的顺序、切换的速度、呈现的图案及若干个led灯效果同步和画面同步等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。