基于电源线边沿信号控制的彩灯装置的制造方法_2

文档序号:8597816阅读:来源:国知局
元采用加2方式进行计数,运算结果(采用二进制表示)最低I位保持不变;当111为2时模式控制常量为22,边沿触发运算单元采用加4方式进行计数,运算结果(采用二进制表示)最低2位保持不变。
[0031]另外,在算术逻辑单元为加法器时,模式控制常量还可以设为2n_2m(十进制表示,m为大于等于O且小于η的整数)。例如:当m为O时模式控制常量为2n_l,算术逻辑单元实际上加-1的补码,边沿触发运算单元采用递减方式进行计数;当m为I时模式控制常量为2n-2,算术逻辑单元实际上加-2的补码,边沿触发运算单元采用减2方式进行计数,运算结果(采用二进制表示)最低I位保持不变;当111为2时模式控制常量为2n-4,算术逻辑单元实际上加-4的补码,边沿触发运算单元采用减4方式进行计数,运算结果(采用二进制表示)最低2位保持不变。
[0032]可以看出,通过外接模式控制常量从而完成运算模式的多样化,进而输出更多种类的运算结果,在LED彩灯上控制更加灵活,在LED彩灯控制领域更加具有应用竞争力。
[0033]作为边沿触发运算单元的另一种实现方案,所述的边沿触发运算单元包括若干个串联的D触发器,以各个D触发器的输出端输出运算结果,其中:第一个D触发器的时钟信号输入端与电源线连接,相邻两个D触发器中,后一个D触发器的时钟信号输入端与前一个D触发器的反向输出端连接;各个D触发器的复位端与初始化单元连接,各个D触发器反向输出端与触发端连接。
[0034]未作特殊说明,本实用新型中的边沿触发运算单元的输出具有高低位之分。第一个D触发器是指根据边沿触发运算单元中最低位对应的D触发器。相邻两个D触发器中以相对低位的D触发器作为前一个,相对高位的D触发器作为后一个。相应的,对于算术逻辑单元,A组输入和B组输入中的各位也具有相应的高低位。
[0035]D触发器可以为上升沿触发,也可以为下降沿触发,根据需求选择。
[0036]D触发器的个数越多,边沿计数单元对应的计数范围越大。作为优选,所述的边沿触发运算单元包括至少两个D触发器。进一步优选,所述的边沿计数单元包括2?200个D触发器,即η的取值优选为2?200。
[0037]所述LED彩灯组包括η个不同颜色的LED,相对于所述LED驱动器的η个输出端,所述LED彩灯组具有连接方式是A(η,η)排列数中的一种连接方式。连接时,η个不同颜色的LED的阳极共同连接在所述LED模组的电源端,η个不同颜色的LED的阴极分别连接在所述LED驱动器的η个输出端。
[0038]所述LED彩灯组中的η个不同颜色的LED的阴极连接在对应LED驱动器的η个输出引脚,电源线边沿信号触发的LED驱动器中边沿触发运算单元的运算结果的取值范围为O?(2η-1),通过加载电源线边沿信号控制每个LED彩灯组实现2η种模式变化,进一步,通过控制每个边沿信号后高电平时间的长短获得边沿信号间隔时间对应速度的模式变化。
[0039]进一步,在计数结果(即运算结果)范围O?(2η_1)中选择若干个值Kc^K1.....Ku,u为大于O的整数,并设置对应的维持高电平时间Dc^D1.....Du,计数结果对应的颜色模式集合为{U、L1.....LJ,重复在人眼不能分辨的短时间内快速加载若干个边沿信号使得
LED驱动器计数结果为Ktl维持高电平时间D 0,LED驱动器计数结果为&维持高电平时间D ^其余各个计数结果时的维持时间依次类推,LED驱动器计数结果为Ku维持高电平时间Du,通过上述方式实现彩灯组对应LED驱动器计数结果为IV K1.....Ku对应的颜色模式跳变,进一步,通过设置边沿信号后高电平时间DpD1.....Du长短获得边沿信号间隔时间对应速度的颜色模式变化;
[0040]进一步,通过上述方式实现LED驱动器计数结果依次从I—K1^...—Ku的跳变,颜色模式变化从U— L..— Lu的LED彩灯组、颜色模式变化从Li— L 2—...-Lu-L0
的彩灯组、颜色模式变化从L2— L 3—...— L u— L L 4勺LED彩灯组.....颜色模式变化从Lu— L L...— L u_i的LED彩灯组在视觉效果上获得流水效果,进一步,通过设置边沿信号后维持高电平时间DpD1.....Du长短获得边沿信号间隔时间对应速度的流水效果;
[0041 ] 进一步优选,所述的LED驱动器还包括LED驱动电路,所述的LED驱动电路的输入端与边沿触发运算单元的输出端连接,输出端与相应的LED连接以驱动相应的LED。
[0042]与现有技术相比,本实用新型的LED彩灯装置通过控制可控开关的闭合和断开,控制电源线通断,进而输出边沿信号并加载在电源线上,将各个LED彩灯组及相应的LED驱动器直接与该加载有边沿信号的电源线连接,可以完成对LED彩灯的驱动,实现不同的驱动效果,电路结构简单,且成本低廉,通过MCU编程可以实现极其丰富的装饰效果。
【附图说明】
[0043]图1为本实施例的基于电源线边沿信号控制的彩灯装置;
[0044]图2为本实施例的LED模组中LED连接方式示意图,其中(a)、(b)、(c)分别代表不同的连接方式;
[0045]图3为本实施例的LED驱动器的结构框图;
[0046]图4为本实施例的边沿触发运算单元的电路原理图;
[0047]图5为本实施例的充电单元的电路原理图;
[0048]图6为本实施例的初始化单元的电路原理图;
[0049]图7为本实施例的电源线边沿信号触发的算术运算装置的时序图。
【具体实施方式】
[0050]下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进一步详细描述。
[0051]如图1和如图2所示,本实施例的基于电源线边沿信号控制的彩灯装置,包括:
[0052]边沿信号发生器,用于生成边沿信号并将生成的边沿信号加载在电源线上输出;
[0053]本实施例的边沿信号发生器包括可控开关和与可控开关的控制端连接的控制电路,可控开关包括N沟道场效应管IRLML2502TRPBF,其漏极作为输入端接直流电源(+5V电源),源极为输出端与电源线连接,栅极作为控制终端,与控制电路的输出端连接,可控开关的输出端还连接有一下拉电阻(阻值为1ΜΩ)后接地,在可控开关断开时,可以迅速将边沿信号的电平拉低。
[0054]控制电路基于MCU(本实施例中为STC15F104E型单片机)实现,通过单片机输出的控制信号控制可控开关的闭合和断开(实际上为导通和截止)。
[0055]当可控开关导通时,电源线上加载的边沿信号为高电平,当可控开关断开时,电源线上加载的边沿信号为低电平。
[0056]若干个LED模组,每个LED模组包括一个LED彩灯组和用于根据电源线输出的边沿信号驱动LED彩灯组的LED驱动器。
[0057]本实施例中每个LED彩灯组包括3不同颜色的LED,分别为红光、绿光和兰光。本实施例的 LED 彩灯装置中具有 9 个 LED 模组分为 MODULEc^MODULE1、MODULE2、MODULE3、MODULE4、MODULE5, MODULE6, M0DULE#P MODULE 8。各个LED模组中LED的连接方式如图2所示,其中如(a)所示,LED模组MODULEtl、M0DULE#P MODULE 6的LED驱动器的三个输出端由低位到高位分别连接红光LED(即图中R)、绿光LED(即图中G)、和兰光LED(即图中B);如(b)所示,LED模组MODULEpMODULEdP MO
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