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LED燈及LED控制系統.pdf

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LED 控制系統
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摘要
申請專利號:

CN201110164653.X

申請日:

2011.06.17

公開號:

CN102740542B

公開日:

2015.01.14

當前法律狀態:

有效性:

法律詳情: 專利權的轉移號牌文件類型代碼:1602號牌文件序號:101726157413IPC(主分類):H05B 37/02專利號:ZL201110164653X登記生效日:20151211變更事項:專利權人變更前權利人:賀錫魁變更后權利人:益陽市科技成果轉化服務中心變更事項:地址變更前權利人:413400 湖南省桃江縣沾溪鄉賀家坪村月形山二村民組358號變更后權利人:413000 湖南省益陽市高新區東部新區綜合服務樓502室變更事項:專利權人變更前權利人:無變更后權利人:賀錫魁|||授權|||實質審查的生效IPC(主分類):H05B 37/02申請日:20110617|||公開
IPC分類號: H05B37/02; G08C17/02 主分類號: H05B37/02
申請人: 賀錫魁
發明人: 賀錫魁
地址: 413400 湖南省桃江縣沾溪鄉賀家坪村月形山二村民組358號
優先權:
專利代理機構: 深圳國鑫聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 44324 代理人: 鄧揚
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201110164653.X

授權公告號:

|||102740542B||||||

法律狀態公告日:

2015.12.30|||2015.01.14|||2012.12.12|||2012.10.17

法律狀態類型:

專利申請權、專利權的轉移|||授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及LED燈及LED控制系統,該LED控制系統包括至少一個控制臺、多個主站LED燈、多個從站LED燈,所述控制臺與一個主站LED燈之間以及各個主站LED燈之間依序進行射頻通信,每一個主站LED燈與多個從站LED燈進行射頻通信;每一LED燈包括無線控制模塊和LED模塊,所述無線控制模塊與LED模塊連接,所述無線控制模塊與外部進行射頻通信并控制所述LED模塊工作。本發明具有適用范圍廣泛、性能穩定、便于維護等優點。

權利要求書

1.一種LED控制系統,其特征在于,包括至少一個控制臺、多個主站LED
燈、多個從站LED燈,所述控制臺與一個主站LED燈之間以及各個主站LED
燈之間依序進行射頻通信,每一個主站LED燈與多個從站LED燈進行射頻通
信。
2.根據權利要求1所述的LED控制系統,其特征在于,所述控制臺包括
第一射頻單元,每一個主站LED燈都包括第二射頻單元,每一個從站LED燈
包括第三射頻單元,所述主控制單元通過所述主射頻單元與一個第一射頻單元
通信而控制一個主站LED,各個主站LED燈通過各個第一射頻單元之間依序
通信而依序控制各個主站LED燈,每一個主站LED燈通過所述第二射頻單元
與多個第三射頻單元通信而控制多個從站LED燈。
3.根據權利要求2所述的LED控制系統,其特征在于,所述控制臺包括
第一控制單元,所述主站LED燈包括第二控制單元,所述從站LED燈包括第
三控制單元,所述第一控制單元用來產生第一控制信號并通過所述第一射頻單
元輸出到所述主站LED燈,所述第二控制單元用來產生第二控制信號和第三
控制信號并通過所述第二射頻單元分別輸出到所述主站LED燈和所述從站
LED燈,所述第三控制單元通過所述第三射頻單元接收第三控制信號。
4.根據權利要求3所述的LED控制系統,其特征在于,所述控制臺包括
位置選擇單元,所述位置選擇單元用來識別所述主站LED燈或者所述從站
LED燈的反饋信號并進行位置判斷。
5.根據權利要求4所述的LED控制系統,其特征在于,所述主站LED燈
和所述從站LED燈都包括發光單元,各發光單元在所述第二控制單元或者所
述第三控制單元的控制下發光。
6.根據權利要求5所述的LED控制系統,其特征在于,所述主站LED燈
和所述從站LED燈在2.4GHZ頻段200~300個頻點下循環跳頻工作。
7.一種LED燈,其特征在于,包括無線控制模塊和LED模塊,所述無
線控制模塊與LED模塊連接,所述無線控制模塊與外部進行射頻通信并控制
所述LED模塊工作。
8.根據權利要求7所述的LED燈,其特征在于,所述無線控制模塊包括
控制單元、射頻單元和存儲單元,所述射頻單元接收的外部信號并反饋自身物
理地址信息到外部,所述控制單元輸出控制信號到所述LED模塊,所述存儲
單元與所述控制單元連接,所述存儲器用來存儲控制所述LED模塊顯示圖案
的顯示信號。
9.根據權利要求8所述的LED燈,其特征在于,所述LED模塊包括驅動
單元和發光單元,所述驅動單元接受所述控制單元輸出的控制信號,所述發光
單元在所述驅動單元的驅動下發光并顯示圖案。
10.根據權利要求7所述的LED燈,其特征在于,所述LED燈進一步包
括電源模塊,所述電源模塊用來為所述無線控制模塊和所述LED模塊供電。

說明書

LED燈及LED控制系統

技術領域

本發明涉及一種照明設備,特別涉及一種LED燈及包括該LED燈的LED
控制系統。

背景技術

隨著低碳節能觀念的推廣,LED燈在照明領域得到了廣泛的應用。在城市
亮化工程中,沿街的LED護欄管、LED裝飾燈以及LED埋地燈需要采用多個
LED燈或者多個LED燈組構成一個可以相互映襯和協調的系統才能具有非常
好的視覺效果。所以需要通過一個系統對每個LED或者每個LED燈組進行獨
立控制,控制其在任意時刻的工作狀態,包括亮滅狀態,亮度以及顯示的色彩。

目前對LED控制系統性控制的方法包括如下幾種:

1、采用有線的LED控制系統,如圖1所示,該LED控制系統通過信號
線(包括雙絞線)將PC主控的控制信號傳輸給中繼器,然后中繼器將該控制
信號通過信號線(包括雙絞線)分發給多個分控器,每個分控器和多個LED
光源串聯,該分控器可以將控制信號沿著串聯的LED光源傳達給任意一個
LED光源可以控制多個LED光源的工作狀態。雖然此種方案能夠控制每個
LED光源做任意變化,但是由于多個LED是串聯的,所以會導致只要一個LED
光源壞掉,則會導致多個LED光源不能正常工作,所以其可靠性較差。而如
果增加分控器的數量,使得每個分控制控制一個LED燈,這不僅增加了分控
器的成本,還增加了布線成本。

2、為了解決掉上述技術方案1中存在的問題,后來人們又想出了另外一
種LED控制系統,即在每個LED光源內部集成控制模塊,每個LED光源受
與其連接的控制模塊控制。由于每個LED光源受獨立的控制模塊控制,各個
LED光源的控制信號不相互影響,所以該控制系統的可靠性較好,但是由于各
個控制模塊沒有與其他控制器連接,所以為了達到自主控制LED光源的目的,
每個控制模塊的控制程序都是在工程安裝之前預先燒錄好的,不能變更,雖然
此種控制方法較好的解決了系統的可靠性問題,但是由于各個控制模塊的控制
程序不能變更,導致了維護困難,該LED光源形成的顯示效果單一,同時為
了節省成本,每個LED光源的控制程序都是一樣的,所以只能應用來產品變
化相同的場合,如果將每個LED光源的控制程序都寫成不一樣的,使各個LED
光源形成一個系統性的變化圖案,則這會給生產制作和安裝上帶來巨大的困
難。

3、為了解決上述技術方案2中存在的問題,后來又有人們想出了通過將
技術方案2的LED控制系統中的每個LED光源增加無線通信模塊,所述無線
通信模塊連接控制模塊連接,通過無線中繼器將PC主控的控制信號發送給每
個控制模塊。

但是由于在城市亮化工程中,多個LED或者LED燈組構成的系統一般距
離會比較長,而目前的無線信號(如藍牙或者2.4G無線、WIFI等)傳輸距離都
很短,大概只能是100米左右。所以對于距離比較長的亮化工程中,采用無線
方式控制有其局限性,適用范圍窄。

發明內容

本發明的目的就是為了解決現有技術LED控制系統存在的適用范圍窄、
工作不穩定、成本較高等技術問題,本發明提供一種LED控制系統。

本發明的具體技術方案如下:

本發明提供一種LED控制系統,其包括至少一個控制臺、多個主站LED
燈、多個從站LED燈,所述控制臺與一個主站LED燈之間以及各個主站LED
燈之間依序進行射頻通信,每一個主站LED燈與多個從站LED燈進行射頻通
信。

所述控制臺包括第一射頻單元,每一個主站LED燈都包括第二射頻單元,
每一個從站LED燈包括第三射頻單元,所述主控制單元通過所述主射頻單元
與一個第一射頻單元通信而控制一個主站LED,各個主站LED燈通過各個第
一射頻單元之間依序通信而依序控制各個主站LED燈,每一個主站LED燈通
過所述第二射頻單元與多個第三射頻單元通信而控制多個從站LED燈。

所述控制臺包括第一控制單元,所述主站LED燈包括第二控制單元,所
述從站LED燈包括第三控制單元,所述第一控制單元用來產生第一控制信號
并通過所述第一射頻單元輸出到所述主站LED燈,所述第二控制單元用來產
生第二控制信號和第三控制信號并通過所述第二射頻單元分別輸出到所述主
站LED燈和所述從站LED燈,所述第三控制單元通過所述第三射頻單元接收
第三控制信號。

所述控制臺包括位置選擇單元,所述位置選擇單元用來識別所述主站LED
燈或者所述從站LED燈的反饋信號并進行位置判斷。

所述主站LED燈和所述從站LED燈都包括發光單元,各發光單元在所述
第二控制單元或者所述第三控制單元的控制下發光。

所述主站LED燈和所述從站LED燈在2.4GHZ頻段200~300個頻點下循
環跳頻工作。

本發明還提供一種LED燈,其包括無線控制模塊和LED模塊,所述無線
控制模塊與LED模塊連接,所述無線控制模塊與外部進行射頻通信并控制所
述LED模塊工作。

所述無線控制模塊包括控制單元、射頻單元和存儲單元,所述射頻單元接
收的外部信號并反饋自身物理地址信息到外部,所述控制單元輸出控制信號到
所述LED模塊,所述存儲單元與所述控制單元連接,所述存儲器用來存儲控
制所述LED模塊顯示圖案的顯示信號。

所述LED模塊包括驅動單元和發光單元,所述驅動單元接受所述控制單
元輸出的控制信號,所述發光單元在所述驅動單元的驅動下發光并顯示圖案。

所述LED燈進一步包括電源模塊,所述電源模塊用來為所述無線控制模
塊和所述LED模塊供電。

相較于現有技術,本發明LED控制系統及LED燈的主要有益效果在于:
本發明提供的LED燈可以作為獨立的控制單元,來控制下一級LED燈的工作,
擴大了該LED控制系統的適用范圍。另外,各個LED燈都包括相同的元件結
構,在其中一個LED燈出現故障時,可以由其它LED實現控制功能,使得整
個LED控制工作穩定,具有便于維護,成本較低等優點。

附圖說明

圖1為現有技術LED控制系統的方框示意圖;

圖2為本發明實施例1的LED控制系統的方框示意圖;

圖3為本發明實施例1的LED控制系統的控制臺的方框示意圖;

圖4為本發明實施例1的LED控制系統的主站LED燈的方框示意圖;

圖5為本發明實施例1的LED控制系統的從站LED燈的方框示意圖;

圖6為本發明實施例2的LED燈的方框示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下結合附圖及實
施例,對本發明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅
僅用以解釋本發明,并不用來限定本發明。

實施例1

如圖2所示,本發明提供的一種LED控制系統,其包括一個控制臺、多
個主站LED燈和多個從站LED燈。所述控制臺通過與所述主站LED燈射頻
通信而控制所述主站LED燈。所述控制臺與其中一個主站LED燈進行射頻通
信而控制該主站LED燈,受所述控制臺控制的該主站LED燈與其他各個主站
LED燈之間依序進行射頻通信而依序控制各個主站LED燈。具體情況為,如
該LED控制系統包括第一主站LED燈、第二主站LED燈,……,第N主站
LED燈,其中N為自然數,所述控制臺與所述第一主站LED燈進行射頻通信
而控制所述第一主站LED燈,所述第一主站LED燈與所述第二主站LED燈
進行射頻通信而控制所述第二主站LED燈,所述第二主站LED燈與所述第三
主站LED燈進行射頻通信而控制所述第四主站LED燈,……,所述第N-1主
站LED燈與所述第N主站LED燈進行射頻通信而控制所述第N主站LED燈。
而每一個主站LED燈通過與多個從站LED燈分別進行射頻通信而控制多個從
站LED燈。

由此可見,在本發明所述的LED控制系統中,所述控制臺即為中央控制
器,每一個主站LED燈即為所述LED控制系統的主節點控制器,每一個從站
LED燈即為所述LED控制系統的受控端。所述控制臺的數量可以為一個或者
多個。每一個主站LED燈可以控制一個或者多個從站LED燈。

所述主站LED燈與所述從站LED燈采用相同的元件結構,由于各自執行
不同的控制信號而實現不同的功能,所以所述主站LED燈與所述從站LED燈
可以相互替換,以實現相同的功能。此外,為了防止外部干擾,所述主站LED
燈和所述從站LED燈在2.4GHZ頻段200~300個頻點下循環跳頻工作。

如圖3所示,所述控制臺包括第一控制單元、第一射頻單元、第一位置選
擇單元和第一電源單元。所述第一控制單元與所述第一射頻單元、所述第一選
擇單元、所述第一電源單元連接。所述第一電源單元用來為所述第一控制單元、
第一射頻單元和第一選擇單元供電。

所述第一控制單元用來產生第一控制信號,并將第一控制信號輸出到所述
第一射頻單元。所述第一射頻單元用來與所述主站LED燈進行射頻通信,其
包括第一射頻發射單元和第一射頻接收單元。所述第一射頻發射單元用來將接
收的第一控制信號轉換為發射射頻信號,并將發射射頻信號提供給所述第主站
LED燈。所述第一射頻接收單元用來將接收的射頻信號轉換為反饋信號,并將
反饋信號提供給所述第一位置選擇單元。所述第一位置選擇單元用來接收所述
主站LED燈的反饋信號,并根據反饋信號進行位置比較判斷。例如,如果得
出的判斷結果是所述第一主站LED燈的位置信息屬于基準范圍內,則該第一
位置選擇單元輸出正常工作信號到所述第一控制單元,所述第一控制單元控制
所述控制臺與該第一主站LED燈繼續進行射頻通信;如果得出的判斷結果是
所述第一主站LED燈的位置信息不屬于基準范圍內或者所述第一位置選擇單
元未接收到所述第一主站LED燈的反饋信號,則該第一位置選擇單元輸出異
常工作信號到所述第一控制單元,所述第一控制單元控制所述控制臺與對應該
第一主站LED燈的從站LED燈進行射頻通信,即所述從站LED燈即變更為
主站LED燈。

如圖4所示,所述主站LED燈包括第二控制單元、第二射頻單元、第二
電源單元、主站存儲單元、主站驅動單元和主站發光單元。所述第二控制單元
與所述第二射頻單元、所述主站存儲單元、所述主站驅動單元和所述第二電源
單元連接。所述主站發光單元與所述主站驅動單元連接。所述第二電源單元用
來為所述第二控制單元、第二射頻單元、主站存儲單元、主站驅動單元和主站
發光單元供電。

所述第二射頻單元具有物理地址信息,其用來與所述控制臺或者其它主站
LED燈以及所述從站LED燈進行射頻通信,接收所述控制臺或者其它主站
LED燈輸出的控制信號、反饋信號并反饋自身的物理地址信息。所述主站存儲
單元用來存儲控制所述主站發光單元顯示圖案的顯示信號。所述第二控制單元
用來控制所述主站驅動單元、所述其它主站LED燈和所述從站LED燈;其根
據所述控制臺或者其它主站LED燈輸出的控制信號和主站存儲單元存儲的顯
示信號,產生第二控制信號并輸出到所述主站驅動單元;其根據其它主站LED
燈輸出的反饋信號和所述控制臺或者其它主站LED燈輸出的控制信號,產生
主站控制信號和從站控制信號并通過所述第二射頻單元輸出到所述其它主站
LED燈和所述從站LED燈。所述主站驅動單元接受所述第二控制單元輸出的
第二控制信號,,將其轉換為主站驅動信號并提供給所述主站發光單元。所述
主站發光單元在所述主站驅動單元的控制下發光并顯示圖案。

如圖5所示,所述從站LED燈包括第三控制單元、第三射頻單元、第三
電源單元、從站存儲單元、從站驅動單元和從站發光單元。所述第三控制單元
與所述第三射頻單元、所述從站存儲單元、所述從站驅動單元和所述第三電源
單元連接。所述從站發光單元與所述從站驅動單元連接。所述第三電源單元用
來為所述第三控制單元、第三射頻單元、從站存儲單元、從站驅動單元和從站
發光單元供電。

所述第三射頻單元具有物理地址信息,其用來與主站LED燈進行射頻通
信,接收所述主站LED燈輸出的控制信號并反饋自身的物理地址信息。所述
從站存儲單元用來存儲控制所述從站發光單元顯示圖案的顯示信號。所述第三
控制單元用來控制所述從站驅動單元;其根據所述主站LED燈輸出的控制信
號和所述從站存儲單元存儲的顯示信號,產生第三控制信號并輸出到所述從站
驅動單元。所述從站驅動單元接受所述第三控制單元輸出的第三控制信號,將
其轉換為從站驅動信號并提供給所述從站發光單元。所述從站發光單元在所述
從站驅動單元的控制下發光并顯示圖案。

實施例2

如圖6所示,本發明提供的一種LED燈,其包括無線控制模塊、LED模
塊和電源模塊。所述無線控制模塊與LED模塊連接,所述電源模塊與所述無
線控制模塊和所述LED模塊連接。所述無線控制模塊用來與外部進行射頻通
信并控制所述LED模塊工作。所述電源模塊用來為所述無線控制模塊和所述
LED模塊供電。

所述無線控制模塊包括控制單元、射頻單元和存儲單元,所述控制單元與
所述射頻單元和所述存儲單元連接。所述射頻單元具有物理地址信息,其用來
與外部進行射頻通信,接收外部信號并將其自身的物理地址信息反饋到外部。
所述存儲單元用來存儲控制所述LED模塊顯示圖案的顯示信號。所述控制單
元用來產生控制信號并輸出到所述LED模塊。

所述LED模塊包括驅動單元和發光單元,所述驅動單元與所述發光單元
連接。所述驅動單元接受所述控制單元輸出的控制信號,用來驅動發光單元工
作。所述發光單元在所述驅動單元的控制下發光并顯示圖案。

本發明所述LED燈的具體工作原理為:

所述電源模塊輸出電源信號到所述無線控制模塊和所述LED模塊;所述
無線控制模塊的射頻單元與外部進行射頻通信,所述射頻單元將接收的外部信
號提供給所述控制單元并將其自身的物理地址信息反饋到外部;所述存儲單元
將其存儲的顯示信號提供給所述控制單元;所述控制單元根據接收的外部信號
和顯示信號產生控制信號,并將控制信號提供給所述LED模塊;所述LED模
塊的驅動單元根據接收的控制信號產生驅動信號,并將驅動信號提供給所述發
光單元;所述發光單元接收驅動信號,在驅動信號的控制下發光并顯示圖案。

應說明的是,以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制,盡管參
照較佳實施例對本發明進行了詳細說明,本領域的普通技術人員應當理解,可
以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換,而不脫離本發明技術方案的精
神和范圍,其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。

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