專利名稱：一種led動態(tài)光源燈具的制作方法
態(tài)光源燈具
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED照明技術(shù)，尤其涉及一種LED動態(tài)光源燈具。背景技術(shù)：
LED作為第四代光源，具有低耗能、環(huán)保、壽命長等多項優(yōu)點，并作為高效 節(jié)能光源將逐漸取代白熾燈和熒光燈，具有廣闊應(yīng)用。
對一些需要靚化的建筑物、景點、道路、隧道等需要照明的地方，特別是 隧道和道路上的照明，因隧道或道路上路幅寬、車流量大、車速快，對視覺靈 敏度要求高，在不同的天氣，需要對燈具發(fā)出的照度、色溫、亮度的均勻度、 眩光等指標(biāo)做出相應(yīng)的調(diào)整。例如在多霧、陰雨天能見度低時，采用穿透力強(qiáng) 的暖光源和黃色光源比4交合適，而晴天時采用冷光源比4交合適。
但目前的LED燈具均是單色光源，不能根據(jù)需要對燈具的色度、照度作出 相應(yīng)的調(diào)整。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種LED動態(tài)光源燈具，根據(jù)三基 色混合原理，根據(jù)需要調(diào)節(jié)LED發(fā)出的照度、色度得到256級灰度彩色的發(fā)光 燈具。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的 一種LED動態(tài)光源燈具，其包括LED光源組、LED控制單元、采樣單元、LED 驅(qū)動單元、供電電源單元，其中
LED光源組由紅、綠、藍(lán)三種單色LED組成；
LED控制單元，根據(jù)照存儲于其內(nèi)的數(shù)據(jù)信息，按比例的控制LED光源組中 三種單色的LED功率，并將該功率分配數(shù)據(jù)發(fā)送到LED驅(qū)動單元；LED驅(qū)動單元驅(qū)動LED光源中的三種單色LED按照LED控制單元的功率分配 發(fā)光；
采樣單元用于檢測路面狀況信息，并根據(jù)該路面狀況信息生成功率分配數(shù) 據(jù)存儲到LED控制單元中；
供電電源單元為各個單元提供工作電源。
優(yōu)選地，所述LED控制單元上設(shè)有通訊接口，通訊接口與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)通 訊與傳送。
優(yōu)選地，所述路面狀況信息包括車流量、可見度、亮度，分別檢測車流量 的大小、霧濃度大小、路段的亮度。
優(yōu)選地，所述LED驅(qū)動單元獲取功率分配數(shù)據(jù)，改變?nèi)N單色LED的驅(qū)動 電流的比例。
從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明根據(jù)三基色混合原理按一定比例控制三 種單色LED的發(fā)光亮度，隨著三基色LED亮度混合比例的改變可顯示256級灰 度彩色的燈具。在LED控制單元的控制下實現(xiàn)色彩和圖案的多變化，是一種可 隨意控制的"動態(tài)光源"?？蓱?yīng)用道路路燈照明、室內(nèi)照明等，也可以運(yùn)用到酒 吧、KTV、舞'臺、商場、展廳，作為音樂韻律顯示，還可作為立交橋、河道護(hù)欄、 建筑外墻等建筑場所的裝飾照明。


圖1為本發(fā)明專利照明燈具控制原理圖2為本發(fā)明專利照明燈具另一控制原理圖； 圖3為本發(fā)明專利照明燈具采樣原理圖。具體實施方式

本發(fā)明應(yīng)用三基色混合原理，控制三種單色LED紅、綠、藍(lán)的亮度控射實 現(xiàn)256級灰度的控制變化，適應(yīng)于各種場合的顏色、亮度、顯色度的需要。"IT工》4~人il 乂Jr 一 二A 一 c 4" 士 /A' 口F1 vO-二4t —止二^》『上人二s 口n
參見圖1、圖2、圖3所示，運(yùn)用單色LED光源組合與智能控制軟件結(jié)合的 一種LED動態(tài)光源燈具，包括LED控制單元1、采樣單元2、 LED驅(qū)動單元和 LED光源組3、供電電源單元4和數(shù)模隔離單元5。
所述LED控制單元由單片機(jī)、看門狗芯片、通訊接口及時間控制軟件和邏 輯分析軟件組成，智能控制開關(guān)燈時間，根據(jù)天氣變化，利用即三基色(RGB) 混合原理，優(yōu)化的配色方案，自動調(diào)節(jié)燈具發(fā)光亮度、色度、顯色性，可以實 現(xiàn)LED燈具256級灰度控制驅(qū)動；所述單片機(jī)用于程序存儲器，包括時間控制 程序、優(yōu)化的配色程序、邏輯分析程序等，進(jìn)行信號邏輯分析-處理-判斷-發(fā)出 指令，然后將PID計算結(jié)果控制LED灰度；所述看門狗芯片為可編程看門狗定 時器，上電復(fù)位以及可編程的掉電檢測。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，所述通訊接口，可與監(jiān)控中心的主機(jī)進(jìn)行數(shù) 據(jù)通訊與傳送，進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，所述采樣單元包括車流量檢測、防霧檢測、 亮度檢測，為單片機(jī)提供檢測信號，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。分別檢測車流量的 大小、霧濃度大小、路段的亮度，以優(yōu)化的配色方式改變燈具的色度、顯色性， 提高燈具光線的穿透力。亮度檢測用于檢測路段的亮度，當(dāng)白天光亮度比較大 時，關(guān)閉路燈燈具的電源或減少亮度，當(dāng)晚上或天色比較暗淡時，開啟路燈燈 具的電源。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，，所述LED驅(qū)動單元是單片機(jī)將灰度數(shù)據(jù)移出 后，自動按i文定的占空比連續(xù)輸出，可以實現(xiàn)LED燈具256級灰度控制驅(qū)動LED 光源發(fā)光的燈具。
所述數(shù)模隔離單元將單片機(jī)PID計算結(jié)果通過光耦控制輸出驅(qū)動LED灰度。其作用主要是將數(shù)字信號和模擬信號隔離開，避免交叉干擾。
所述供電電源單元為芯片和LED光源提供動力源，其電源分兩種單獨電源， 一組為數(shù)字(單片機(jī)及外圍芯片)信號電源， 一組為模擬(LED光源及驅(qū)動芯片) 信號電源。
參見圖1所示，利用本發(fā)明實現(xiàn)的一種LED大功率恒流源照明控制系統(tǒng)， 由采樣單元，將車流量信號，霧濃度信號，亮度信號采集，通過放大器(LM741) 放大，然后，將放大的信號進(jìn)行V/F (LM331)轉(zhuǎn)換，提供LED控制單元中單片 機(jī)(AT89C4051 ) Ul,由單片機(jī)Ul經(jīng)過邏輯分析、PID計算、判斷，通過數(shù)模隔 離單元中光耦(TIL117)給驅(qū)動和LED光源組發(fā)出指令，U8 (WS2801 )、 U9、 Un 系列芯片接受指令信號，讓LED光源按著LED控制單元指令信號工作。供電電 源單元為芯片和LED光源提供動力源，其電源分兩類單獨電源， 一類為數(shù)字(單 片機(jī)及外圍芯片)信號電源(VCC)， 一類為模擬信號電源，模擬信號電源分兩組 電源， 一組供驅(qū)動芯片電源(VDD), —組供LED光源電源(VEE )。其中LED控制 單元1, Sl、 S2、 S3為功能、增量、減量^4建；U5 (X25045 )為看門狗芯片， 主要是提高系統(tǒng)抗干擾能力；U6 (MAX487 )為各燈具的通訊口與主機(jī)(監(jiān)控中 心主機(jī))進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊與傳送，由主機(jī)輸入?yún)?shù)可進(jìn)行所有燈具的設(shè)定；Ql、 Q2、 Q3、 Qn為恒流放大三極管。
參見圖2所示， 一種LED大功率恒壓照明控制系統(tǒng)，由采樣單元將車流量 信號，霧天信號，亮度信號采集通過放大器(LM741)放大，然后，將放大的信號 進(jìn)行V/F (LM331)轉(zhuǎn)換，提供LED控制單元中單片機(jī)(AT89C4051 ) Ul,由單片 機(jī)U1經(jīng)過邏輯分析、PID計算、判斷，通過數(shù)模隔離單元中光耦(TIL117)給 驅(qū)動和LED光源組發(fā)出指令，Tl、 T2、 T3雙向可控硅接受指令信號，讓LED光 源按著LED控制單元指令信號工作。供電電源單元為芯片和LED光源組提供動力源，其電源分兩種單獨電源， 一組為數(shù)字(單片機(jī)及外圍芯片)信號電源(VCC )，
一組為才莫擬(LED光源)信號電源(VEE)。其中LED控制單元，Sl、 S2、 S3為 功能、增量、減量按4建；U5 (X25045 )為看門狗芯片，主要是提高系統(tǒng)抗干擾 能力；U6 (MAX487)為各燈具的通訊口與主機(jī)(監(jiān)控中心主機(jī))進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊 與傳送，由主機(jī)輸入?yún)?shù)可進(jìn)行所有燈具的設(shè)定。
參見圖3所示，本發(fā)明專利采樣單元，由RX、 R16、 R15、 R16、 R18組成一 個橋式電路，當(dāng)天氣、亮度、車流量發(fā)生變化時，傳感器RX發(fā)生變化，由RX、 R16、 R15、 R16、 R18組成橋式電路平衡發(fā)生變化，輸出量為電壓信號，經(jīng)負(fù)反 饋放大器U2 (LM741)將電壓信號放大，通過V/F轉(zhuǎn)換器U7 (LM331)將電壓信號的 變化轉(zhuǎn)換為頻率信號的處理，U7(LM331)將輸出的頻率信號變成TTL電平送給控 制單元中單片機(jī)U1的P3. 2~P3. 4 口，輸出范圍在10Hz 10kHz以上，該轉(zhuǎn)換 電路線性良好，抗干擾能力強(qiáng)，有利于提高系統(tǒng)的測量范圍。其中RX分別為防 霧傳感器、亮度傳感器、車流量傳感器。
本發(fā)明具有可根據(jù)時間開關(guān)燈、根據(jù)車流量調(diào)節(jié)燈具的亮度、根據(jù)氣候情 況改變燈具顏色的一種路燈燈具。三基色(RGB)白光一般是紅綠藍(lán)三基色按亮 度比例混合而成，根據(jù)三基色(RGB)的原理，當(dāng)光線中綠色的亮度為69°/ ，紅 色的亮度為21%,藍(lán)色的亮度為10%時，混色后人眼感覺到的是純白色。在多霧、 雨天等特殊情況下，調(diào)節(jié)幾種單色光源的電流，紅色+綠色=黃色，就能得到顯 色性高的穿透你強(qiáng)的黃色光源?？傊浜螸ED控制單元可由遠(yuǎn)程自動遙控亮 度；事故、多霧、雨天等特殊情況下提供超高亮度及顯色性高的照明光源，通 過二次光學(xué)設(shè)計，可設(shè)計成比較適用的朗伯型和蝙蝠翼型，使得LED的光照范 圍、光度曲線符合道路照明的需求。
根據(jù)本發(fā)明所制作的裝飾照明燈具，配合智能控制器的軟件設(shè)計可自動控制三基色(RGB)的電流強(qiáng)度，紅綠藍(lán)三基色按亮度比例混合，可產(chǎn)生256級灰 度彩色，可根據(jù)用戶的需要自行設(shè)計混合灰度彩色，采用LED和配合智能控制 技術(shù)實現(xiàn)色彩和圖案的多變化，是一種可隨意控制的"動態(tài)光源"。
以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)， 但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和 改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附 權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種LED動態(tài)光源燈具，其特征在于包括LED光源組、LED控制單元、采樣單元、LED驅(qū)動單元、供電電源單元，其中LED光源組由紅、綠、藍(lán)三種單色LED組成；LED控制單元，按照存儲于其內(nèi)的數(shù)據(jù)信息控制LED光源組中三種單色LED的功率分配，并將該功率分配數(shù)據(jù)發(fā)送到LED驅(qū)動單元；LED驅(qū)動單元驅(qū)動LED光源中的三種單色LED按照LED控制單元的功率分配發(fā)光；采樣單元用于檢測路面狀況信息，并根據(jù)該路面狀況信息生成功率分配數(shù)據(jù)存儲到LED控制單元中；供電電源單元為各個單元提供工作電源。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED動態(tài)光源燈具，其特征在于所述LED控制 單元上設(shè)有通訊接口 ，通訊接口與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊與傳送。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED動態(tài)光源燈具，其特征在于所述路面狀況 信息包括車流量、可見度、亮度，分別檢測車流量的大小、霧濃度大小、路段 的亮度。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED動態(tài)光源燈具，其特征在于所述LED驅(qū)動 單元獲取功率分配凄t據(jù)，改變?nèi)N單色LED的驅(qū)動電流的比例。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種LED動態(tài)光源燈具，其包括LED光源組、LED控制單元、采樣單元、LED驅(qū)動單元、供電電源單元，其中LED光源組由紅、綠、藍(lán)三種單色LED組成；LED控制單元，根據(jù)照存儲于其內(nèi)的數(shù)據(jù)信息，按比例的控制LED光源組中三種單色的LED功率，并將該功率分配數(shù)據(jù)發(fā)送到LED驅(qū)動單元；LED驅(qū)動單元驅(qū)動LED光源中的三種單色LED按照LED控制單元的功率分配發(fā)光；采樣單元用于檢測路面狀況信息，并根據(jù)該路面狀況信息生成功率分配數(shù)據(jù)存儲到LED控制單元中；供電電源單元為各個單元提供工作電源。本發(fā)明根據(jù)紅綠藍(lán)三基色按亮度比例混合，可產(chǎn)生256級灰度彩色，是一種可隨意控制的“動態(tài)光源”。
文檔編號F21S10/00GK101457895SQ20081022064
公開日2009年6月17日 申請日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者元 張, 顏曉英 申請人:東莞市友美電源設(shè)備有限公司