照明燈具的制作方法
【專利摘要】一種照明燈具特征在于，可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出照明光或照明載波數(shù)字通信信號(hào)光；驅(qū)動(dòng)電路給可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件提供照明電流或照明載波數(shù)字通信電流；光電轉(zhuǎn)換元件把接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；解調(diào)模塊從光電轉(zhuǎn)換元件輸出的信號(hào)中提取預(yù)定載波頻率的數(shù)字通信信號(hào)；微處理器的至少一個(gè)輸出口連接驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)輸出端連接可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件的一端；微處理器通過調(diào)整脈沖寬度調(diào)節(jié)方式的照明信號(hào)的占空比調(diào)整可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出預(yù)定的光照強(qiáng)度；微處理器輸出脈沖寬度調(diào)節(jié)方式的照明載波信號(hào)；微處理器控制數(shù)字信號(hào)調(diào)制照明載波信號(hào)；微處理器從解調(diào)模塊的輸出端讀取光電轉(zhuǎn)換元件接收到的數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)。
【專利說(shuō)明】照明燈具【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]照明燈具，尤其是半導(dǎo)體照明燈具，例如，半導(dǎo)體路燈，半導(dǎo)體庭院燈等，所使用的開關(guān)是有線開關(guān)，所使用的燈光控制器是有線燈光控制器，開關(guān)或燈光控制器通過電線連接到照明燈具，控制照明燈具的開啟或關(guān)斷或調(diào)節(jié)燈光亮度。還有些照明燈具是使用電力線載波通信的方式控制照明燈具，或與照明燈具通信。還有些照明燈具是使用無(wú)線電射頻通信方式控制照明燈具，或與照明燈具通信。
【背景技術(shù)】
[0002]光線數(shù)字通信的原理就像家庭用的電視機(jī)的紅外光遙控器，紅外光遙控器上有一個(gè)紅外光發(fā)射管，有紅外光發(fā)射管驅(qū)動(dòng)電路；電視機(jī)的正面有一個(gè)光電轉(zhuǎn)換兀件(或稱紅外遙控接收器或紅外接收頭)，光電轉(zhuǎn)換元件連接解調(diào)模塊。電視機(jī)能夠接收紅外光遙控器發(fā)送來(lái)的紅外光數(shù)字通信控制信號(hào)，例如調(diào)臺(tái)或調(diào)聲信號(hào)等。不同處是，電視機(jī)只接收遙控器發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)，不發(fā)出紅外光數(shù)據(jù)。電視機(jī)的紅外光遙控器只發(fā)出數(shù)據(jù)，不接收紅外光數(shù)據(jù)。電視機(jī)的紅外光遙控器發(fā)出的數(shù)據(jù)是紅外光數(shù)據(jù)，不是可見光。電視機(jī)的紅外光遙控器發(fā)出的數(shù)據(jù)光不能用于照明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是，照明燈具中的可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出的光，用于照明，或用于照明載波數(shù)字通信。照明燈具中的可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件和驅(qū)動(dòng)電路同時(shí)用于照明和數(shù)
字通信。
`[0004]為了解決上述任務(wù)，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種照明燈具，其特征在于，可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件，用于發(fā)出照明光或發(fā)出照明載波數(shù)字通信信號(hào)光；驅(qū)動(dòng)電路，用于給可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件提供照明電流或提供照明載波數(shù)字通信電流；光電轉(zhuǎn)換元件，用于把接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；解調(diào)模塊，用于從光電轉(zhuǎn)換元件輸出的信號(hào)中提取預(yù)定載波頻率的數(shù)字通信信號(hào)；微處理器的至少一個(gè)輸出口連接驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)輸出端連接可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件的一端，可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件的另一端連接電源，驅(qū)動(dòng)電路的公共端連接公共端；光電轉(zhuǎn)換元件的一端連接解調(diào)模塊的輸入端，解調(diào)模塊的輸出端連接微處理器的一個(gè)輸入口 ；微處理器通過調(diào)整脈沖寬度調(diào)節(jié)方式的照明信號(hào)的占空比調(diào)整可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出預(yù)定的光照強(qiáng)度；微處理器輸出脈沖寬度調(diào)節(jié)方式的照明載波信號(hào)；微處理器控制數(shù)字通信信號(hào)調(diào)制照明載波信號(hào)；微處理器從解調(diào)模塊的輸出端讀取光電轉(zhuǎn)換元件接收到的數(shù)字通信信號(hào)數(shù)據(jù)。所述驅(qū)動(dòng)電路由門電路和三極管組成；門電路的輸入端是所述驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，門電路的輸出端連接三極管的輸入端，三極管的輸出端是所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端。所述可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件在數(shù)字I期間發(fā)出一種照明載波頻率的光，所述可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件在數(shù)字0期間發(fā)出另一種照明載波頻率的光。所述微處理器的至少一種頻率載波信號(hào)輸出口連接所述驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，所述微處理器的數(shù)字信號(hào)輸出口連接所述驅(qū)動(dòng)電路的另一個(gè)輸入端；所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端輸出被數(shù)字信號(hào)調(diào)制了的照明載波信號(hào)。所述微處理器的一種頻率載波信號(hào)輸出口連接所述驅(qū)動(dòng)電路的第一個(gè)輸入端，所述微處理器的數(shù)字信號(hào)輸出口連接所述驅(qū)動(dòng)電路的第二個(gè)輸入端，所述微處理器的數(shù)字信號(hào)輸出口還連接反向器的輸入端，反向器的輸出端連接所述驅(qū)動(dòng)電路的第三個(gè)輸入端，所述微處理器的另一種頻率載波信號(hào)輸出口連接所述驅(qū)動(dòng)電路的第四個(gè)輸入端；所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端輸出被數(shù)字信號(hào)調(diào)制了的數(shù)字I是一種頻率而數(shù)字O是另一種頻率的照明載波信號(hào)。兩盞以上的所述照明燈具組成一條光線數(shù)字通信的數(shù)據(jù)流管道。所述照明燈具通過通信接口連接外部設(shè)備。
[0006]一種照明燈具，其特征在于，可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件，用于發(fā)出照明光或發(fā)出照明載波數(shù)字通信信號(hào)光；驅(qū)動(dòng)電路，用于給可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件提供照明電流或提供照明載波數(shù)字通信電流；光電轉(zhuǎn)換元件，用于把接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；解調(diào)模塊，用于從光電轉(zhuǎn)換元件輸出的信號(hào)中提取預(yù)定載波頻率的數(shù)字通信信號(hào)；微處理器的至少一個(gè)輸出口連接驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)輸出端連接可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件的一端，可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件的另一端連接電源，驅(qū)動(dòng)電路的公共端連接公共端；光電轉(zhuǎn)換元件的一端連接解調(diào)模塊的輸入端，解調(diào)模塊的輸出端連接微處理器的一個(gè)輸入口 ；微處理器通過調(diào)整脈沖寬度調(diào)節(jié)方式的照明信號(hào)的占空比調(diào)整可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出預(yù)定的光照強(qiáng)度；微處理器輸出脈沖寬度調(diào)節(jié)方式的照明載波信號(hào)；微處理器控制數(shù)字通信信號(hào)調(diào)制照明載波信號(hào)；微處理器從解調(diào)模塊的輸出端讀取光電轉(zhuǎn)換元件接收到的數(shù)字通信信號(hào)數(shù)據(jù)；微處理器的至少一種頻率載波信號(hào)輸出口連接驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，微處理器的數(shù)字信號(hào)輸出口連接驅(qū)動(dòng)電路的另一個(gè)輸入端。
[0007]—種照明燈具，其特征在于，可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件，用于發(fā)出照明光或發(fā)出照明載波數(shù)字通信信號(hào)光；驅(qū)動(dòng)電路，用于給可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件提供照明電流或提供照明載波數(shù)字通信電流；光電轉(zhuǎn)換元件，用于把接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；解調(diào)模塊，用于從光電轉(zhuǎn)換元件輸出的信號(hào)中提取預(yù)定載波頻率的數(shù)字通信信號(hào)；微處理器的至少一個(gè)輸出口連接驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)輸出端連接可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件的一端，可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件的另一端連接電源，驅(qū)動(dòng)電路的公共端連接公共端；光電轉(zhuǎn)換元件的一端連接解調(diào)模塊的輸入端，解調(diào)模塊的輸出端連接微處理器的一個(gè)輸入口 ；微處理器通過調(diào)整脈沖寬度調(diào)節(jié)方式的照明信號(hào)的占空比調(diào)整可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出預(yù)定的光照強(qiáng)度；微處理器輸出脈沖寬度調(diào)節(jié)方式的照明載波信號(hào)；微處理器控制數(shù)字通信信號(hào)調(diào)制照明載波信號(hào)；微處理器從解調(diào)模塊的輸出端讀取光電轉(zhuǎn)換元件接收到的數(shù)字通信信號(hào)數(shù)據(jù)；可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件在數(shù)字I期間發(fā)出一種照明載波頻率的光，可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件在數(shù)字0期間發(fā)出另一種照明載波頻率的光。
[0008]一種照明燈具，其特征在于，可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件，用于發(fā)出照明光或發(fā)出照明載波數(shù)字通信信號(hào)光；驅(qū)動(dòng)電路，用于給可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件提供照明電流或提供照明載波數(shù)字通信電流；光電轉(zhuǎn)換元件，用于把接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；解調(diào)模塊，用于從光電轉(zhuǎn)換元件輸出的信號(hào)中提取預(yù)定載波頻率的數(shù)字通信信號(hào)；微處理器的至少一個(gè)輸出口連接驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)輸出端連接可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件的一端，可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件的另一端連接電源，驅(qū)動(dòng)電路的公共端連接公共端；光電轉(zhuǎn)換元件的一端連接解調(diào)模塊的輸入端，解調(diào)模塊的輸出端連接微處理器的一個(gè)輸入口 ；微處理器通過調(diào)整脈沖寬度調(diào)節(jié)方式的照明信號(hào)的占空比調(diào)整可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出預(yù)定的光照強(qiáng)度；微處理器輸出脈沖寬度調(diào)節(jié)方式的照明載波信號(hào)；微處理器控制數(shù)字通信信號(hào)調(diào)制照明載波信號(hào)；微處理器從解調(diào)模塊的輸出端讀取光電轉(zhuǎn)換元件接收到的數(shù)字通信信號(hào)數(shù)據(jù)；兩盞以上的所述照明燈具組成一條光線數(shù)字通信的數(shù)據(jù)流管道。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明的照明燈具的電路模塊示意圖；
[0010]圖2是微處理器連接驅(qū)動(dòng)電路連接可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件的示意圖；
[0011]圖3是載波數(shù)字信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的示意圖；
[0012]圖4是微處理器連接驅(qū)動(dòng)電路連接可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件的示意圖；
[0013]圖5是放大電路的示意圖；
[0014]圖6是微處理器連接驅(qū)動(dòng)電路連接可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件及載波信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的示意圖；
[0015]圖7是微處理器連接驅(qū)動(dòng)電路連接可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件的示意圖；
[0016]圖8是載波數(shù)字信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的示意圖；
[0017]圖9是光線遙控接收器的功能模塊示意圖；
[0018]圖10是光電轉(zhuǎn)換元件連接解調(diào)模塊連接微處理器的示意圖；
[0019]圖11本發(fā)明實(shí)施例中半導(dǎo)體路燈的示意圖；
[0020]圖12本發(fā)明實(shí)施例中半導(dǎo)體路燈連接外部設(shè)備的示意圖；
[0021]圖13本發(fā)明實(shí)施例中照明燈具組成一條光線數(shù)字通信的數(shù)據(jù)流管道的示意圖；
[0022]圖14帶通濾波器的示意圖；
[0023]圖15帶通濾波器的示意圖；
[0024]圖16帶通濾波器的示意圖；
[0025]圖17帶通濾波器的增益與頻率特性曲線示意圖；
[0026]圖18低通濾波器的示意圖；
[0027]圖19低通濾波器的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]本發(fā)明的實(shí)施例1:
[0029]本實(shí)施例是以LED路燈為例，LED路燈有燈桿，有外殼，有電源。照明燈具是LED路燈?？梢姽獍雽?dǎo)體發(fā)光元件是LED路燈上的LED燈。公共端是電路的公共端稱為地線(GND)。
[0030]可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件包括:發(fā)光二級(jí)管LED (Light Emitting Diode)燈、高功率LED燈、半導(dǎo)體燈、固態(tài)照明(SSL)、藍(lán)光磷光(OLED)。
[0031 ] LED燈發(fā)出可見光照明光。LED路燈是通過調(diào)節(jié)流經(jīng)LED燈的正向脈沖電流的占空比(Duty Cycle)的方式來(lái)調(diào)節(jié)LED燈的亮度(即LED燈的照明光照強(qiáng)度)。LED路燈是通過脈沖寬度調(diào)節(jié)方式(Pulse Width Modulator) (PWM)來(lái)調(diào)節(jié)LED燈的亮度。通過調(diào)整照明信號(hào)的占空比來(lái)調(diào)整LED燈發(fā)出預(yù)定的照明光照強(qiáng)度。只有在LED路燈全亮?xí)r流經(jīng)LED燈的電流才是連續(xù)電流。微處理器通過調(diào)整脈沖寬度調(diào)節(jié)方式的照明信號(hào)的占空比調(diào)整可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出預(yù)定的照明光照強(qiáng)度。LED路燈大部分時(shí)間都是工作在非全亮狀態(tài)(例如30%或50%亮度)，這時(shí)流經(jīng)LED燈的電流是脈沖電流。脈沖電流使LED燈發(fā)出照明光。用已有的照明脈沖信號(hào)作為數(shù)字通信的載波信號(hào)。很多種微處理器或單片機(jī)都有 PWM 通道(Two PWM Channels),都有 PWM 定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器(8_bit Timer/CounterOwithPWM)，都可以工作在PWM模式(PWM Mode)，請(qǐng)參考微處理器應(yīng)用書、單片機(jī)應(yīng)用書、單片機(jī)規(guī)格書。
[0032]微處理器或單片機(jī)(Processor)用數(shù)字信號(hào)調(diào)制載波信號(hào)。微處理器控制數(shù)字通信信號(hào)調(diào)制照明載波信號(hào)。載波信號(hào)是照明脈沖信號(hào)。當(dāng)要輸出數(shù)字I時(shí)微處理器在輸出口輸出照明載波信號(hào)。照明載波信號(hào)通過驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)LED燈，使有照明載波電流流經(jīng)LED燈，LED燈發(fā)光。載波脈沖電流使LED燈發(fā)光。當(dāng)要輸出數(shù)字0時(shí)微處理器在輸出口輸出0電壓，無(wú)照明載波電流流經(jīng)LED燈，LED燈不發(fā)光。這樣微處理器就把數(shù)字通信信號(hào)調(diào)制在照明載波信號(hào)上了。微處理器控制數(shù)字通信信號(hào)調(diào)制照明載波信號(hào)。LED燈發(fā)出數(shù)字通信信號(hào)光。微處理器的輸出口用有照明載波信號(hào)輸出或無(wú)照明載波信號(hào)輸出的方式發(fā)出數(shù)字通信信號(hào)。LED燈發(fā)出的數(shù)字通信光可以用于照明。用數(shù)字信號(hào)調(diào)制載波信號(hào)時(shí)，有很多種編碼方式可以選擇，例如，脈沖寬度編碼方式，數(shù)字I時(shí)脈沖寬度較寬，數(shù)字0時(shí)脈沖寬度較窄；脈沖距離編碼方式，數(shù)字I時(shí)脈沖距離較近，數(shù)字0時(shí)脈沖距離較遠(yuǎn)。微處理器輸出脈沖寬度調(diào)節(jié)方式(PWM)的照明載波信號(hào)。微處理器輸出脈沖寬度調(diào)節(jié)方式(PWM)的載波信號(hào)，使微處理器通過光線遙控接收器或解調(diào)器接收到最理想的數(shù)字通信信號(hào)。例如，微處理器輸出脈沖寬度調(diào)節(jié)方式(PWM)的載波信號(hào)的占空比設(shè)置為1/3，使光線遙控接收器或解調(diào)器接收到最強(qiáng)的數(shù)字通信載波信號(hào)，使光線遙控接收器或解調(diào)器輸出最理想的數(shù)字信號(hào)波形。根據(jù)LED路燈使用的LED燈的功率選擇適當(dāng)?shù)拿}沖寬度調(diào)節(jié)方式(PWM)的載波信號(hào)的占空比，使光線遙控接收器或解調(diào)器接收到最強(qiáng)的數(shù)字通信載波信號(hào)，使光線遙控接收器或解調(diào)器輸出最理想的數(shù)字信號(hào)波形。
[0033]還可以使用兩種不同的載波頻率。當(dāng)要輸出數(shù)字I時(shí)微處理器在輸出口輸出一種頻率的照明載波信號(hào)，這一種頻率的照明載波信號(hào)使LED燈發(fā)光。當(dāng)要輸出數(shù)字0時(shí)微處理器在輸出口輸出另一種頻率的照明載波信號(hào)，這另一種頻率的照明載波信號(hào)使LED燈發(fā)光。LED燈在數(shù)字I期間發(fā)出一種照明載波頻率的光，LED燈在數(shù)字0期間發(fā)出另一種照明載波頻率的光。這樣微處理器就把數(shù)字通信信號(hào)調(diào)制在照明載波信號(hào)上了。這樣可以避免數(shù)字0期間LED燈熄滅的間隙，避免LED燈閃爍。
[0034]驅(qū)動(dòng)電路把微處理器輸出的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成功率信號(hào)(即電流信號(hào))驅(qū)動(dòng)LED燈。驅(qū)動(dòng)電路把微處理器輸出的照明電壓信號(hào)和數(shù)字通信電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成功率信號(hào)驅(qū)動(dòng)LED燈。驅(qū)動(dòng)電路是LED燈的驅(qū)動(dòng)電路。驅(qū)動(dòng)電路是三極管。驅(qū)動(dòng)電路是MOSFET。驅(qū)動(dòng)電路由門電路和MOSFET組成。微處理器的輸出口連接驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接LED燈。驅(qū)動(dòng)電路的公共端接地。
[0035]LED燈同時(shí)用于照明和數(shù)字通信。驅(qū)動(dòng)電路同時(shí)用于照明和數(shù)字通信。用照明LED燈和照明驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行數(shù)字通信。
[0036]接收LED路燈發(fā)出的數(shù)字通信信號(hào)是使用光電轉(zhuǎn)換元件和解調(diào)模塊。光電轉(zhuǎn)換元件把LED燈發(fā)出的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。解調(diào)模塊把從光電轉(zhuǎn)換元件輸入的電信號(hào)經(jīng)由放大電路，帶通濾波器，低通濾波器，限幅放大電路，把調(diào)制在載波信號(hào)上的數(shù)字信號(hào)還原成數(shù)字信號(hào)。放大電路把載波信號(hào)放大。帶通濾波器只允許預(yù)定頻率的載波信號(hào)通過，過濾掉其它頻率的干擾信號(hào)。低通濾波器只允許數(shù)字通信信號(hào)(低頻)通過，過濾掉載波頻率信號(hào)(高頻)，把數(shù)字信號(hào)從載波信號(hào)中分離出來(lái)。限幅放大電路把數(shù)字通信信號(hào)限幅(即整形)，把數(shù)字通信信號(hào)限幅在TTL電平或COMS電平。從光電轉(zhuǎn)換元件輸出的信號(hào)中提取預(yù)定載波頻率的數(shù)字通信信號(hào)。光電轉(zhuǎn)換元件的一端連接解調(diào)模塊的輸入端，解調(diào)模塊的輸出端連接微處理器的一個(gè)輸入口。微處理器的輸入口檢測(cè)到高電平時(shí)則是數(shù)字信號(hào)1，微處理器的輸入口檢測(cè)到低電平時(shí)則是數(shù)字信號(hào)O。本路燈的微處理器就接收到了其它LED路燈發(fā)送來(lái)的數(shù)字通信信號(hào)。微處理器就接收到了其它裝置發(fā)送來(lái)的數(shù)字通信信號(hào)光中的數(shù)據(jù)。微處理器從解調(diào)模塊輸出的信號(hào)中讀取其它裝置發(fā)送來(lái)的數(shù)字通信信號(hào)數(shù)據(jù)。微處理器從解調(diào)模塊的輸出端讀取光電轉(zhuǎn)換元件接收到的數(shù)字通信信號(hào)數(shù)據(jù)。
[0037]要從一種頻率的載波信號(hào)中提取數(shù)字通信信號(hào)要選擇對(duì)應(yīng)頻率的帶通濾波器。
[0038]光電轉(zhuǎn)換元件可以是:光敏元件，光敏電阻，光電二極管，光電接收管，光伏元件(Photovoltaic Solar Panels),紅外接收管，紅外遙控接收器(IR Receiver Module),紅外接收頭(Infrared Remote Control Receiver)。光電轉(zhuǎn)換元件把接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
[0039]一盞照明燈具的光通量大于260 (Im)。照明燈具中可以由多顆LED燈串聯(lián)或并聯(lián)組成。一蓋照明燈具總的光通量(Luminous Flux)大于260流明(Im)。
[0040]照明燈具的福射功率(Radiant Power)大于90(mW)。
[0041]把兩盞以上的LED路燈通過光線數(shù)字通信信號(hào)級(jí)聯(lián)起來(lái)組成一條數(shù)字通信的數(shù)據(jù)流管道。把兩盞以上的LED路燈通過照明光線數(shù)字通信信號(hào)級(jí)聯(lián)起來(lái)組成一條數(shù)字通信的數(shù)據(jù)流管道。一盞LED路燈把光線數(shù)字通信信號(hào)發(fā)送給另一盞LED路燈。另一盞LED路燈再把光線數(shù)字通信信號(hào)發(fā)送給再另一盞LED路燈。組成一條光線數(shù)字通信的線路(即管道)。
`[0042]光線數(shù)字通信信號(hào)可以用于:設(shè)置LED路燈亮度，開關(guān)LED路燈，設(shè)置LED燈的工作模式。光線數(shù)字通信信號(hào)可以用于:傳輸LED路燈所在的工作模式，傳輸LED路燈的工作電壓，工作電流，工作溫度。
[0043]每一盞LED路燈有自己唯一的地址(數(shù)字地址)，每一盞LED路燈有自己的ID碼。光線數(shù)字通信信號(hào)可以用于:設(shè)置某一盞LED路燈亮度，開關(guān)某一盞LED路燈，設(shè)置某一盞LED燈的工作模式。光線數(shù)字通信信號(hào)可以用于:傳輸某一盞LED路燈所在的工作模式，傳輸某一盞LED路燈的工作電壓，工作電流，工作溫度。
[0044]光線數(shù)字通信數(shù)據(jù)流管道可以用于傳輸氣象信息，水位信息，噪聲信息等。光線數(shù)字通信數(shù)據(jù)流管道用于把數(shù)據(jù)從管道一端傳輸?shù)焦艿赖牧硪欢?。例如，管道的一端是第一盞LED路燈，管道的另一端是第N盞LED路燈。
[0045]照明燈具中的微處理器能夠通過接口連接鍵盤、旋鈕或開關(guān)。鍵盤或旋鈕用于調(diào)節(jié)LED燈的亮度。開關(guān)用于開啟或關(guān)斷LED燈。微處理器的接口可以是數(shù)字通信接口。例如串行通信接口 ”4町、臥町、5?1、11(:川58、并行口等。微處理器的接口可以是模擬信號(hào)接口。例如模擬比較器接口或模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)接口。
[0046]照明燈具中的微處理器能夠通過接口連接顯示器，例如IXD顯示屏。顯示器用于顯示微處理器輸入或輸出的指令或數(shù)據(jù)。[0047]照明燈具中的微處理器能夠通過接口連接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。照明燈具中的微處理器能夠通過接口連接噪聲檢測(cè)儀、水位檢測(cè)儀或監(jiān)控設(shè)備。
[0048]照明燈具連接外部設(shè)備。鍵盤、旋鈕、開關(guān)、顯示器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、噪聲檢測(cè)儀、水位檢測(cè)儀、氣象設(shè)備、或監(jiān)控設(shè)備都是外部設(shè)備。
[0049]光線遙控器能夠與照明燈具進(jìn)行光線數(shù)字信號(hào)通信。光線遙控器是可見光遙控器。光線遙控器是紅外光遙控器。LED燈發(fā)出的可見照明光中含有紅外光成分含有紅外光色譜，所以紅外光遙控器能夠接收LED燈發(fā)出的可見照明光數(shù)字通信信號(hào)。光電轉(zhuǎn)換元件能夠接收紅外遙控器發(fā)出的紅外光數(shù)字通信信號(hào)。光電轉(zhuǎn)換元件能夠把接收到的紅外光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。紅外光色譜中含有可見光成分。紅外光中含有可見光成分。光電轉(zhuǎn)換元件能夠把接收到的可見光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
[0050]LED路燈還可以是太陽(yáng)能路燈,有太陽(yáng)能板(Photovoltaic Solar Panels)。LED路燈還可以有蓄電池或鋰電池，蓄電池或鋰電池給LED燈供電。
[0051]本說(shuō)明書中的內(nèi)容是一個(gè)整體。
[0052]本發(fā)明的實(shí)施例2:
[0053]本實(shí)施例不重復(fù)說(shuō)明與實(shí)施例1相同的內(nèi)容，本說(shuō)明書中的內(nèi)容是一個(gè)整體，請(qǐng)先閱讀實(shí)施例1。
[0054]如圖1所示，虛線框100是控制器。微處理器160的一個(gè)輸出口(PlO)連接驅(qū)動(dòng)電路170的輸入端(IN)，接驅(qū)動(dòng)電路170的輸出端(OUT)連接LED燈500的負(fù)極，LED燈500的正極連接電源(VDD)，驅(qū)動(dòng)電路170的公共端(COM)連接地線(即電路的公共端)。微處理器160是單片機(jī)。LED燈500是可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件是LED路燈的發(fā)出照明光的元件。LED燈500是一顆LED，或是由多顆LED的串聯(lián)或并聯(lián)連接組成。電源(VDD)是LED燈的驅(qū)動(dòng)電源。電源(VDD)是恒流源或是恒壓源。例如，電源(VDD)是700mA恒流源。市場(chǎng)上有各種恒流源或恒壓源模塊或芯片出售，有各種LED驅(qū)動(dòng)電源出售。
[0055]光電轉(zhuǎn)換元件600的負(fù)極連接解調(diào)器150的輸入端(IN)，解調(diào)器150的輸出端(OUT)連接微處理器160的一個(gè)輸入口(P20)。光電轉(zhuǎn)換元件600的正極連接地線。微處理器160的一個(gè)輸入口(P20)是串行口通信(UART)的輸入口(RXD)。解調(diào)器150是解調(diào)模塊。
[0056]如圖2所示，驅(qū)動(dòng)電路170是MOSFET。MOSFET是MOS管。驅(qū)動(dòng)電路170是三極管。三極管是NPN型或PNP型。M0SFET171的控制極(G)連接微處理器160的一個(gè)輸出口(PlO)，M0SFET171的漏極(D)連接LED燈500的負(fù)極。M0SFET171的源極(S)接地線。M0SFET171把微處理器160輸出的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化成功率信號(hào)(即電流信號(hào))驅(qū)動(dòng)LED燈500。驅(qū)動(dòng)電路170的輸入端是M0SFET171的控制極(G)。驅(qū)動(dòng)電路170的輸出端(OUT)是M0SFET171的漏極⑶。驅(qū)動(dòng)電路170的公共端(COM)是M0SFET171的源極⑶。微處理器160的至少一個(gè)輸出口連接驅(qū)動(dòng)電路170的輸入端。
[0057]如圖3所示。圖3中的⑶是數(shù)字通信信號(hào)。圖3中的(A)是用數(shù)字通信信號(hào)(圖3中的(B))調(diào)制過的載波信號(hào)。在微處理器160的程序中，設(shè)置好定時(shí)器的時(shí)間常數(shù)，用定時(shí)器產(chǎn)生預(yù)定頻率的載波信號(hào)。定時(shí)器產(chǎn)生的載波信號(hào)從微處理器160的一個(gè)輸出口(PlO)輸出。在微處理器160的程序中，當(dāng)要輸出數(shù)字通信信號(hào)的數(shù)字I時(shí)，在數(shù)字I期間使定時(shí)器工作，當(dāng)要輸出數(shù)字通信信號(hào)的數(shù)字0時(shí)，數(shù)字0期間禁止定時(shí)器工作，這樣在微處理器160的一個(gè)輸出口(PlO)則輸出的被數(shù)字信號(hào)調(diào)制了的載波信號(hào)(圖3中的(B))。被數(shù)字信號(hào)調(diào)制了的載波電流信號(hào)圖(圖3中的(B))流經(jīng)LED燈500時(shí)發(fā)出數(shù)字通信信號(hào)光。被數(shù)字信號(hào)調(diào)制了的照明載波電流信號(hào)(圖3中的(B))流經(jīng)LED燈500時(shí)發(fā)出照明數(shù)字通信信號(hào)光。LED燈500發(fā)出的光有數(shù)字通信信號(hào)。LED燈500發(fā)出的照明光有數(shù)字通信信號(hào)。流經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路170的電流有數(shù)字通信信號(hào)。流經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路170的照明電流有數(shù)字通信信號(hào)。
[0058]如圖2所示。LED燈500，用于發(fā)出照明光或發(fā)出照明載波數(shù)字通信信號(hào)光。驅(qū)動(dòng)電路170，用于給LED燈500提供照明電流或提供照明載波數(shù)字通信電流。微處理器160輸出脈沖寬度調(diào)節(jié)方式(PWM)的照明載波信號(hào)。微處理器160輸出脈沖寬度調(diào)節(jié)方式(PWM)的載波信號(hào)，使微處理器160通過光線遙控接收器或解調(diào)器150接收到最理想的數(shù)字通信信號(hào)。例如，微處理器160輸出脈沖寬度調(diào)節(jié)方式(PWM)的載波信號(hào)的占空比為1/3，使光線遙控接收器或解調(diào)器150接收到最強(qiáng)的數(shù)字通信載波信號(hào)，使光線遙控接收器或解調(diào)器150輸出最理想的數(shù)字信號(hào)波形。根據(jù)LED路燈使用的LED燈500的功率或光通量選擇適當(dāng)?shù)拿}沖寬度調(diào)節(jié)方式(PWM)的載波信號(hào)的占空比，使光線遙控接收器或解調(diào)器150接收到最強(qiáng)的數(shù)字通信載波信號(hào)，使光線遙控接收器或解調(diào)器150輸出最理想的數(shù)字信號(hào)波形。
[0059]數(shù)字信號(hào)頻率范圍IOOOHz至56000Hz，例如是2400Hz。載波信號(hào)頻率范圍15KHz至 600KHz，例如是 30KHz。
[0060]如圖2或圖4所示。在微處理器160的程序中，在兩個(gè)貯存器中分別貯存兩個(gè)不同的時(shí)間常數(shù)，設(shè)置好微處理器160中的定時(shí)器的工作方式。當(dāng)要輸出數(shù)字通信信號(hào)的數(shù)字I的載波信號(hào)時(shí)，把一個(gè)貯存器中的時(shí)間常數(shù)賦給定時(shí)器，使定時(shí)器產(chǎn)生一種載波頻率信號(hào)，使微處理器160的一個(gè)輸出口(PlO)輸出一種頻率的載波信號(hào)。當(dāng)要輸出數(shù)字通信信號(hào)的數(shù)字0的載波信號(hào)時(shí)，把另一個(gè)貯存器中的時(shí)間常數(shù)賦給定時(shí)器，使定時(shí)器產(chǎn)生另一種載波頻率信號(hào)，使微處理器160的一個(gè)輸出口(PlO)輸出另一種頻率的載波信號(hào)。這樣在數(shù)字通信信號(hào)的數(shù)字I期間和數(shù)字0期間流經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路170和流經(jīng)LED燈500的數(shù)字通信電流是兩種不同頻率的載波信號(hào)。LED燈500在數(shù)字I期間發(fā)出一種照明載波頻率的光，LED燈500在數(shù)字0期間發(fā)出另一種照明載波頻率的光。參考圖8中的(C)和⑶。
[0061]關(guān)于使用微處理器中的定時(shí)器在輸出口輸出脈沖信號(hào)(即載波信號(hào))，在微處理器的應(yīng)用書、單片機(jī)應(yīng)用書、單片機(jī)的規(guī)格書中都有詳細(xì)的說(shuō)明。
[0062]如圖2或圖4所示。當(dāng)只需要照明，不需要進(jìn)行數(shù)字通信時(shí)，微處理器160在一個(gè)輸出口(PlO)輸出高電平使有連續(xù)電流流經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路170，使有連續(xù)電流流經(jīng)LED燈500，使LED燈500全亮。當(dāng)當(dāng)只需要照明，不需要進(jìn)行數(shù)字通信時(shí)，微處理器160在一個(gè)輸出口(PlO)輸出連續(xù)的脈沖信號(hào)，使有連續(xù)的脈沖電流流經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路170，使有連續(xù)脈沖電流流經(jīng)LED燈500，使LED燈500發(fā)出預(yù)定的光亮度(光照強(qiáng)度)。微處理器160通過調(diào)整在一個(gè)輸出口(PlO)輸出的脈沖信號(hào)的占空比(Duty Cycle)來(lái)調(diào)整LED燈500發(fā)出的光亮度(即光照強(qiáng)度)。微處理器160通過調(diào)整在一個(gè)輸出口(PlO)輸出的脈沖寬度調(diào)節(jié)方式(PWM)信號(hào)的脈沖寬度來(lái)調(diào)整LED燈500發(fā)出的光亮度。微處理器通過調(diào)整脈沖寬度調(diào)節(jié)方式的照明信號(hào)的占空比調(diào)整可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出預(yù)定的光照強(qiáng)度。
[0063]如圖4所示，驅(qū)動(dòng)電路170由門電路172和M0SFET171組成。門電路172的輸入端是驅(qū)動(dòng)電路170的輸入端(IN)連接微處理器160的一個(gè)輸出端(PlO)。門電路172的輸出端連接M0SFET171的控制極(G)。M0SFET171的漏極(D)連接LED燈500的負(fù)極。MOSFET171的源極(S)連接地線。驅(qū)動(dòng)電路170的輸入端是門電路172的輸入端。驅(qū)動(dòng)電路170的輸出端(OUT)是M0SFET171的漏極(D)。驅(qū)動(dòng)電路170的公共端(COM)是M0SFET171的源極
(S)。微處理器160的至少一個(gè)輸出口連接驅(qū)動(dòng)電路170的輸入端。門電路172的輸入端是驅(qū)動(dòng)電路170的輸入端，門電路172的輸出端連接三極管171的輸入端，三極管171的輸出端是驅(qū)動(dòng)電路170的輸出端。
[0064]圖9是市場(chǎng)上出售的光線遙控接收器(或稱光線接收頭)的方框圖。光線遙控接收器的輸入端(IN)連接光電轉(zhuǎn)換元件的負(fù)極。光電轉(zhuǎn)換元件的正極接地。光線遙控接收器由輸入放大器(INPUT)，自動(dòng)增益和濾波器(AGC&FILTER)，解調(diào)電路(DEMODULATOR)^e0振(OSCILLATOR)和自動(dòng)增益和數(shù)字控制器(AGC&DIGITAL CONTROL)組成。購(gòu)買光線遙控接收器時(shí)，選擇與需要接收的載波信號(hào)的頻率相同的光線遙控接收器。
[0065]圖10是解調(diào)模塊的方框圖。解調(diào)模塊150(虛線框內(nèi))由負(fù)載電阻R30，放大電路，自動(dòng)增益控制AGC，帶通濾波器，低通濾波器，限幅放大器組成。光電轉(zhuǎn)換元件600是光電轉(zhuǎn)換二極管。光電轉(zhuǎn)換元件600把接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。光電轉(zhuǎn)換二極管600的負(fù)極連接負(fù)載電阻的一端還連接放大電路的輸入端。負(fù)載電阻的另一端連接電源(VCC)。光電轉(zhuǎn)換二極管600的負(fù)極連接解調(diào)模塊150的輸入端(IN)。放大電路的增益由自動(dòng)增益控制AGC控制。放大電路的輸出端連接帶通濾波器的輸入端。帶通濾波器的輸出端連接低通濾波器的輸入端。低通濾波器的輸出端連接限幅放大器的輸入端。限幅放大器的輸出端連接微處理器160的一個(gè)輸入口(P20)。解調(diào)模塊150的輸出端連接微處理器160的一個(gè)輸入口(P20)。微處理器160的一個(gè)輸入口(P20)是異步串行通信(UART)的輸入口(RXD)。
[0066]放大電路或限幅放大器如圖5所示，是運(yùn)算放大器。放大電路把由光電轉(zhuǎn)換二極管600輸入的信號(hào)進(jìn)行放大。自動(dòng)增益控制AGC控制放大電路達(dá)到最佳的增益。帶通濾波器(BANDPASS)的電路如圖14、圖15、圖16所示。帶通濾波器的增益與頻率特性曲線圖如圖17所示。帶通濾波器(BANDPASS)只允許預(yù)定頻率的載波信號(hào)通過，阻礙其它頻率的信號(hào)通過。低通濾波器(Low-Pass)的電路圖如圖18、圖19所示。低通濾波器允許低頻信號(hào)(即允許數(shù)字信號(hào))通過，阻礙高頻信號(hào)(即阻礙載波信號(hào))通過。限幅放大器把從載波信號(hào)中分離出來(lái)的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行限幅和整形。限幅放大器把輸出信號(hào)的電壓限制在微處理器160的輸入電壓范圍。限幅放大器把輸出信號(hào)的電壓波形整形為脈沖波形。
[0067]把微處理器設(shè)置成異步串行通信方式(UART)。設(shè)置好波特率。例如波特率設(shè)置為2400。把數(shù)字通信信號(hào)連接到微處理器的串行數(shù)據(jù)輸入口(RXD)后數(shù)據(jù)將自動(dòng)移入串行口數(shù)據(jù)接收寄存器，串行口數(shù)據(jù)接收寄存器每接收到一字節(jié)數(shù)據(jù)微處理器進(jìn)入串行口中斷程序從串行口數(shù)據(jù)接收寄存器讀取數(shù)據(jù)。關(guān)于微處理器或單片機(jī)異步串行口通信(UART)技術(shù)，在微處理器應(yīng)用書、單片機(jī)應(yīng)用書、或單片機(jī)的規(guī)格書中都有詳細(xì)的說(shuō)明。
[0068]LED路燈的示意圖如圖11所示。LED路燈由燈桿400，LED燈500，控制器100 (圖1中的虛線框內(nèi)的部件)，光電轉(zhuǎn)換元件600組成。外部設(shè)備300可以是鍵盤、旋鈕后開關(guān)。通信線200把外部設(shè)備300連接到控制器100中的微處理器160。微處理器160經(jīng)由通信口經(jīng)由通信線200連接外部設(shè)備300。微處理器160的通信口可以是串行通信口 USART、UART, SP1、IIC、USB、RS232、RS485、CAN、或并行通信接口的一種。
[0069]一盞LED路燈上的光電轉(zhuǎn)換元件600接收另一盞LED路燈上的LED燈500發(fā)送來(lái)的數(shù)字通信信號(hào)。可以通過LED路燈的數(shù)字地址或LED路燈的ID碼來(lái)識(shí)別是那盞LED路燈發(fā)送來(lái)的數(shù)字通信信號(hào)。
[0070]如圖12所示。外部設(shè)備700經(jīng)由通信線201連接到控制器100中的微處理器160。微處理器160經(jīng)由通信口經(jīng)由通信線201連接外部設(shè)備700。外部設(shè)備700可以是顯示器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、噪聲檢測(cè)儀、水位檢測(cè)儀、氣象設(shè)備、或監(jiān)控設(shè)備。
[0071]如圖13所示。LED路燈400-1的LED燈發(fā)出的數(shù)字通信信號(hào)光線800照射到LED路燈400-2的光電轉(zhuǎn)換元件上。LED路燈400-1的LED燈發(fā)出的數(shù)字通信信號(hào)光線801照射到地面后反射到LED路燈400-2的光電轉(zhuǎn)換元件上。LED路燈400-2的LED燈發(fā)出的數(shù)字通信信號(hào)光線照射到LED路燈400-1的光電轉(zhuǎn)換元件上。LED路燈400-2的LED燈發(fā)出的數(shù)字通信信號(hào)光線照射到地面后反射到LED路燈400-1的光電轉(zhuǎn)換元件上。光線800和光線801是可見照明光。參見圖11和圖12。
[0072]在圖13中只畫出了 3盞LED路燈，所以LED路燈400-N是LED路燈400-3。LED路燈400-N表示順序排列的最后一盞路燈。N可以是任意整數(shù)?？梢杂扇我獗KLED路燈順序排列組成一條光線數(shù)字通信的線路?？梢杂扇我獗KLED路燈順序排列組成一條光線數(shù)字通信的數(shù)據(jù)流管道。
[0073]如圖13所示。LED路燈400-N的LED燈發(fā)出的數(shù)字通信信號(hào)光線800照射到LED路燈400-2的光電轉(zhuǎn)換元件上。LED路燈400-N的LED燈發(fā)出的數(shù)字通信信號(hào)光線801照射到地面后反射到LED路燈400-2的光電轉(zhuǎn)換元件上。LED路燈400-2的LED燈發(fā)出的數(shù)字通信信號(hào)光線照射到LED路燈400-N的光電轉(zhuǎn)換元件上。LED路燈400-2的LED燈發(fā)出的數(shù)字通信信號(hào)光線照射到地面后反射到LED路燈400-N的光電轉(zhuǎn)換元件上。光線800和光線801是可見照明光。參見圖11和圖12。
[0074]順序排列的LED路燈，第一盞LED路燈通過照明數(shù)字通信信號(hào)光線把數(shù)據(jù)發(fā)送給第二盞LED路燈，第二盞LED路燈通過照明數(shù)字通信信號(hào)光線把數(shù)據(jù)發(fā)送給第三盞LED路燈，直至通過照明數(shù)字通信信號(hào)光線把數(shù)據(jù)發(fā)送給第N盞LED路燈。兩盞以上的LED路燈組成一條光線數(shù)字通信的數(shù)據(jù)流管道。
[0075]圖13中，光線802可以是光線遙控器發(fā)出的數(shù)字通信信號(hào)光。光線遙控器是便攜式遙控器。光線遙控器可以接收LED路燈發(fā)出的數(shù)字通信信號(hào)光。光線遙控器能夠與LED路燈進(jìn)行光線數(shù)字信號(hào)通信。光線遙控器用于開啟或關(guān)斷LED路燈，用于調(diào)節(jié)LED燈的亮度。光線遙控器用于設(shè)置LED路燈的工作模式。光線遙控器用于接收LED路燈發(fā)出的數(shù)字通信信號(hào)數(shù)據(jù)。光線遙控器接收LED路燈發(fā)出的LED燈的工作模式、工作電流、工作電壓、工作溫度等數(shù)據(jù)。例如，光線遙控器與LED路燈400-1進(jìn)行數(shù)字信號(hào)通信，通過LED路燈400-1逐盞開啟或關(guān)斷LED路燈，逐盞調(diào)節(jié)LED路燈的亮度，逐盞接收LED路燈發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)。光線遙控器與LED路燈400-1進(jìn)行數(shù)字信號(hào)通信，通過LED路燈400-1通過光線數(shù)字通信數(shù)據(jù)流管道逐盞控制各盞LED路燈。每盞LED路燈有自己的數(shù)據(jù)地址。每盞LED路燈有自己的ID嗎。
[0076]圖13中，LED路燈400-1可以通過通信接口連接外部設(shè)備。LED路燈400-1可以通過通信接口連接外部設(shè)備300或連接外部設(shè)備700，參見圖11或圖12。外部設(shè)備300或外部設(shè)備700從LED路燈400-1通過光線數(shù)字通信的數(shù)據(jù)流管道逐盞與每盞LED路燈進(jìn)行數(shù)字信號(hào)通信。外部設(shè)備300或外部設(shè)備700從LED路燈400-1通過光線數(shù)字通信的數(shù)據(jù)流管道與LED路燈400-N進(jìn)行數(shù)字信號(hào)通信。
[0077]本說(shuō)明書中的內(nèi)容是一個(gè)整體。
[0078]本發(fā)明的實(shí)施例3:
[0079]本實(shí)施例不重復(fù)說(shuō)明與實(shí)施例1和實(shí)施例2相同的內(nèi)容，本說(shuō)明書中的內(nèi)容是一個(gè)整體，請(qǐng)先閱讀實(shí)施例1和實(shí)施例2。
[0080]如圖6所示。微處理器160的一個(gè)輸出口(PlO)連接驅(qū)動(dòng)電路170的一個(gè)輸入端(INl)。微處理器160的另一個(gè)輸出口(Pll)連接驅(qū)動(dòng)電路170的另一個(gè)輸入端(IN2)。微處理器160的另一個(gè)輸出口(Pll)是異步串行通信(UART)的串行數(shù)據(jù)輸出口(TXD)。微處理器160的至少一種頻率載波信號(hào)輸出口連接驅(qū)動(dòng)電路170的輸入端。驅(qū)動(dòng)電路170的輸出端(OUT)連接LED燈500的負(fù)極。LED燈500的正極連接電源(VDD)。驅(qū)動(dòng)電路170的公共端(COM)接地。
[0081]如圖6所示。驅(qū)動(dòng)電路170由門電路172和M0SFET171組成。門電路172是二輸入端與門。門電路172的輸入端是驅(qū)動(dòng)電路170的輸入端。M0SFET171的漏極(D)是驅(qū)動(dòng)電路170的輸出端(OUT)。M0SFET171的源極⑶是驅(qū)動(dòng)電路170的公共端(COM)。門電路172的輸入端是驅(qū)動(dòng)電路170的輸入端，門電路172的輸出端連接三極管171的輸入端，三極管171的輸出端是驅(qū)動(dòng)電路170的輸出端。
[0082]如圖6所示。微處理器160的一個(gè)輸出口(PlO)連接門電路172的一個(gè)輸入端(INl)。微處理器160的另一個(gè)輸出口(Pll)連接門電路172的另一個(gè)輸入端(IN2)。微處理器160的至少一種頻率載波信號(hào)輸出口連接驅(qū)動(dòng)電路170的輸入端。門電路172輸出端連接M0SFET171的控制極(G)。M0SFET171的源極(S)接地。M0SFET171的漏極(D)連接LED燈500的一端㈠。LED燈500的另一端⑴連接電源(VDD)。
[0083]要進(jìn)行數(shù)字信號(hào)通信時(shí)，微處理器160在一個(gè)輸出口(Pll)輸出載波信號(hào)(即脈沖信號(hào))，如圖6中的(B)所不。微處理器160可以用定時(shí)器中斷的方式在一個(gè)輸出口(Pll)輸出載波信號(hào)(圖6中的(B)所示)。在程序中設(shè)置好定時(shí)器的工作模式，初始化定時(shí)器，定時(shí)器中斷程序中自動(dòng)裝入時(shí)間常數(shù)然后切換一個(gè)輸出口(Pll)的電平(切換電壓I或O)。微處理器160設(shè)置成異步串行通信(UART)模式，設(shè)置好波特率，把要發(fā)送的數(shù)據(jù)放到串行數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器后數(shù)據(jù)將自動(dòng)從串行數(shù)據(jù)輸出口(TXD)輸出。例如，波特率設(shè)置成2400。
[0084]關(guān)于微處理器或單片機(jī)異步串行口通信(UART)技術(shù)，在微處理器應(yīng)用書、單片機(jī)應(yīng)用書、或單片機(jī)的規(guī)格書中都有詳細(xì)的說(shuō)明。
[0085]載波信號(hào)(圖6中的⑶所示)和數(shù)字信號(hào)(圖6中的(C)所示)分別從門電路172的兩個(gè)輸入端輸入(圖6)，在門電路172的輸出端則輸出被數(shù)字信號(hào)調(diào)制了的載波信號(hào)(圖6中的⑶所示)。載波信號(hào)(圖6中的(B)所示)和數(shù)字信號(hào)(圖6中的(C)所示)分別從驅(qū)動(dòng)電路170的兩個(gè)輸入端輸入(圖6)，在驅(qū)動(dòng)電路170的輸出端則輸出被數(shù)字信號(hào)調(diào)制了的載波信號(hào)(圖6中的(D)所示)。LED燈500則發(fā)出被數(shù)字信號(hào)調(diào)制了的載波信號(hào)光(圖6中的(D)所示)。這就是，微處理器160控制數(shù)字通信信號(hào)調(diào)制照明載波信號(hào)。微處理器160的載波信號(hào)輸出口(PlO)連接驅(qū)動(dòng)電路170的一個(gè)輸入端(INl)。微處理器160的數(shù)字信號(hào)輸出口(Pll)連接驅(qū)動(dòng)電路170的另一個(gè)輸入端(IN2)。驅(qū)動(dòng)電路170的輸出端(OUT)連接LED燈500的一端㈠。LED燈500的另一端⑴連接電源(VDD)。驅(qū)動(dòng)電路170的公共端(COM)連接公共端(地線)。驅(qū)動(dòng)電路170的輸出端(OUT)輸出被數(shù)字信號(hào)調(diào)制了的照明載波信號(hào)。用其它門電路或組合門電路也能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路170的功能。
[0086]本發(fā)明的實(shí)施例4:
[0087]本實(shí)施例不重復(fù)說(shuō)明與實(shí)施例1、2和3相同的內(nèi)容，本說(shuō)明書中的內(nèi)容是一個(gè)完整的整體，請(qǐng)先閱讀實(shí)施例1、2和3。
[0088]如圖7所示。微處理器160的一種頻率載波信號(hào)輸出口(PlO)連接驅(qū)動(dòng)電路170的第一個(gè)輸入端(INl)。微處理器160的數(shù)字信號(hào)輸出口(Pll)連接驅(qū)動(dòng)電路170的第二個(gè)輸入端(IN2)。微處理器160的數(shù)字信號(hào)輸出口(Pll)還連接反向器的輸入端。反向器的輸出端連接驅(qū)動(dòng)電路170的第三個(gè)輸入端(IN3)。微處理器160的另一種頻率載波信號(hào)輸出口(P12)連接驅(qū)動(dòng)電路170的第四個(gè)輸入端(IN4)。微處理器160的另一個(gè)輸出口(Pll)是異步串行通信(UART)的串行數(shù)據(jù)輸出口(TXD)。
[0089]如圖7所示。微處理器160的至少一種頻率載波信號(hào)輸出口連接驅(qū)動(dòng)電路170的輸入端。驅(qū)動(dòng)電路170的輸出端(OUT)連接LED燈500的一端㈠。LED燈500的另一端(+)連接電源(VDD)。驅(qū)動(dòng)電路170的公共端(COM)連接公共端(地線)。驅(qū)動(dòng)電路170的輸出端(OUT)輸出被數(shù)字信號(hào)調(diào)制了的數(shù)字I是一種頻率而數(shù)字0是另一種頻率的照明載波信號(hào)。
[0090]如圖7所示。驅(qū)動(dòng)電路170由二輸入端與門173，二輸入端與門174，二輸入端或門172，M0SFET171組成。門電路172和門電路173和門電路174組成一個(gè)整體門電路。門電路172和門電路173和門電路174組成一個(gè)整體邏輯電路。門電路173和門電路174的輸入端是驅(qū)動(dòng)電路170的輸入端，門電路172的輸出端連接三極管171的輸入端，三極管171的輸出端是驅(qū)動(dòng)電路170的輸出端。門電路172和門電路173和門電路174組成一個(gè)整體邏輯電路，這個(gè)整體邏輯電路也可以用其它門電路或邏輯電路組成，結(jié)果是達(dá)到相同的邏輯功能，是等同技術(shù)的替換。用其它門電路或組合門電路也能夠?qū)崿F(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路170的功能。
[0091]如圖7所不。微處理器160的一種頻率載波信號(hào)輸出口(PlO)連接二輸入端與門173的一個(gè)輸入端(INl)。微處理器160的數(shù)字信號(hào)輸出口(Pll)連接二輸入端與門173的另一個(gè)輸入端(IN2)。微處理器160的數(shù)字信號(hào)輸出口(Pll)還連接反向器的輸入端。反向器的輸出端連接二輸入端與門174的一個(gè)輸入端(IN3)。微處理器160的另一種頻率載波信號(hào)輸出口(P12)連接二輸入端與門174的另一個(gè)輸入端(IN4)。二輸入端與門173的輸出端連接二輸入端或門172的一個(gè)輸入端。二輸入端與門174的輸出端連接二輸入端或門172的另一個(gè)輸入端。二輸入端或門172的輸出端連接M0SFET171的控制極(G)。M0SFET171的源極⑶接地。M0SFET171的漏極⑶連接LED燈500的一端(-)。LED燈500的另一端(+)連接電源(VDD)。M0SFET171的漏極(D)輸出被數(shù)字信號(hào)調(diào)制了的數(shù)字I是一種頻率而數(shù)字0是另一種頻率的照明載波信號(hào)。驅(qū)動(dòng)電路170由門電路和三極管組成。驅(qū)動(dòng)電路170由門電路和M0SFET171組成。
[0092]如圖8所不和圖7所不。微處理器160的一種頻率載波信號(hào)輸出口(PlO)輸出一種頻率的載波信號(hào)，圖8中的(A)所示。微處理器160的另一種頻率載波信號(hào)輸出口(P12)輸出另一種頻率的載波信號(hào)，圖8中的(B)所示。微處理器160的數(shù)字信號(hào)輸出口(Pll)輸出數(shù)字信號(hào)，圖8中的(C)所示。驅(qū)動(dòng)電路170的輸出端(OUT)輸出被數(shù)字信號(hào)調(diào)制了的數(shù)字I是一種頻率而數(shù)字0是另一種頻率的照明載波信號(hào)，圖8中的(D)所示。M0SFET171的漏極(D)輸出被數(shù)字信號(hào)調(diào)制了的數(shù)字I是一種頻率而數(shù)字O是另一種頻率的照明載波信號(hào)，圖8中的⑶所示。流經(jīng)LED燈500的被數(shù)字信號(hào)調(diào)制了的照明載波信號(hào)電流，圖8中的(D)所示。LED燈500發(fā)出的被數(shù)字信號(hào)調(diào)制了的照明載波信號(hào)光，圖8中的(D)所
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[0093]在微處理器160的程序中，使用兩個(gè)定時(shí)器，分別設(shè)置好這兩個(gè)定時(shí)器。一個(gè)定時(shí)器用于在微處理器160的一種頻率載波信號(hào)輸出口(PlO)輸出一種頻率的載波信號(hào)。另一個(gè)定時(shí)器用于在微處理器160的另一種頻率載波信號(hào)輸出口(P12)輸出另一種頻率的載波信號(hào)。
[0094]微處理器160的數(shù)字信號(hào)輸出口(Pll)是異步串行口通信(UART)的串行數(shù)據(jù)輸出口(TXD)。微處理器160設(shè)置成異步串行通信(UART)模式，設(shè)置好波特率，把要發(fā)送的數(shù)據(jù)放到串行數(shù)據(jù)發(fā)送寄存器后數(shù)據(jù)將自動(dòng)從串行數(shù)據(jù)輸出口(TXD)輸出。例如，波特率設(shè)置成2400。
[0095]當(dāng)只需要照明，不需要進(jìn)行數(shù)字信號(hào)通信時(shí)，圖7所示，使微處理器160輸出口 PlI為高電平，使微處理器160輸出口 PlO輸出高電平，或輸出口 PlO輸出連續(xù)的脈沖信號(hào)，或輸出口 PlO輸出脈沖寬度調(diào)節(jié)方式(PWM)信號(hào)，則有照明電流流經(jīng)LED燈500，LED燈500發(fā)出照明光。
[0096]光線遙控接收器(或光線接收頭)方框圖如圖9所示，把光線遙控接收器(或光線接收頭)的工作頻率選擇在數(shù)字I期間的載波頻率(圖8中的(B)所示頻率)(即選擇在微處理器160的一種頻率載波信號(hào)輸出口(PlO)輸出的載波信號(hào)的頻率)，則在光線遙控接收器(或光線接收頭)的輸出端在數(shù)字I期間有電壓輸出(表示數(shù)字I)而數(shù)字0期間無(wú)電壓輸出(表不數(shù)字0)。把數(shù)字信號(hào)從載波信號(hào)中提取出來(lái)了。
[0097]解調(diào)器150的方框圖如圖10所示，把帶通濾波器的頻率選擇在數(shù)字I期間的載波頻率(圖8中的(B)所示頻率)(即微處理器160的一種頻率載波信號(hào)輸出口(PlO)輸出的載波信號(hào)的頻率)，則在解調(diào)器150的輸出端在數(shù)字I期間有電壓輸出(表示數(shù)字I)而數(shù)字0期間無(wú)電壓輸出(表示數(shù)字O)。從而把數(shù)字信號(hào)從載波信號(hào)中提取出來(lái)了。
【權(quán)利要求】
1.一種照明燈具，其特征在于， 可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件，用于發(fā)出照明光或發(fā)出照明載波數(shù)字通信信號(hào)光； 驅(qū)動(dòng)電路，用于給可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件提供照明電流或提供照明載波數(shù)字通信電流； 光電轉(zhuǎn)換元件，用于把接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)； 解調(diào)模塊，用于從光電轉(zhuǎn)換元件輸出的信號(hào)中提取預(yù)定載波頻率的數(shù)字通信信號(hào)； 微處理器的至少一個(gè)輸出口連接驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)輸出端連接可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件的一端，可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件的另一端連接電源，驅(qū)動(dòng)電路的公共端連接公共端； 光電轉(zhuǎn)換元件的一端連接解調(diào)模塊的輸入端，解調(diào)模塊的輸出端連接微處理器的一個(gè)輸入口 ； 微處理器通過調(diào)整脈沖寬度調(diào)節(jié)方式的照明信號(hào)的占空比調(diào)整可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出預(yù)定的光照強(qiáng)度； 微處理器輸出脈沖寬度調(diào)節(jié)方式的照明載波信號(hào)； 微處理器控制數(shù)字通信信號(hào)調(diào)制照明載波信號(hào)； 微處理器從解調(diào)模塊的輸出端讀取光電轉(zhuǎn)換元件接收到的數(shù)字通信信號(hào)數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的照`明燈具，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路由門電路和三極管組成；門電路的輸入端是所述驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，門電路的輸出端連接三極管的輸入端，三極管的輸出端是所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端。
3.如權(quán)利要求1所述的照明燈具，其特征在于，所述可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件在數(shù)字I期間發(fā)出一種照明載波頻率的光，所述可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件在數(shù)字O期間發(fā)出另一種照明載波頻率的光。
4.如權(quán)利要求1所述的照明燈具，其特征在于，所述微處理器的至少一種頻率載波信號(hào)輸出口連接所述驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，所述微處理器的數(shù)字信號(hào)輸出口連接所述驅(qū)動(dòng)電路的另一個(gè)輸入端；所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端輸出被數(shù)字信號(hào)調(diào)制了的照明載波信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的照明燈具，其特征在于，所述微處理器的一種頻率載波信號(hào)輸出口連接所述驅(qū)動(dòng)電路的第一個(gè)輸入端，所述微處理器的數(shù)字信號(hào)輸出口連接所述驅(qū)動(dòng)電路的第二個(gè)輸入端，所述微處理器的數(shù)字信號(hào)輸出口還連接反向器的輸入端，反向器的輸出端連接所述驅(qū)動(dòng)電路的第三個(gè)輸入端，所述微處理器的另一種頻率載波信號(hào)輸出口連接所述驅(qū)動(dòng)電路的第四個(gè)輸入端；所述驅(qū)動(dòng)電路的輸出端輸出被數(shù)字信號(hào)調(diào)制了的數(shù)字I是一種頻率而數(shù)字O是另一種頻率的照明載波信號(hào)。
6.如權(quán)利要求1所述的照明燈具，其特征在于，兩盞以上的所述照明燈具組成一條光線數(shù)字通信的數(shù)據(jù)流管道。
7.如權(quán)利要求1所述的照明燈具，其特征在于，所述照明燈具通過通信接口連接外部設(shè)備。
8.一種照明燈具，其特征在于， 可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件，用于發(fā)出照明光或發(fā)出照明載波數(shù)字通信信號(hào)光； 驅(qū)動(dòng)電路，用于給可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件提供照明電流或提供照明載波數(shù)字通信電流；光電轉(zhuǎn)換元件，用于把接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)； 解調(diào)模塊，用于從光電轉(zhuǎn)換元件輸出的信號(hào)中提取預(yù)定載波頻率的數(shù)字通信信號(hào)； 微處理器的至少一個(gè)輸出口連接驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)輸出端連接可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件的一端，可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件的另一端連接電源，驅(qū)動(dòng)電路的公共端連接公共端； 光電轉(zhuǎn)換元件的一端連接解調(diào)模塊的輸入端，解調(diào)模塊的輸出端連接微處理器的一個(gè)輸入口 ； 微處理器通過調(diào)整脈沖寬度調(diào)節(jié)方式的照明信號(hào)的占空比調(diào)整可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出預(yù)定的光照強(qiáng)度； 微處理器輸出脈沖寬度調(diào)節(jié)方式的照明載波信號(hào)； 微處理器控制數(shù)字通信信號(hào)調(diào)制照明載波信號(hào)； 微處理器從解調(diào)模塊的輸出端讀取光電轉(zhuǎn)換元件接收到的數(shù)字通信信號(hào)數(shù)據(jù)； 微處理器的至少一種頻率載波信號(hào)輸出口連接驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，微處理器的數(shù)字信號(hào)輸出口連接驅(qū)動(dòng)電路的另一個(gè)輸入端。
9.一種照明燈具，其特征在于， 可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件，用于發(fā)出照明光或發(fā)出照明載波數(shù)字通信信號(hào)光； 驅(qū)動(dòng)電路，用于給可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件提供照明電流或提供照明載波數(shù)字通信電流； 光電轉(zhuǎn)換元件，用于把接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)； 解調(diào)模塊，用于從光電轉(zhuǎn)換元件輸出的信號(hào)中提取預(yù)定載波頻率的數(shù)字通信信號(hào)； 微處理器的至少一個(gè)輸出口連接驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)輸出端連接可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件的一端，可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件的另一端連接電源，驅(qū)動(dòng)電路的公共端連接公共端； 光電轉(zhuǎn)換元件的一端連接解調(diào)模塊的輸入端，解調(diào)模塊的輸出端連接微處理器的一個(gè)輸入口 ； 微處理器通過調(diào)整脈沖寬度調(diào)節(jié)方式的照明信號(hào)的占空比調(diào)整可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出預(yù)定的光照強(qiáng)度； 微處理器輸出脈沖寬度調(diào)節(jié)方式的照明載波信號(hào)； 微處理器控制數(shù)字通信信號(hào)調(diào)制照明載波信號(hào)； 微處理器從解調(diào)模塊的輸出端讀取光電轉(zhuǎn)換元件接收到的數(shù)字通信信號(hào)數(shù)據(jù)；可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件在數(shù)字I期間發(fā)出一種照明載波頻率的光，可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件在數(shù)字O期間發(fā)出另一種照明載波頻率的光。
10.一種照明燈具，其特征在于， 可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件，用于發(fā)出照明光或發(fā)出照明載波數(shù)字通信信號(hào)光； 驅(qū)動(dòng)電路，用于給可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件提供照明電流或提供照明載波數(shù)字通信電流； 光電轉(zhuǎn)換元件，用于把接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)； 解調(diào)模塊，用于從光電轉(zhuǎn)換元件輸出的信號(hào)中提取預(yù)定載波頻率的數(shù)字通信信號(hào)； 微處理器的至少一個(gè)輸出口連接驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)輸出端連接可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件的一端，可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件的另一端連接電源，驅(qū)動(dòng)電路的公共端連接公共端； 光電轉(zhuǎn)換元件的一端連接解調(diào)模塊的輸入端，解調(diào)模塊的輸出端連接微處理器的一個(gè)輸入口 ； 微處理器通過調(diào)整脈沖寬度調(diào)節(jié)方式的照明信號(hào)的占空比調(diào)整可見光半導(dǎo)體發(fā)光元件發(fā)出預(yù)定的光照強(qiáng)度； 微處理器輸出脈沖寬度調(diào)節(jié)方式的照明載波信號(hào)； 微處理器控制數(shù)字通信信號(hào)調(diào)制照明載波信號(hào)； 微處理器從解調(diào)模塊的輸出端讀取光電轉(zhuǎn)換元件接收到的數(shù)字通信信號(hào)數(shù)據(jù)；兩盞以上的所述照明燈具組成一 條光線數(shù)字通信的數(shù)據(jù)流管道。
【文檔編號(hào)】H04B10/116GK103491667SQ201310055693
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月31日
【發(fā)明者】吳嘉懿 申請(qǐng)人:吳嘉懿