專利名稱：基于基函數(shù)模式的led燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種LED燈具，特別涉及一種基于基函數(shù)模式的LED燈具。
背景技術(shù)：
目前，應(yīng)用于照明領(lǐng)域的LED，不論在發(fā)光效率、環(huán)保省電、照明色調(diào)和色彩豐富、使用 壽命、耐震耐沖擊等方面，都優(yōu)于傳統(tǒng)照明。雖然目前LED照明還存在成本偏高及系統(tǒng)效率有 待改善的問(wèn)題，但隨著LED技術(shù)瓶頸的克服，LED照明應(yīng)用市場(chǎng)規(guī)模仍將持續(xù)快速成長(zhǎng)，其中 LED在建筑照明上的應(yīng)用最令人期待。在建筑景觀照明中，LED主要應(yīng)用在建筑裝飾、室內(nèi)裝 飾、旅游景點(diǎn)裝飾等方面，LED還用于重要建筑、商業(yè)中心、名勝古跡、橋梁、家居、休閑娛 樂(lè)場(chǎng)所的裝飾照明，以及集裝飾與廣告為一體的商業(yè)照明。
目前LED燈光控制行業(yè)中主流的控制協(xié)議是DMX512控制協(xié)議。DMX512協(xié)議最早是為舞臺(tái)燈 光控制而設(shè)計(jì)的，它以RS-485工業(yè)總線為物理層。通常一個(gè)燈光效果是可以劃分成多個(gè)畫面 的，每個(gè)畫面稱為一幀，DMX512協(xié)議中一幀數(shù)據(jù)最多包含512個(gè)字節(jié)， 一個(gè)像素點(diǎn)是3個(gè)字節(jié) (紅、綠、藍(lán))，因此DMX512只能支持大約170個(gè)像素點(diǎn)；如果畫面過(guò)大，則需要主控器以512 字節(jié)為單元，將數(shù)據(jù)分別送至各從控器，如圖1所示，主控器通過(guò)以太網(wǎng)Cat5或RS485總線將 各幀調(diào)光亮度數(shù)據(jù)送至各從控器，而各從控器通過(guò)RS485總線(3線)與各燈具相連接。由于 DMX512協(xié)議的簡(jiǎn)單性和實(shí)用性，以及RS-485總線的穩(wěn)定可靠性，使得DMX512協(xié)議在LED燈光控 制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
但由于RS-485總線傳輸速率為250Kbps,難以獨(dú)立構(gòu)建大型燈光系統(tǒng)應(yīng)用于建筑外墻等城 市景觀照明中，因此，國(guó)內(nèi)應(yīng)用于建筑外墻等的LED燈光控制系統(tǒng)中大多采用SPI總線傳輸控 制方式，其中，以北京中慶微數(shù)字設(shè)備開(kāi)發(fā)有限公司的產(chǎn)品為代表，已經(jīng)占據(jù)了該領(lǐng)域的大 部分市場(chǎng)份額。采用SPI總線傳輸方式可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的外墻顯示控制，相對(duì)于DMX512系統(tǒng)而 言，其控制成本較低，但穩(wěn)定性比DMX系統(tǒng)差，且SPI串聯(lián)系統(tǒng)中存在如果一個(gè)LED燈損壞將導(dǎo) 致后面的燈具無(wú)法工作的問(wèn)題。因此，目前國(guó)內(nèi)LED燈光控制領(lǐng)域中小規(guī)模LED系統(tǒng)幾乎全部 都是DMX512系統(tǒng)，大規(guī)模LED系統(tǒng)(5K以上像素點(diǎn))多采用SPI總線系統(tǒng)。
然而，無(wú)論是目前的DMX512系統(tǒng)還是SPI系統(tǒng)，都是屬于平面動(dòng)畫系統(tǒng)，大多應(yīng)用于建筑 外墻等平面應(yīng)用中。對(duì)于道路、橋梁、江邊等線條型的應(yīng)用，采用現(xiàn)有的DMX系統(tǒng)和SPI系統(tǒng) 難以實(shí)現(xiàn)。因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)DMX512系統(tǒng)每個(gè)控制器輸出端口最多可控制170個(gè)像素點(diǎn)，不少?gòu)S家也將標(biāo)準(zhǔn)DMX512系統(tǒng)擴(kuò)展成為DMX1024系統(tǒng)使系統(tǒng)可控制340個(gè)像素點(diǎn)，但代價(jià)是將系統(tǒng)最高刷新 率從44Hz降低到22Hz;而SPI總線系統(tǒng)每個(gè)輸出端口的控制能力最高也只能達(dá)256個(gè)像素點(diǎn)。 正因?yàn)楝F(xiàn)有的DMX系統(tǒng)和SPI系統(tǒng)可控制的像素點(diǎn)不多，應(yīng)用于道路、橋梁等線條型LED燈光控 制時(shí)，需要多個(gè)數(shù)據(jù)分配器或者從控器來(lái)構(gòu)成線型系統(tǒng)。請(qǐng)參見(jiàn)圖2，其為現(xiàn)有SPI系統(tǒng)線型 控制效果示意圖，由主控器先通過(guò)以太網(wǎng)Cat5將數(shù)據(jù)送至各數(shù)據(jù)分配器，再由數(shù)據(jù)分配器將 數(shù)據(jù)送至相應(yīng)各差分器，而每一差分器通過(guò)SPI總線(6針)控制各燈具。當(dāng)線條越長(zhǎng)，需控 制的LED燈具越多時(shí)，由主控器連至各數(shù)據(jù)分配器和差分器的以太網(wǎng)連線Cat5就越長(zhǎng)，信號(hào)傳 遞的衰減就越大，因而系統(tǒng)構(gòu)造越復(fù)雜，控制成本偏高，連線多且長(zhǎng)，工程安裝復(fù)雜，系統(tǒng) 可靠性也大大降低。
由上所述，如何改進(jìn)現(xiàn)有LED燈具，使外部無(wú)需輸入每一LED燈的亮度信息即可進(jìn)行顯示， 以使LED燈的外部控制數(shù)據(jù)更為簡(jiǎn)潔，實(shí)已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)課題。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于基函數(shù)模式的LED燈具，以實(shí)現(xiàn)無(wú)需外部輸入每一 LED燈的亮度信息即可使各LED燈進(jìn)行顯示。
為了達(dá)到上述目的及其他目的，本實(shí)用新型提供的基于基函數(shù)模式的LED燈具，包括作 為多個(gè)像素點(diǎn)的多個(gè)LED燈、用于提供所述多個(gè)LED燈的顏色信息的控制模塊、及用于根據(jù) 所提供的顏色信息驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的LED燈顯示相應(yīng)顏色的LED燈驅(qū)動(dòng)電路，其中，所述控制模塊 又包括分別用于存儲(chǔ)不同的基函數(shù)，且每一基函數(shù)的各像素點(diǎn)顏色信息分別與所述多個(gè)LED 燈所形成的各像素點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)的多個(gè)基函數(shù)存儲(chǔ)單元；用于存儲(chǔ)燈具自身的實(shí)際地址的地址 存儲(chǔ)單元；用于根據(jù)所述地址存儲(chǔ)單元所存儲(chǔ)的地址解析從外部輸入的包含有與所述實(shí)際地
址相關(guān)聯(lián)的基函數(shù)的燈光效果數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)解析單元；用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)解析單元所解析出的 基函數(shù)自相應(yīng)的基函數(shù)存儲(chǔ)單元提取相應(yīng)的基函數(shù)，以使LED燈驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)根據(jù)所提取的 基函數(shù)中的各像素點(diǎn)顏色信息與所述多個(gè)LED燈所形成的各像素點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系驅(qū)動(dòng)所述多個(gè) LED燈顯示相應(yīng)顏色的基函數(shù)提取單元。 較佳的，所述控制模塊為單片機(jī)。
綜上所述，本實(shí)用新型的基于基函數(shù)模式的LED燈具通過(guò)在控制模塊中設(shè)置多個(gè)基函數(shù) 存儲(chǔ)單元，即可根據(jù)外部輸入的與基函數(shù)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)各LED燈顯示，簡(jiǎn)化了外部輸 入的數(shù)據(jù)。

圖1為現(xiàn)有DMX系統(tǒng)線型控制系統(tǒng)示意圖。 圖2為現(xiàn)有SPI系統(tǒng)線型控制系統(tǒng)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型的基于基函數(shù)模式的LED燈具基本結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4a至4c為本實(shí)用新型的基于基函數(shù)模式的LED燈具各基函數(shù)存儲(chǔ)單元所存儲(chǔ)的基函 數(shù)示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參見(jiàn)圖3，本實(shí)用新型的基于基函數(shù)模式的LED燈具至少包括多個(gè)LED燈、控制模塊、 及LED燈驅(qū)動(dòng)電路等。
所述多個(gè)LED燈可為能形成8像素的24個(gè)LED燈，也可為能形成16像素的多個(gè)LED燈 等。在本實(shí)施例中，采用能形成8個(gè)像素點(diǎn)的24個(gè)LED燈。
所述控制模塊用于提供所述多個(gè)LED燈的顏色信息，其可為單片機(jī)。且所述控制模塊可 包括多個(gè)基函數(shù)存儲(chǔ)單元、地址存儲(chǔ)單元、數(shù)據(jù)解析單元、及基函數(shù)提取單元等。
所述多個(gè)基函數(shù)存儲(chǔ)單元，即基函數(shù)存儲(chǔ)單元l、基函數(shù)存儲(chǔ)單元2、……、基函數(shù)存儲(chǔ) 單元n，分別用于存儲(chǔ)不同的基函數(shù)，其中，每一基函數(shù)由多個(gè)像素點(diǎn)的顏色信息構(gòu)成，且每 一基函數(shù)的各像素點(diǎn)顏色信息分別與所述多個(gè)LED燈所形成的各像素點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)。例如，請(qǐng) 參見(jiàn)圖4a至4c所示，其中，基函數(shù)存儲(chǔ)單元l中存儲(chǔ)了圖4a所示的基函數(shù)l，所述基函數(shù) 1包括與所述24個(gè)LED燈形成的8個(gè)像素點(diǎn)一一相對(duì)應(yīng)的8個(gè)紅色像素點(diǎn)，基函數(shù)存儲(chǔ)單元 2中存儲(chǔ)了圖4b所示的基函數(shù)2，所述基函數(shù)2包括一一與所述24個(gè)LED燈形成的8個(gè)像素 點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的紅綠相間的8個(gè)像素點(diǎn)，……，基函數(shù)存儲(chǔ)單元n存儲(chǔ)了基函數(shù)3，所述基函數(shù)3 包括與所述24個(gè)LED燈形成的8個(gè)像素點(diǎn)一一相對(duì)應(yīng)的8個(gè)紅藍(lán)像素點(diǎn)，如圖4c所示，需 注意地是，各像素點(diǎn)的顏色信息通?？砂ㄉ{(diào)、飽和度和亮度數(shù)據(jù)。
所述地址存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)燈具自身的實(shí)際地址，例如為0000。
所述數(shù)據(jù)解析單元用于根據(jù)所述地址存儲(chǔ)單元所存儲(chǔ)的地址解析從外部輸入的與所述實(shí) 際地址相對(duì)應(yīng)的燈光效果數(shù)據(jù)，以從中解析出相應(yīng)的基函數(shù)。例如，外部輸入的與地址0000 相關(guān)聯(lián)的燈光效果數(shù)據(jù)中包含有基函數(shù)1。
所述基函數(shù)提取單元用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)解析單元所解析出的基函數(shù)自相應(yīng)的基函數(shù)存儲(chǔ) 單元提取相應(yīng)的基函數(shù)，以使LED燈驅(qū)動(dòng)單元根據(jù)所提取的基函數(shù)中的各像素點(diǎn)顏色信息與所述多個(gè)LED燈所形成的各像素點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)LED燈顯示相應(yīng)顏色。例如，所 述數(shù)據(jù)解析單元所解析出基函數(shù)1，則所述基函數(shù)提取單元自基函數(shù)存儲(chǔ)單元1中提取基函數(shù) 1;如果所述數(shù)據(jù)解析單元所解析出基函數(shù)2，則所述基函數(shù)提取單元自基函數(shù)存儲(chǔ)單元2中 提取基函數(shù)2;如果所述數(shù)據(jù)解析單元所解析出基函數(shù)3，則所述基函數(shù)提取單元自基函數(shù)存 儲(chǔ)單元n中提取基函數(shù)3。
所述LED燈驅(qū)動(dòng)電路用于根據(jù)所述控制模塊所提供的顏色信息驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的LED燈顯示相 應(yīng)顏色。例如，所述基函數(shù)提取單元自基函數(shù)存儲(chǔ)單元l中提取基函數(shù)l，其再根據(jù)基函數(shù)l 中的8個(gè)像素點(diǎn)的顏色信息與24個(gè)LED燈所形成的8個(gè)像素點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系提供全部紅色信息， 所述LED燈驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)24個(gè)LED燈所形成的8個(gè)像素點(diǎn)顯示成紅顏色；若所述基函數(shù)提取 單元自基函數(shù)存儲(chǔ)單元2中提取基函數(shù)2，其再根據(jù)基函數(shù)2中的8個(gè)像素點(diǎn)的顏色信息與 24個(gè)LED燈所形成的8個(gè)像素點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系提供紅綠相間的顏色信息，所述LED燈驅(qū)動(dòng)電路 驅(qū)動(dòng)24個(gè)LED燈所形成的8個(gè)像素點(diǎn)顯示成紅綠相間的效果；若所述基函數(shù)提取單元自基函 數(shù)存儲(chǔ)單元n中提取基函數(shù)3，其再根據(jù)基函數(shù)3中的8個(gè)像素點(diǎn)的顏色信息與24個(gè)LED燈 所形成的8個(gè)像素點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系提供紅藍(lán)相間的顏色信息，所述LED燈驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)24個(gè)LED 燈所形成的8個(gè)像素點(diǎn)顯示成紅藍(lán)相間的效果。
綜上所述，本實(shí)用新型的基于基函數(shù)模式的LED燈具通過(guò)在單片機(jī)中設(shè)置多個(gè)基函數(shù)存 儲(chǔ)單元，由此僅需從外部輸入包含與基函數(shù)相關(guān)的數(shù)據(jù)，即可使各LED燈顯示相應(yīng)的燈光效 果，避免了現(xiàn)有技術(shù)中需從外部輸入每一像素點(diǎn)的顏色信息而導(dǎo)致信息量過(guò)多的缺點(diǎn)，使外 部燈光效果控制數(shù)據(jù)更為簡(jiǎn)潔。
上述實(shí)施例僅列示性說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟 悉此項(xiàng)技術(shù)的人員均可在不違背本實(shí)用新型的精神及范圍下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修改。因此， 本實(shí)用新型的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。
權(quán)利要求1.一種基于基函數(shù)模式的LED燈具，其特征在于包括作為多個(gè)像素點(diǎn)的多個(gè)LED燈、用于提供所述多個(gè)LED燈的顏色信息的控制模塊、及用于根據(jù)所提供的顏色信息驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的LED燈顯示相應(yīng)顏色的LED燈驅(qū)動(dòng)電路，其中，所述控制模塊又包括多個(gè)基函數(shù)存儲(chǔ)單元，分別用于存儲(chǔ)不同的基函數(shù)，其中，每一基函數(shù)由多個(gè)像素點(diǎn)的顏色信息構(gòu)成，且每一基函數(shù)的各像素點(diǎn)顏色信息分別與所述多個(gè)LED燈所形成的各像素點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)；地址存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)燈具自身的實(shí)際地址；數(shù)據(jù)解析單元，用于根據(jù)所述地址存儲(chǔ)單元所存儲(chǔ)的地址解析從外部輸入的包含有與所述實(shí)際地址相關(guān)聯(lián)的基函數(shù)的燈光效果數(shù)據(jù)，以從中解析出相應(yīng)的基函數(shù)；基函數(shù)提取單元，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)解析單元所解析出的基函數(shù)自相應(yīng)的基函數(shù)存儲(chǔ)單元提取相應(yīng)的基函數(shù)，以使LED燈驅(qū)動(dòng)單元根據(jù)所提取的基函數(shù)中的各像素點(diǎn)顏色信息與所述多個(gè)LED燈所形成的各像素點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)LED燈顯示相應(yīng)顏色。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于基函數(shù)模式的LED燈具，其特征在于所述控制模塊為單片 機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型的基于基函數(shù)模式的LED燈具，包括作為多個(gè)像素點(diǎn)的多個(gè)LED燈、用于提供多個(gè)LED燈的顏色信息的控制模塊、及用于根據(jù)所提供的顏色信息驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的LED燈顯示相應(yīng)顏色的LED燈驅(qū)動(dòng)電路，其中，控制模塊又包括分別用于存儲(chǔ)不同的基函數(shù)且每一基函數(shù)的各像素點(diǎn)顏色信息分別與多個(gè)LED燈所形成的各像素點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)的多個(gè)基函數(shù)存儲(chǔ)單元；用于存儲(chǔ)燈具地址的地址存儲(chǔ)單元；用于根據(jù)所存儲(chǔ)的地址解析從外部輸入的燈光效果數(shù)據(jù)以獲得的基函數(shù)的數(shù)據(jù)解析單元；用于根據(jù)所解析出的基函數(shù)自相應(yīng)的基函數(shù)存儲(chǔ)單元提取相應(yīng)的基函數(shù)，以使LED燈驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)根據(jù)所提供的基函數(shù)中的各像素點(diǎn)顏色信息驅(qū)動(dòng)多個(gè)LED燈的基函數(shù)提取單元。
文檔編號(hào)H05B37/02GK201434324SQ20092005648
公開(kāi)日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2009年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月13日
發(fā)明者韜 李, 前 王 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)