一种LED灯串产生单体花色变化的方法

摘要

一种LED灯串产生单体花色变化的方法，控制信号搭载电源线传输；每颗单体控制芯片内含独立的识别码，与主控制器的主控命令中的地址码之间构建有快速寻址比较逻辑，依次有以下步骤：1)发送地址码和控制码；2)先自主控制器的存储器中读取各单体灯珠的地址位置信息，再将事先已完成花样变化的数据依顺序从存储器加载的个别单体灯珠位置依序执行主控命令，以控制每个单体灯珠的灯光随控制信号多样变化。本发明用双线同时完成电源的供给和数据的传递，灯串使用电源线搭载信号执行主控发送数据产生单体花色变化，可随时通过编程改变花样，组装时无须固定每个单体灯珠在灯串中的排序位置，可以采进行自动机械化大批量生产，显着降低生产成本。

说明书

技术领域

本发明涉及LED灯，特别是涉及一种LED灯串产生单体花色变化的 方法。

背景技术

现有双线连接应用的发光二极管(LightEmittingDiode，缩略词为 LED)灯串，常有以下方式：一种是利用电源驱动植入在单体LED灯珠上 的硬件驱动电路，使灯串同步固定变化花色，其缺陷是无法采用主控信号 控制。另一种是利用内部的程序内存采用一次性可编程只读存储器(One TimeProgrammableReadOnlyMemory，缩略词为OTPROM，简化为OTP) 的单片机，根据预先设定的花色变化内容预先编程并烧录于每个不同芯片 中并和至少一个R-G-B三色LED灯珠键合成集控制和发光为一体的独立 的单体智能型LED灯珠，其缺陷是每个单体智能型LED灯珠位置固定， 难以实现自动化机械生产，且无法执行主控信号。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种 LED灯串产生单体花色变化的方法。

本发明的技术问题通过以下技术方案予以解决。

这种LED灯串产生单体花色变化的方法，所述LED灯串由至少一个 R-G-B三色LED灯珠与每颗单体控制芯片加工键合成集控制和发光为一 体的单体智能型LED双脚灯珠串联或/和并联连接组成，所述LED灯串与 主控制器连接后执行主控制器的主控命令显示灯光多样变化。

这种LED灯串产生单体花色变化的方法的特点是：

基于控制信号和电源的电压存在不同的电位差，所述主控制器控制所 述LED灯串的花样变化的控制信号搭载电源线传输。

所述每颗单体控制芯片内含独立的识别码即所述控制芯片本身地址， 与所述主控制器的主控命令中的地址码之间构建有快速寻址比较逻辑，无 需逐位比较地址，基于快速寻址比较芯片本身地址码的方法，依次有以下 步骤：

1)发送地址码和控制码，地址码分为三段共20位，即首4位码元+ 次8位码元+低8位码元，利用预设寻址软件配合光电二极管进行寻址比 较，先检测低8位地址，如果不符合，则继续比较次8位地址，再不匹配， 进行最终4位比对，依次循环比对直至所有单体地址被确认为止，不必逐 一位进行比较，寻址时间缩短；

2)所述每颗单体控制芯片的地址编码，在集成电路圆片测试时定义完 成，各个单体R-G-B三色LED灯珠组装成灯串后与所述主控制器连接， 在主控制器给灯串发送数据前，先自主控制器的存储器中读取各单体 R-G-B三色LED灯珠的地址位置信息，再将事先已完成花样变化的数据依 顺序从存储器加载的个别单体灯珠位置依序执行主控制器的主控命令，以 控制当前灯串的每个单体智能型LED双脚灯珠的灯光随控制信号多样变 化，而且在灯串生产时单体智能型LED双脚灯珠可随机装配在灯串的任一 位置。

本发明的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。

所述控制信号和电源的电压使用不同的电位差判别，具体是所述控制 信号为“0”的编码取样高电平5.0V，低电平3.6V、间隔为5μs，两低电 平之间的间隔时间至少为5μs；所述控制信号为“1”的编码取样高电平 5.0V，低电平3.6V、间隔为10μs，两低电平之间的间隔时间至少为5μs； 所述控制信号的停止码为高电平5.0V，低电平3.6V、间隔为20μs，两低 电平之间的间隔时间至少为5μs。

所述单体控制芯片本身地址分三段，所述主控制器的主控命令中的地 址码与所述控制芯片本身地址对应分为三段。

所述单体控制芯片本身地址分为三段，是e2(4bit)+e1(8bit)+e0(8bit)， 所述主控制器的主控命令中的地址码对应分为三段：a2(4bit)+a1(8bit) +a0(8bit)。

如果e2＝a2或者e2＝0，则判明本段地址码符合控制芯片对应段地址；

如果e1＝a1或者e1＝0，则判明本段地址码符合控制芯片对应段地址；

如果e0＝a0或者e0＝0，则判明本段地址码符合控制芯片对应段地址；

其余情况，则判明本段地址码不符合控制芯片对应段地址。

所述单体智能型LED双脚灯珠，是随机选取配置在未知排列顺序的 LED灯串上，组装成灯串后与所述主控制器连接，进行所述单体控制芯片 的地址识别，采用摄像视频识别或感光三极管识别配合设定的寻址程序快 速完成寻址工作，识别毎个单体智能型LED双脚灯珠的相应位置和地址编 码，并将相应位置和地址编码信息置入所述主控制器的存储器中，由所述 主控制器发送包含存储器中个别单体智能型LED双脚灯珠的相应位置和 地址编码的数据给相应的单体智能型LED双脚灯珠，完成个别独立控制的 目标，使所述LED灯串有效执行主控制器的主控命令，显示正确的灯光花 色变化。

本发明的技术问题通过以下再进一步的技术方案予以解决。

所述在集成电路圆片测试时定义每颗单体控制芯片的地址编码，使每 颗单体控制芯片内含唯一独立的识别码，利用芯片设计是赋予20个可断、 合的熔丝组成2²⁰＝1048K个不同编码，相应赋予每颗单体控制芯片在指定 批次内有一个唯一独立的识别码。

所述单体智能型LED双脚灯珠是表面装贴发光二极管(Surface MountedDevices，缩略词为SMD)、封装成双脚直立式灯珠中的一种，依 据市场需要做成包括似子弹头、圆头和平头的各种不同外形，外径是3mm、 5mm、6mm和8mm中的一种。

所述主控制器由电可擦可编程只读存储器(ElectricallyErasable ProgrammableRead-OnlyMemory，缩略词为EEPROM)、快擦型存储器 (FlashEEPROMMemory，又名闪存)和安全数字存储(SecureDigital Memory，缩略词为SD)卡中的一种与单片机组合而成。每个单体智能型 LED双脚灯珠的地址和序列位置信息，以及花色变化数据都存储在所述主 控制器中。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

本发明是LED灯串的一种创新架构双线应用，用双线同时完成电源的 供给和数据的传递，灯串使用电源线搭载信号执行主控发送数据产生单体 花色变化，可随时通过编程改变花样，且在灯串组装时无须固定每个单体 智能型LED双脚灯珠在灯串中的排序位置，可以采用通用LED灯串使用 的机械自动化生产模式进行自动机械化大批量生产，显着降低生产成本。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行说明。

一种LED灯串产生单体花色变化的方法，LED灯串由多个R-G-B三 色LED灯珠与每颗单体控制芯片加工键合成集控制和发光为一体的单体 智能型LED双脚灯珠串联或/和并联连接组成，LED灯串与主控制器连接 后执行主控制器的主控命令显示灯光多样变化。

基于控制信号和电源的电压存在不同的电位差，主控制器控制LED 灯串的花样变化的控制信号搭载电源线传输。控制信号和电源的电压使用 不同的电位差判别，具体是控制信号为“0”的编码取样高电平5.0V，低电 平3.6V、间隔为5μs，两低电平之间的间隔时间至少为5μs；控制信号为“1” 的编码取样高电平5.0V，低电平3.6V、间隔为10μs，两低电平之间的间 隔时间至少为5μs；控制信号的停止码为高电平5.0V，低电平3.6V、间隔 为20μs，两低电平之间的间隔时间至少为5μs。

每颗单体控制芯片内含独立的识别码即控制芯片本身地址，与主控制 器的主控命令中的地址码之间构建有快速寻址比较逻辑，无需逐位比较地 址，基于快速寻址比较芯片本身地址码的方法，依次有以下步骤：

1)发送地址码和控制码，地址码分为三段共20位，即首4位码元+ 次8位码元+低8位码元，利用预设寻址软件配合光电二极管进行寻址比 较，先检测低8位地址，如果不符合，则继续比较次8位地址，再不匹配， 进行最终4位比对，依次循环比对直至所有单体地址被确认为止，不必逐 一位进行比较，寻址时间缩短；

2)每颗单体控制芯片的地址编码，在集成电路圆片测试时定义完成， 各个单体R-G-B三色LED灯珠组装成灯串后与主控制器连接，在主控制 器给灯串发送数据前，先自主控制器的存储器中读取各单体R-G-B三色 LED灯珠的地址位置信息，再将事先已完成花样变化的数据依顺序从存储 器加载的个别单体灯珠位置依序执行主控制器的主控命令，以控制当前灯 串的每个单体智能型LED双脚灯珠的灯光随控制信号多样变化，而且在灯 串生产时单体智能型LED双脚灯珠可随机装配在灯串的任一位置。

本具体实施方式的单体控制芯片本身地址分三段，主控制器的主控命 令中的地址码与控制芯片本身地址对应分为三段。

单体控制芯片本身地址分为三段，是e2(4bit)+e1(8bit)+e0(8bit)，主控 制器的主控命令中的地址码对应分为三段：a2(4bit)+a1(8bit)+a0(8bit)。

如果e2＝a2或者e2＝0，则判明本段地址码符合控制芯片对应段地址；

如果e1＝a1或者e1＝0，则判明本段地址码符合控制芯片对应段地址；

如果e0＝a0或者e0＝0，则判明本段地址码符合控制芯片对应段地址；

其余情况，则判明本段地址码不符合控制芯片对应段地址。

单体智能型LED双脚灯珠，是随机选取配置在未知排列顺序的LED 灯串上，组装成灯串后与主控制器连接，进行单体控制芯片的地址识别， 采用摄像视频识别或感光三极管识别配合设定的寻址程序快速完成寻址工 作，识别毎个单体智能型LED双脚灯珠的相应位置和地址编码，并将相应 位置和地址编码信息置入主控制器的存储器中，由主控制器发送包含存储 器中个别单体智能型LED双脚灯珠的相应位置和地址编码的数据给相应 的单体智能型LED双脚灯珠，完成个别独立控制的目标，使LED灯串有 效执行主控制器的主控命令，显示正确的灯光花色变化。

本具体实施方式在集成电路圆片测试时定义每颗单体控制芯片的地址 编码，使每颗单体控制芯片内含唯一独立的识别码，利用芯片设计是赋予 20个可断、合的熔丝组成2²⁰＝1048K个不同编码，相应赋予每颗单体控制 芯片在指定批次内有一个唯一独立的识别码。

单体智能型LED双脚灯珠是表面装贴发光二极管SMD，依据市场需 要做成似子弹头，外径是5mm。

主控制器由EEPROM与单片机组合而成。每个单体智能型LED双脚 灯珠的地址和序列位置信息，以及花色变化数据都存储在主控制器中。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说 明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术 领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出如果干等同 替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交 的权利要求书确定的专利保护范围。