CN103870403A - 可用手机或电脑进行软件更新和/或自定义控制方案的led灯具及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可用手机或电脑进行软件更新和/或自定义控制方案的LED灯具和方法，包括微控制器和操作键盘，还包括有线或无线通讯模块，有线或无线通讯模块与微控制器连接，在手机或电脑内部安装有照明应用软件，通过有线或无线通讯方式将手机或电脑与微控制器链接，用手机或电脑对微控制器的软件进行更新和/或对微控制器进行数据传输和实时控制。解决现有技术的LED灯具微控制器软件永久固化不能更新的问题，软件更新简单方便，成本低廉，还可通过手机或电脑对LED灯具进行实时控制，用户可自定义照明控制方案并加以保存和进行软件更新。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED灯具，特别是涉及一种可用手机或电脑进行软件更新和/或自定义控制方案的LED灯具及其方法。
背景技术
现有一些的LED灯具内部具有微控制器，如带有微控制器的LED球泡灯盒LED情景灯，可通过红外或无线遥控器对灯泡进行调光调色控制。LED调光控制器内部也都具有一个微控制器，用于控制LED光源产生我们需要的光线和效果。但现有的LED灯具和LED调光控制器都是制造时将软件写入微控制器，软件永久固化在微控制器内部，不能更新，这就使用户不能通过更新来获得并使用后续升级的更好的照明控制方案，因此不能获得新的更好的照明体验。LED灯具的照明控制方案，例如LED台灯，都是在出厂前由生产商编写好软件程序烧录到微控制器里，由于程序是固化的不可更改，调光操作每一挡的亮度都是固定的，即使有5挡调光按键选择亮度，也只是粗略的接近适合自己的亮度而已，因为每个人对光的敏感度都会有所不同，同一档亮度，对某个人来说很合适，而对另一个人来说也许有些过头，年龄上的差异也会在同一个光线下产生不同的感受。即便有可连续调光的方式供用户使用，但迅速变化的调光过程使用户来不及选择适合自己的光线，即使是在适合的光线下立即停止操作往往也会调过头，使用不便。现有技术更不能做到用户自己设定和修改照明控制方案，现有技术也仅仅可对LED灯具通过红外遥控器或手机WIFI实时遥控来实现调光调色，而对于LED灯具特别是LED台灯和LED情景灯来说，操作最频繁的还是原灯具自带的操作键盘，而原灯具的操作键盘只能使用原机固化的程序。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供可用手机或电脑进行软件更新和/或自定义控制方案的LED灯具及其方法，解决现有技术的LED灯具都是制造时将软件程序写入微控制器，软件永久固化在微控制器内部不能更新的问题，解决用户自己不能设定和修改照明控制方案的问题，软件更新简单方便，成本低廉，还可通过手机或电脑对LED灯具进行实时控制，使用户通过后续软件更新来获得并使用后续升级的更好的照明控制方案，用户可自定义和修改照明控制方案，因此具有显著的技术进步。
本发明的一种可用手机或电脑进行软件更新和/或自定义控制方案的LED灯具，包括微控制器和操作键盘，其特征在于：还包括有线或无线通讯模块，有线或无线通讯模块与微控制器连接；还包括手机或电脑，其内部安装有照明 应用软件；通过有线或无线通讯方式将手机或电脑与微控制器链接，手机或电脑与微控制器之间进行有线或无线通讯，用手机或电脑对微控制器的软件进行更新和/或对微控制器进行数据传输和实时控制。
所述有线通讯模块为USB转串口模块，所述USB转串口模块与所述微控制器连接，手机或电脑通过USB线与USB转串口模块进行有线链接。
所述有线通信模块为音频输入口，音频输入口与微控制器连接，手机或电脑通过音频线与微控制器进行有线链接。
所述无线通讯模块为WIFI或蓝牙模块，WIFI或蓝牙模块与微控制器连接，手机或电脑通过WIFI或蓝牙与微控制器进行无线链接。
所述无线通讯模块为红外接收模块，红外接收模块与微控制器连接，手机或电脑的音频口安装有红外发送模块，手机或电脑通过红外线与微控制器进行无线链接。
所述无线通讯模块为红外收发模块，红外收发模块与微控制器连接，手机或电脑的USB接口安装红外收发模块，手机或电脑通过红外线与微控制器进行无线链接。
还包括显示单元，和/或红外传感器，和/或超声波传感器，和/或光敏传感器，和/或温度传感器；所述显示单元以及所有传感器均与微控制器连接，显示单元可显示信息，传感器可将检测的数据传输给微控制器，还可通过微控制器传输给手机或电脑。
一种可用手机或电脑进行软件更新和/或自定义控制方案的LED灯具的软件更新方法，其特征在于包括以下步骤：对于上位机：编写手机或电脑照明应用软件；安装手机或电脑照明应用软件；将手机或电脑与微控制器链接；打开手机或电脑的照明应用软件；选择照明方案软件版本；点击软件更新按钮；向微控制器发送软件更新标志码；向微控制器发送软件更新数据包；向微控制器发送软件更新结束码；对于微控制器：初始化MCU，配置相关参数，使能串口等外设中断；产生串口中断，接收数据包；解析串口数据包；接收软件更新标识码；接收校验软件更新数据包，更新Flash用户应用程序；接收软件更新结束码；返回软件更新完成状态；使能MCU复位，执行更新后的程序。
一种可用手机或电脑进行软件更新和/或自定义控制方案的LED灯具的自定义控制方案的方法，其特征在于包括以下步骤：对于上位机：将手机或电脑与微控制器链接；打开手机或电脑的照明应用软件；选择照明控制模式；对 所选择的照明模式进行调整修改；向微控制器实时发送调整修改控制信息，观测灯光变化；对满意的灯光调整设定另存为新命名的照明方案；选择新的照明方案进行软件更新；对于微控制器：初始化MCU，配置相关参数，使能串口等外设中断；产生串口中断，接收数据包；解析串口数据包；接收控制数据包；解析控制数据包；得到相关控制命令；MCU执行该控制命令；退出串口中断程序。
以上所述照明应用软件具有调光模块，和/或调色模块，和/或场景模块，和/或时间管理模块，和/或自定义按键模块，和/或音乐灯光模块，和/或坐姿提醒模块，和/或语音模块，和/或远程互动模块。
本发明解决现有技术的LED灯具都是制造时将软件写入微控制器，软件永久固化在微控制器内部不能更新的问题，解决用户自己不能设定和修改照明控制方案的问题。软件更新简单方便，成本低廉，用户可通过手机或电脑对LED灯具进行实时控制，可自定义和修改照明控制方案，保存自定义的照明控制方案，更新自定义的照明控制方案给灯具的微控制器，使用户在灯具自带的操作键盘上也可以获得新的照明控制操作体验。用户可精细调光设定适合自己的亮度，甚至可自定义按键功能，使用音乐灯光、语音控制、坐姿提醒、远程互动等功能。产品及软件供应商可提供新的升级软件供用户下载安装更新使用，使用户通过后续软件更新来获得更好的照明控制方案而带来更好的用户体验。
附图说明
图1是本发明USB有线通讯的示意图。
图2是本发明音频有线通讯的示意图。
图3是本发明WIFI或蓝牙无线通讯的示意图。
图4是本发明红外无线通讯的示意图。
图5是本发明USB有线通讯的原理框图。
图6是本发明音频有线通讯的原理框图。
图7是本发明WIFI或蓝牙无线通讯的原理框图。
图8是本发明红外单向传输无线通讯的原理框图。
图9是本发明红外双向传输无线通讯的原理框图。
图10是本发明具有显示单元和传感器的原理框图。
图11是本发明上位机软件的流程图。
图12是本发明软件更新在上位机的流程图。
图13是本发明软件用户自定义照明控制方案在上位机的流程图。
图14是本发明软件更新在微控制器的流程图。
图15是本发明软件用户自定义照明控制方案在微控制器的流程图。
图16是本发明软件用户自定义照明控制方案和软件更新在微控制器的流程图。
图17是本发明上位机软件的原理框图。
本发明所述的上位机是指手机、平板电脑、笔记本电脑合台式电脑。本发明所述的手机或电脑是指手机或平板电脑、笔记本电脑和台式电脑。
本发明中未描述部分包括LED驱动电路、电源电路以及LED发光器件为现有技术，在此省略。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明做进一步的描述。
参见图1至图9，本发明的可用手机或电脑进行软件更新和/或自定义控制方案的LED灯具，包括微控制器和操作键盘，还包括有线或无线通讯模块，有线或无线通讯模块与微控制器连接；还包括手机或电脑，其内部安装有照明应用软件；通过有线或无线通讯方式将手机或电脑与微控制器链接，手机或电脑与微控制器之间进行有线或无线通讯，用手机或电脑对微控制器的软件进行更新和/或对微控制器进行数据传输和实时控制。
参见图1和图9，本发明所述有线通讯模块为USB转串口模块，所述USB转串口模块与所述微控制器连接，手机或电脑通过USB线与USB转串口模块进行有线链接。
USB转串口模块包括CH340芯片和晶振，也可采用PL2303芯片或其它USB转串口芯片。
参见图2和图6所示，本发明所述有线通信模块还可以是音频输入口，音频输入口与微控制器连接，手机或电脑通过音频线与微控制器进行有线链接。手机或电脑通过软件控制手机或电脑的耳机音频接口发出通讯信号给灯具的微控制器。耳机音频输出信号给微控制器只能单向传输，不能使用双向传输的一些功能，但成本相对较低。
参见图3和图7所示，本发明所述无线通讯模块为WIFI或蓝牙模块，WIFI或蓝牙模块与微控制器连接，手机或电脑通过WIFI或蓝牙与微控制器进行无线链接。
WIFI模块可采用USR-WIFI232-T串口转WIFI模块，其数据收发端口 分别与微控制器的数据收发端口连接。也可采用其它型号的WIFI模块。还可直接采用内含WIFI功能的微控制器替代上述的微控制器和WIFI模块，如GainSpan公司的GS1010，这是高度集成的超低功耗WIFI无线片上***，只是目前价格较高。
蓝牙模块可采用HM4.0BLE蓝牙模块，内部采用TI CC2540芯片，其数据收发端口分别与微控制器的数据收发端口连接。也可采用其它型号的WIFI模块。
参见图4和图8，本发明所述无线通讯模块为红外接收模块，红外接收模块与微控制器连接，手机或电脑的音频口安装有红外发送模块，手机或电脑通过红外线与微控制器进行无线链接。手机或电脑通过软件控制手机或电脑的耳机音频接口通过与音频接口连接的红外发送模块向与微控制器连接的红外接收模块发送通讯数据，因此数据只能单向传输。
参见图4和图9，本发明所述无线通讯模块为红外收发模块，红外收发模块与微控制器连接，手机或电脑的USB接口安装红外收发模块，手机或电脑通过红外线与微控制器进行无线链接。手机或电脑通过软件控制手机或电脑的USB接口通过与USB接口连接的红外收发模块向与微控制器连接的红外收发模块发送和接收通讯数据，因此数据可双向传输。
参见图10，本发明还包括显示单元，和/或红外传感器，和/或超声波传感器，和/或光敏传感器，和/或温度传感器；所述显示单元以及所有传感器均与微控制器连接，显示单元可显示信息，传感器可将检测的数据传输给微控制器，还可通过微控制器传输给手机或电脑。显示单元可以是液晶显示屏，也可以是LED指示灯。上述显示单元与各种传感器在本发明的技术方案中可采用其中之一，也可采用其中的两项，也可以都采用，因此使用了“和/或”的词句。
本发明的可用手机或电脑进行软件更新和/或自定义控制方案的LED灯具的软件更新方法，具体包括以下步骤：
参见图11和图12，对于上位机：编写手机或电脑照明应用软件；安装手机或电脑照明应用软件；将手机或电脑与微控制器链接；打开手机或电脑的照明应用软件；选择照明方案软件版本；点击软件更新按钮；向微控制器发送软件更新标志码；向微控制器发送软件更新数据包；向微控制器发送软件更新结束码。
参见图14，对于微控制器：初始化MCU，配置相关参数，使能串口等外设中断；产生串口中断，接收数据包；解析串口数据包；接收软件更新标识码；接收校验软件更新数据包，更新Flash用户应用程序；接收软件更新结束 码；返回软件更新完成状态；使能MCU复位，执行更新后的程序。
本发明的一种可用手机或电脑进行软件更新和/或自定义控制方案的LED灯具的自定义控制方案的方法，具体包括以下步骤：
参见图13，对于上位机：将手机或电脑与微控制器链接；打开手机或电脑的照明应用软件；选择照明控制模式；对所选择的照明模式进行调整修改；向微控制器实时发送调整修改控制信息，观测灯光变化；对满意的灯光调整设定另存为新命名的照明方案；选择新的照明方案进行软件更新。
参见图15，对于微控制器：初始化MCU，配置相关参数，使能串口等外设中断；产生串口中断，接收数据包；解析串口数据包；接收控制数据包；解析控制数据包；得到相关控制命令；MCU执行该控制命令；退出串口中断程序。
参见图16，微控制器在WG04步骤和WK04步骤先后检测串口数据包是否为软件更新标识码和是否为控制数据包，这样就可以在建立通讯链接时随时可以实时控制微控制器发出各种控制指令，调整设定用户自定义的照明控制方案时实时观看调整设定的照明效果，如当前调光率是否合适，也可以随时保存自定义的照明控制方案，随时对保存的新的照明控制方案进行软件更新到微控制器里。如果在WG02步骤未产生串口中断没有接收到数据时则转到步骤WJ01检测键盘接口，进入键盘操作步骤，随时可操作键盘发出控制指令。
参见图17，本发明所述照明应用软件具有调光模块，和/或调色模块，和/或场景模块，和/或时间管理模块，和/或自定义按键模块，和/或音乐灯光模块，和/或坐姿提醒模块，和/或语音模块，和/或远程互动模块。上述除调光模块为必不可少外，其它模块在本发明的技术方案中可根据具体产品的***格和型号的实际情况来选择取舍，因此使用了“和/或”的词句。还可以根据需求来增加模块。
使用调光模块可对LED灯具进行调光，具体可用触摸滑动方式、触摸滚轮方式以及数字按键方式调整设定，具体可由用户选择。调光率可精细调整，如每隔1％一挡从1％到100％，甚至可以更加精细。灯亮和灯灭瞬时可定义为突明突暗和渐明渐暗模式，渐明渐暗可模拟白炽灯的灯丝加热渐亮和渐暗效果，其它模块的调整设定方式可参考调光模块。场景模块可由用户选择在不同的场合需求下使用不同的照明方案，用户还可自定义场景及保存。时间管理模块可按用户的需求在设定的时间开灯或关灯以及灯光闪烁提醒，如睡前打开定时关灯模式，看书困了到时自动关灯，早上起床时灯光按设定的时间由逐渐点亮来模拟自然天亮的效果来唤醒用户。自定义按键模块，可对灯具操作键盘上的按键 功能进行更改调整，还可增加新的按键功能。音乐灯光模块，可产生自身变化的灯光效果，还可随着音乐的节奏变化，可通过手机或电脑里的音频文件来激发，也可用手机或电脑自带的话筒拾取的音频信号来激发。坐姿提醒模块，可通过与微控制器连接的红外或超声波传感器检测人体的位置变化并将该信息传输给手机或电脑，由软件程序控制灯光发出提醒。可在第一次使用时检测人体的正确坐姿和不正确坐姿，将信息发送给手机或电脑，通过软件设定保存，并将这一坐姿检测程序用软件更新的方式更新给微控制器，此后就可由微控制器直接检测用户的坐姿并发出灯光提醒。关于提醒，还可以设置一个扬声器与微控制器连接，这样本发明除了可以使用灯光提醒外还可以使用声音提醒，且声音提醒可供其它模块使用。语音模块，可通过该模块让用户通过语音识别来控制照明。远程互动模块，可远程接收装有相关软件的其它手机或电脑发来的信息，本地手机或电脑接收并激活信息来进行照明控制及灯光或声光互动。
本发明不仅适用于具有微控制器的LED台灯、LED情景灯、LED灯泡、LED吸顶灯、LED吊灯等照明灯具，还可用于具有微控制器的照明控制开关以及其它具有微控制器的照明装置。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种可用手机或电脑进行软件更新和或自定义控制方案的LED灯具，包括微控制器和操作键盘，其特征在于：
还包括有线或无线通讯模块，有线或无线通讯模块与微控制器连接；
还包括手机或电脑，其内部安装有照明应用软件；
通过有线或无线通讯方式将手机或电脑与微控制器链接，手机或电脑与微控制器之间进行有线或无线通讯，用手机或电脑对微控制器的软件进行更新和或对微控制器进行数据传输和实时控制。
2.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于：
所述有线通讯模块为USB转串口模块，所述USB转串口模块与所述微控制器连接，手机或电脑通过USB线与USB转串口模块进行有线链接。
3.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于：
所述有线通信模块为音频输入口，音频输入口与微控制器连接，手机或电脑通过音频线与微控制器进行有线链接。
4.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于：
所述无线通讯模块为WIFI或蓝牙模块，WIFI或蓝牙模块与微控制器连接，手机或电脑通过WIFI或蓝牙与微控制器进行无线链接。
5.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于：
所述无线通讯模块为红外接收模块，红外接收模块与微控制器连接，手机或电脑的音频口安装有红外发送模块，手机或电脑通过红外线与微控制器进行无线链接。
6.如权利要求1所述的LED灯具，其特征在于：
所述无线通讯模块为红外收发模块，红外收发模块与微控制器连接，手机或电脑的USB接口安装红外收发模块，手机或电脑通过红外线与微控制器进行无线链接。
7.如权利要求1至6中任一项所述的LED灯具，其特征在于：
还包括显示单元，和或红外传感器，和或超声波传感器，和或光敏传感器，和或温度传感器；
所述显示单元以及所有传感器均与微控制器连接，显示单元可显示信息，传感器可将检测的数据传输给微控制器，还可通过微控制器传输给手机或电脑。
8.一种可用手机或电脑进行软件更新和或自定义控制方案的LED灯具的软件更新方法，其特征在于包括以下步骤：
对于上位机：
编写手机或电脑照明应用软件；
安装手机或电脑照明应用软件；
将手机或电脑与微控制器链接；
打开手机或电脑的照明应用软件；
选择照明方案软件版本；
点击软件更新按钮；
向微控制器发送软件更新标志码；
向微控制器发送软件更新数据包；
向微控制器发送软件更新结束码；
对于微控制器：
初始化MCU，配置相关参数，使能串口等外设中断；
产生串口中断，接收数据包；
解析串口数据包；
接收软件更新标识码；
接收校验软件更新数据包，更新Flash用户应用程序；
接收软件更新结束码；
返回软件更新完成状态；
使能MCU复位，执行更新后的程序。
9.一种可用手机或电脑进行软件更新和或自定义控制方案的LED灯具的自定义控制方案的方法，其特征在于包括以下步骤：
对于上位机：
将手机或电脑与微控制器链接；
打开手机或电脑的照明应用软件；
选择照明控制模式；
对所选择的照明模式进行调整修改；
向微控制器实时发送调整修改控制信息，观测灯光变化；
对满意的灯光调整设定另存为新命名的照明方案；
选择新的照明方案进行软件更新；
对于微控制器：
初始化MCU，配置相关参数，使能串口等外设中断；
产生串口中断，接收数据包；
解析串口数据包；
接收控制数据包；
解析控制数据包；
得到相关控制命令；
MCU执行该控制命令；
退出串口中断程序。
10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于：
所述照明应用软件具有调光模块，和或调色模块，和或场景模块，和或时间管理模块，和或自定义按键模块，和或音乐灯光模块，和或坐姿提醒模块，和或语音模块，和或远程互动模块。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140618 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |