CN104168689A - 一种led灯具的调控装置及方法 - Google Patents

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胡正发
魏威
夏智锋
陈燕娜
戴晓东
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Abstract

本发明是一种LED灯具的调控装置及方法，特别是一种无极色温变化和具有情绪适应功能的LED灯具调控装置及方法。本发明的LED灯具的调控装置包括控制器、LED光源模块、显示模块，控制器分别与LED光源模块及显示模块连接。通过控制器可智能调控LED光源模块色温，也可通过人为调控，实现无极色温变换的效果。通过对白/红/绿/蓝LED灯的组合模块进行灯组元的电流控制，使其色温能在一定范围内变化并与外部环境智能契合，以实现情绪调节的功能，且保持高显色指数；也可通过控制器上的调控按键对已有的不同模式进行控制，达到模块化的色温变化和无极色温变换的效果，并在显示模块上显示其色温，显色指数等信息。

Description

一种LED灯具的调控装置及方法
技术领域
本发明涉及一种LED灯具的调控装置及方法，特别是一种无极色温变化和具有情绪适应功能的LED灯具调控装置及方法；具体涉及了用于LED灯具色温变换调节控制器的调控方案。
背景技术
人类照明工具，照明光源经历了诸多的变迁。而今半导体照明LED（Light Emitting Diode，发光二级管）的发展开辟了照明技术的新时代，其优越的节能、绿色、高效、环保等特质导致其成为取代传统照明的新型光源。LED灯的发光，主要是通过紫外激发荧光粉，辐射可见光，目前，在工作场所、家庭环境等有人类参与活动的氛围下，所使用的LED灯具，存在着显色指数低的缺点，且缺乏可以根据人类情绪进行宽色温调控的机制，使得LED灯具在人与光环境的协调中难以发挥它最大，最合适的作用。
基于如此情况，业内人士着手研究如何发挥LED可调节色温的要求，对若干白/红/绿/蓝LED灯的组合光源模块，对其进行电流/电压控制，使其色温在某一足够宽的范围内变化，并且拥有高的显色指数品质，且能通过调控***的控制器对其色温数据进行控制的方案。
发明内容
本发明目的在于提供一种可智能调控LED光源模块的色温，也可通过人为调控，实现无极色温变换的效果的LED灯具的调控装置。本发明主要解决的技术问题在于，如何实现不同颜色LED灯的混光，达到可以利用具有高显色指数的白光，并且拥有足够宽的色温变换区间。
本发明另一目的在于提供一种如何对LED的色温数据进行控制来实现可以适应人类情绪变化的LED灯具的调控装置的调控方法。本发明可以实现智能调控和无极色温变化调控的效果。
本发明解决技术问题所采用的方案是：
本发明的LED灯具的调控装置，包括有控制器、LED光源模块、显示模块，控制器分别与LED光源模块及显示模块连接。
上述控制器包括有芯片U1，晶振Y1，电阻R1- R6，电容C1- C9，排针JP0- JP4，上述芯片U1中有4个引脚连接电阻R3-R6，电阻R3-R6连接LED作为限流电阻，LED接地形成回路通电，芯片U1中所有引脚平均分为4组，每组分别连接排针JP1-JP4作为方便与元器件连接的引脚使用，上述电容C2与C3连接晶振Y1两端作为晶振滤波电容使用，并与R2形成电容三点式震荡电路，晶振Y1连接芯片U1的两个引脚给芯片U1提供稳定时钟信号，C4电容连接芯片U1的VCAP端与地保证内核的正常运行，电容C5与电容C6并联连接在VDDA与地之间滤除模拟电路的电源在工作时产生的高频谐波成分，电容C1连接在芯片U1的复位端为滤波电容，与R1上拉电阻组成复位电路，电容C7、C8、C9并联接在电源VDD与地GND之间作为电源的滤波电容滤除电源在工作时产生的高频谐波成分。
本发明的LED灯具的调控装置的控制方法，控制器通过控制LED光源模块2中若干白、红、绿、蓝四种颜色的LED灯的电流大小进行混光，从而获得具有高显色指数的大范围色温变换数据。
上述控制器设有存储色温数据的存储器。
本发明的LED灯具的调控装置包括控制器、LED光源模块、显示模块。通过控制器可智能调控LED光源模块色温，也可通过人为调控，实现无极色温变换的效果。通过对白/红/绿/蓝LED灯的组合模块进行灯组元的电流控制，使其色温能在一定范围内变化并与外部环境智能契合，以实现情绪调节的功能，且保持高显色指数；也可通过控制器上的调控按键对已有的不同模式进行控制，达到模块化的色温变化和无极色温变换的效果，并在显示模块上显示其色温，显色指数等信息；本发明是一种无极色温变化和具有情绪适应功能的LED灯具调控装置及方法，能实现由若干白/红/绿/蓝颜色LED组成光源模块的混光，得到可利用的具有高显色指数的白光，拥有不同的色温品质；本发明通过控制色温变化，实现与外部环境契合，是一种适应人类情绪变化的LED配光方案，实现人与光环境相和谐。
附图说明
图1为本发明LED灯具的调控装置的原理图。
图2为本发明控制器模块的电路原理图。
具体实施方式
本发明LED灯具的调控装置的原理图如图1所示，包括有控制器1、LED光源模块2、显示模块3，控制器1分别与LED光源模块2及显示模块3连接。
上述控制器1的原理图如图2所示，上述控制器1包括有芯片U1，晶振Y1，电阻R1- R6，电容C1- C9，排针JP0- JP4，上述芯片U1中有4个引脚连接电阻R3-R6，电阻R3-R6连接LED作为限流电阻，LED接地形成回路通电，芯片U1中所有引脚平均分为4组，每组分别连接排针JP1-JP4作为方便与元器件连接的引脚使用，上述电容C2与C3连接晶振Y1两端作为晶振滤波电容使用，并与R2形成电容三点式震荡电路，晶振Y1连接芯片U1的两个引脚给芯片U1提供稳定时钟信号，C4电容连接芯片U1的VCAP端与地保证内核的正常运行，电容C5与电容C6并联连接在VDDA与地之间滤除模拟电路的电源在工作时产生的高频谐波成分，电容C1连接在芯片U1的复位端为滤波电容，与R1上拉电阻组成复位电路，电容C7、C8、C9并联接在电源VDD与地GND之间作为电源的滤波电容滤除电源在工作时产生的高频谐波成分。针对不同色温的电流差异，芯片U1将各个不同的电流数据存储于其内，通过控制器的按键选择不同模式，使芯片U1输出不同模式对应的调制电流。
上述引脚JP0_1连接芯片U1的电源端VCC引出电源，JP0_2连接芯片U1的SWIM/PD1，JP0_3连接芯片U1的接地端GND引出地线，JP0_4连接芯片U1的RESET作为复位电路的控制端。
本实施例中，上述芯片U1为单片机。上述晶振Y1为16MHz晶振针。上述LED光源模块2包括有若干白、红、绿、蓝四种颜色的LED灯。
本发明LED灯具的调控装置的控制方法，控制器1通过控制LED光源模块2中若干白、红、绿、蓝四种颜色的LED灯的电流大小进行混光，从而获得具有高显色指数的大范围色温变换数据。
上述控制器1通过控制LED光源模块2中若干个白、红、绿、蓝四种颜色的LED灯的电流，得到光源模块的混光。当红、绿、蓝的三基色达到某种比例，光源模块的显色指数可至90以上，光源拥有很好的颜色还原品质，其色温可调节宽度为2800K至14000K，由控制器芯片存储信息。
上述控制器1设有存储色温数据的存储器。控制芯片存储色温数据，具有与外部环境相契合，适应人类情绪变换的智能控制模式，控制若干白/红/绿/蓝颜色LED组成光源模块的电流大小进行混光；通过电路控制各LED的电流，使红/绿/蓝三基色达到一定的混合比例，从而得到宽范围的色温数据。通过控制芯片使得调控***的内部时间与自然时间相同，也可通过控制器自带按键对时间进行校准，时间信息由显示模块显示；按一年里不同的季节人类对光照色温需求的不同和一天里不同时间人类对灯具的亮度要求的不同，控制器的智能模块根据时间调控LED光源模块输出不同的光照色温和亮度，满足人类的需求。
此外，也可以人为控制模块化的色温变化和无极色温变化，并在显示模块中显示色温，显色指数等信息。通过控制芯片的定时器，使得芯片中存储若干不同色温数据，设置不同的操作模式，与工作、餐饮、睡眠、休闲等几个场景对应最适宜的光照色温，操作模式的色温调控由控制器的按键进行选定，显示器显示对应信息；无极变换模式则是在选用了该模式情况下，可由控制器按键进行连续的色温变换控制，并由显示器显示其信息。
控制器1通过按键的控制，按键信息由芯片引脚捕获，芯片对其引脚进行扫描，分析其外部输入信息，从而进入不同的模式；对应所选择的模式，使芯片输出该模式下已设定好的光照色温所对应的电流，使光源模块输出已设定好的光照色温。
   如图2所示，Y1为16MHz晶振为芯片正常工作提供稳定的时钟信号；R1为10kΩ的贴片电阻，用于复位引脚；R2为60Ω电阻，用于晶振滤波电阻，限流以防止谐振器过载，同时减小谐波，减小EMI；R3-R6为LED的限流电阻，防止电流过大损毁LED芯片；C1为10nF电容，用于复位引脚；C2，C3为20pF电容，用于与Y1形成谐振回路；C4为1uF电容，用于对VCAP引脚进行滤波；C5为1uF电容，用于对VDDA引脚进行滤波；C6为100nF电容，用于对VDDA引脚进行高频滤波；C7-C9为100nF电容，用于电源滤波；JP0为排针：JP0_1用于供电，连于U1的VCC引脚、JP0_2用于在线调试仿真与程序的烧录，连于U1的SWIM/PD1引脚、JP0_3用于接地，连于U1的GND引脚，JP0_4用于复位，连于U1的RESET引脚；JP1-JP4为扩展功能用引脚。
如图2所示，JP2_3-10连于LCD1602液晶显示屏的D0-D7数据线输入口，使芯片能通过液晶屏输出显示当前的日期、时间、色温、室温、显色指数，以及当前使用的灯具所对应的选择模式等相关数据，JP2_11、JP2_12引脚用于连接LCD1602液晶显示屏的RS和R/W口，控制液晶显示屏的数据输入方式与数据传输的方向。
如图2所示，JP3引脚用于连接扩展功能的控制按键，可用于修改LCD1602液晶显示屏的中显示的日期与时间，也可以用于智能调控模块与人为控制模块的模式切换；当用户选择了智能调控模式，色温的调节则根据当前的时间、季节的不同进行对应光照色温的输出，以达到智能调节的功能；当用户选择了人为控制模式，色温的调节则根据当前所选定的模块化的色温变化，或无极色温变化等不同模式，对灯具进行调控，以达到色温调节适应人类情绪变化的目的，由显示器显示所选定的模式信息。
通过脉冲宽度调制的控制方法，控制光源模块的各个白/红/绿/蓝颜色LED电流的增大或减小，达到改变红/绿/蓝三色所占的比例；根据1931CIE-XYZ标准色度***可知，在FR:FG:FB =1:4.5907:0.0601的比例条件下，能够混合成白光，按照该比例进行LED混色后，微调红/绿/蓝三基色的比例，在保持高的显色指数的前提下，可获得宽的色温变化范围的数据。在LED光源模块中仍然使用到白光LED，不单是为了获得整体混色结果为白光，也为了实现对原本低显色指数、低色温的白光LED的照明品质的优化，通过红/绿/蓝三色的LED的辅助优化得到高显色指数、具有宽的色温变换范围的效果。

Claims (8)

1.一种LED灯具的调控装置，其特征在于包括有控制器、LED光源模块、显示模块，控制器分别与LED光源模块及显示模块连接。
2.根据权利要求1所述的LED灯具的调控装置，其特征在于上述控制器包括有芯片U1，晶振Y1，电阻R1- R6，电容C1- C9，排针JP0- JP4，上述芯片U1中有4个引脚连接电阻R3-R6，电阻R3-R6连接LED作为限流电阻，LED接地形成回路通电，芯片U1中所有引脚平均分为4组，每组分别连接排针JP1-JP4作为方便与元器件连接的引脚使用，上述电容C2与C3连接晶振Y1两端作为晶振滤波电容使用，并与R2形成电容三点式震荡电路，晶振Y1连接芯片U1的两个引脚给芯片U1提供稳定时钟信号，C4电容连接芯片U1的VCAP端与地保证内核的正常运行，电容C5与电容C6并联连接在VDDA与地之间滤除模拟电路的电源在工作时产生的高频谐波成分，电容C1连接在芯片U1的复位端为滤波电容，与R1上拉电阻组成复位电路，电容C7、C8、C9并联接在电源VDD与地GND之间作为电源的滤波电容滤除电源在工作时产生的高频谐波成分。
3.根据权利要求2所述的LED灯具的调控装置，其特征在于上述引脚JP0_1连接芯片U1的电源端VCC引出电源，JP0_2连接芯片U1的SWIM/PD1，JP0_3连接芯片U1的接地端GND引出地线，JP0_4连接芯片U1的RESET作为复位电路的控制端。
4.根据权利要求2所述的LED灯具的调控装置，其特征在于上述芯片U1为单片机。
5.根据权利要求2所述的LED灯具的调控装置，其特征在于上述晶振Y1为16MHz晶振针。
6.根据权利要求1至5任一项所述的LED灯具的调控装置，其特征在于上述LED光源模块包括有若干白、红、绿、蓝四种颜色的LED灯。
7.一种LED灯具的调控装置的控制方法，其特征在于控制器通过控制LED光源模块中若干白、红、绿、蓝四种颜色的LED灯的电流大小进行混光，从而获得具有高显色指数的大范围色温变换数据。
8.根据权利要求7所述的LED灯具的调控装置的控制方法，其特征在于上述控制器设有存储色温数据的存储器。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106304476A (zh) * 2016-08-17 2017-01-04 梁恭喜 一种用于雏鸽养殖的智能led照明***
CN109064970A (zh) * 2018-09-30 2018-12-21 江苏汉德森智能科技有限责任公司 显示设备控制装置、显示***及显示设备控制方法
CN112484969A (zh) * 2019-09-12 2021-03-12 群燿光学股份有限公司 显色指数显示***及其显示方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201039534Y (zh) * 2007-05-09 2008-03-19 鹤山丽得电子实业有限公司 一种可调色温的led路灯控制电路
CN101482232A (zh) * 2009-01-22 2009-07-15 广州市雅江光电设备有限公司 一种色温可调led灯及其色温调节方法
US20090251056A1 (en) * 2008-04-03 2009-10-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus and light control method of the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201039534Y (zh) * 2007-05-09 2008-03-19 鹤山丽得电子实业有限公司 一种可调色温的led路灯控制电路
US20090251056A1 (en) * 2008-04-03 2009-10-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus and light control method of the same
CN101482232A (zh) * 2009-01-22 2009-07-15 广州市雅江光电设备有限公司 一种色温可调led灯及其色温调节方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106304476A (zh) * 2016-08-17 2017-01-04 梁恭喜 一种用于雏鸽养殖的智能led照明***
CN109064970A (zh) * 2018-09-30 2018-12-21 江苏汉德森智能科技有限责任公司 显示设备控制装置、显示***及显示设备控制方法
CN112484969A (zh) * 2019-09-12 2021-03-12 群燿光学股份有限公司 显色指数显示***及其显示方法

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