專利名稱：Led智能燈顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燈控系統(tǒng)，尤其是一種利用直流電源驅(qū)動的可用于照明 或交通信號、標(biāo)識指示等的發(fā)光二極管陣列燈控系統(tǒng)，具體地說是一種LED 智能燈顯示系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眾所周知，早期的交通信號燈光源多采用白熾燈和低壓鹵鎢燈，近年來隨 著LED燈發(fā)光效率和亮度的不斷提高，成本的不斷下降，加之它固有的抗沖 擊和振動的機械特性，相對白熾燈高幾個數(shù)量級的使用壽命，更高的響應(yīng)速 度等優(yōu)點，越來越多的燈采用LED實現(xiàn)。但過去的LED燈采用傳統(tǒng)的燈光開 關(guān)形式，每一組燈采用獨立的電源開關(guān)進行控制，采用傳統(tǒng)的交流電源進行 供電，這樣做有很多缺點，主要包括以下幾點
1、 浪費材料。在燈組很多的情況下，由于不能共用開關(guān)，導(dǎo)致有很多的 開關(guān)和電源連線。這樣做往往要使用大量銅線作為電源線，因此造成了極大 的浪費。同時由于LED直流供電的本質(zhì)，造成每個燈都必須帶有交直流轉(zhuǎn)換 設(shè)備，也造成了極大的浪費。如圖1所示。
2、 控制難度大，可靠性差。由于在圖1的電路中，對燈的控制只能通過 對開關(guān)的控制實現(xiàn)，因此在控制設(shè)備中不可避免地存在大量的大電流開關(guān)設(shè) 備，這些設(shè)備本身體積大、功耗大、壽命短，容易發(fā)生故障。
3、 能耗大。由于每一個燈都需要交流供電，然后通過交直流轉(zhuǎn)換將交流 變成直流給燈供電。這樣由于交直流轉(zhuǎn)換器的數(shù)量很多，因此很多場合無法 使用轉(zhuǎn)換效率高但價格也比較貴的交直流轉(zhuǎn)換方案。為了降低成本，往往使 用價格低但轉(zhuǎn)換效率也低的方案，因此大大增加了能源的浪費。如果在圖1 中直接改成直流供電，則在開關(guān)到燈比較遠(yuǎn)的情況下電源線上傳輸損耗的能 量很大，因此也不可取。如果將開關(guān)分散，靠近燈，在燈的數(shù)量較多時會導(dǎo)
致開關(guān)元件安裝和維修困難的問題。因此這種方法也沒有什么應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的LED陣列燈控系統(tǒng)存在的電路復(fù)雜，安裝、 調(diào)試及維修困難的問題，設(shè)計一種電路簡單，控制方便的LED智能燈顯示系 統(tǒng)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種LED智能燈顯示系統(tǒng)，其特征是它包括電源l、智能燈控制器2、 LED驅(qū)動器3、 LED燈陣列4、燈類型檢測電路5和通訊設(shè)備6組成，電源 1為后續(xù)的各單元提供電流電源，燈類型檢測電路5和通訊設(shè)備6的輸出均 與智能燈控制器2對應(yīng)的輸入端相連，智能燈控制器2的輸出接LED驅(qū)動器 3對應(yīng)的輸入端，LED驅(qū)動器3的輸出接LED燈陣列4中的LED燈。
所述的智能燈控制器2由單片機集成電路U8及其外圍電路構(gòu)成。
所述的通訊設(shè)備6或由有線通訊接口電路U7及其外圍電路構(gòu)成，或由 無線通訊模塊電路RFM12B及其外圍電路構(gòu)成，單片機集成電路U8的串行 通訊口 UART的輸入輸出端分別接有線通訊接口電路U7的輸出端D和輸入 端R，單片機集成電路U8的串行通訊口 SPI連接帶有SPI接口的無線通訊 模塊電路RFM12B。
所述的撥碼開關(guān)可采用多位撥碼開關(guān)，單片機集成電路U8的輸入輸出 口 PA0-PA7分別接多位撥碼開關(guān)的對應(yīng)一端，多位撥碼開關(guān)的另一端連接一 起接單片機集成電路U8的另一輸入輸出口 PG2端，撥碼開關(guān)用來設(shè)定智能 燈的地址，以便由現(xiàn)場工業(yè)主機來識別。
所述的LED驅(qū)動器3可由LED驅(qū)動集成電路U9構(gòu)成，LED驅(qū)動集成 電路U9的時鐘輸入端CLK、串行數(shù)據(jù)輸入端SDI、數(shù)據(jù)鎖存端LE、輸出始 能端/ 0E分別通過電阻與單片機集成電路U8的對應(yīng)輸出輸出口 PD1、PD2、 PDO、 PB7相連，LED驅(qū)動集成電路U9的輸出端OUT100 OUT115接發(fā)光 二極管LED燈陣列。
本發(fā)明的有益效果
1、由于對燈的控制通過通訊控制而不是通過開關(guān)控制，徹底省掉了大功
率開關(guān)設(shè)備。
2、 由于所有燈的電源都是始終連接，因此燈直接采用直流供電，這樣可 以使位置接近的燈共用交直流轉(zhuǎn)換器。另外直流供電使其他電源的應(yīng)用成為 可能，比如太陽能。
3、 采用統(tǒng)一的電源線，大幅度降低了對電源線的消耗。
4、 由于在智能化的控制器中采用先進的低功耗技術(shù)，使能耗大幅度降低。
5、 由于采用智能化驅(qū)動的方法形成燈的動作，而不是采用開關(guān)，因此燈 的動作也不限于開關(guān)。可以包括開、關(guān)、亮度調(diào)節(jié)、故障檢測等。
6、 控制設(shè)備不需要關(guān)心燈的功率大小，只需要通過相應(yīng)的通訊端口發(fā)送 通訊命令就可以了。因此控制設(shè)備也得到了簡化。
7、 通訊方式可以是多種多樣的，包括RS232、 RS485、 RS422、局域網(wǎng)、 無線通訊、短信等等。而且可以通過不同的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)。8、 本發(fā)明可以大幅度降低LED燈的功耗、成本和安裝的復(fù)雜度。
9、 本發(fā)明用途廣泛，可廣泛應(yīng)用于
(1)交通信號燈?，F(xiàn)在的交通信號燈大多數(shù)都使用LED燈，如果使用本 發(fā)明，可以大幅度減少制作和安裝成本。
(2) 用于庭院或路面裝飾燈?，F(xiàn)在有很多裝飾燈采用LED燈，但是采用 很多開關(guān)控制非常困難。
(3) 太陽能燈，在很多地方采用太陽能燈，如果采用本發(fā)明配合無線通 訊方式，就可以徹底避免布線。


圖1是現(xiàn)有的LED燈陣列控制原理圖。 圖2是本發(fā)明的LED燈陣列控制原理圖。 圖3是本發(fā)明的電原理圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。 如圖2-3所示
一種LED智能燈顯示系統(tǒng)，其原理框圖如圖2所示，它包括電源l、智
能燈控制器2、 LED驅(qū)動器3、 LED燈陣列4、燈類型檢測電路5和通訊設(shè) 備6組成，電源1為后續(xù)的各單元提供電流電源，燈類型檢測電路5和通訊 設(shè)備6的輸出均與智能燈控制器2對應(yīng)的輸入端相連，智能燈控制器2的輸 出接LED驅(qū)動器3對應(yīng)的輸入端，LED驅(qū)動器3的輸出接LED燈陣列4中 的LED燈。
具體實施時
智能燈控制器2可由單片機集成電路U8 (型號可為MEGA165P)及共 外圍電路構(gòu)成。
通訊設(shè)備6可由有線通訊接口電路U7 (型號可為SN65HVD3082ED)及 其外圍電路構(gòu)成，也可由無線通訊模塊電路RFM12B (型號可為RFM12B) 及其外圍電路構(gòu)成，單片機集成電路U8的串行通訊口 UART的輸入輸出端 分別接有線通訊接口電路U7的輸出端D和輸入端R，單片機集成電路U8 的串行通訊口 SPI連接帶有SPI接口的無線通訊模塊電路RFM12B(見圖4)。 其中的拔碼開關(guān)可采用多位撥碼開關(guān)(型號可為WT11-SMD-08),單片機集 成電路U8的輸入輸出口 PA0-PA7分別接多位撥碼開關(guān)的對應(yīng)一端，多位撥 碼開關(guān)的另一端連接一起接單片機集成電路U8的另一輸入輸出口 PG2端， 撥碼開關(guān)用來設(shè)定智能燈的地址，以便由現(xiàn)場工業(yè)主機來識別。
LED驅(qū)動器3可由LED驅(qū)動集成電路U9 (型號可為MBI5027)構(gòu)成， LED驅(qū)動集成電路U9的時鐘輸入端CLK、串行數(shù)據(jù)輸入端SDI、數(shù)據(jù)鎖存 端LE、輸出始能端/ OE分別通過電阻與單片機集成電路U8的對應(yīng)輸出輸 出口 PD1 、 PD2、 PDO、 PB7相連，LED驅(qū)動集成電路U9的輸出端OUT100 OUT115接發(fā)光二極管LED燈陣列。
本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1、 一種LED智能燈顯示系統(tǒng)，其特征是它包括電源(l)、智能燈控制器(2)、 LED驅(qū)動器(3)、 LED燈陣列(4)、燈類型檢測電路(5)和通訊設(shè)備(6) 組成，電源(1)為后續(xù)的各單元提供電流電源，燈類型檢測電路(5)和通 訊設(shè)備(6)的輸出均與智能燈控制器(2)對應(yīng)的輸入端相連，智能燈控制 器(2)的輸出接LED驅(qū)動器(3)對應(yīng)的輸入端，LED驅(qū)動器(3)的輸出 接LED燈陣列(4)中的LED燈。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED智能燈顯示系統(tǒng)，其特征是所述的智能燈控 制器(2)由單片機集成電路U8及共外圍電路構(gòu)成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED智能燈顯示系統(tǒng)，其特征是所述的通訊設(shè)備 (6)或由有線通訊接口電路U7及其外圍電路構(gòu)成，或由無線通訊模塊電路RFM12B及其外圍電路構(gòu)成，單片機集成電路U8的串行通訊口 UART的輸 入輸出端分別接有線通訊接口電路U7的輸出端D和輸入端R，單片機集成 電路U8的串行通訊口 SPI連接帶有SPI接口的無線通訊模塊電路RFM12B。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED智能燈顯示系統(tǒng)，其特征是所述的撥碼開關(guān) 為多位撥碼開關(guān)，單片機集成電路U8的輸入輸出口 PA0-PA7分別接多位撥 碼開關(guān)的對應(yīng)一端，多位撥碼開關(guān)的另一端連接在一起接單片機集成電路U8 的另一輸入輸出口PG2.端，撥碼開關(guān)用來設(shè)定智能燈的地址，以便由現(xiàn)場工 業(yè)主機來識別。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED智能燈顯示系統(tǒng)，其特征是所述的LED驅(qū)動 器(3)由LED驅(qū)動集成電路U9構(gòu)成，LED驅(qū)動集成電路U9的時鐘輸入 端CLK、串行數(shù)據(jù)輸入端SDI、數(shù)據(jù)鎖存端LE、輸出始能端/OE分別通過 電阻與單片機集成電路U8的對應(yīng)輸出輸出口 PD1、 PD2、 PD0、 PB7相連， LED驅(qū)動集成電路U9的輸出端OUT100 OUT115接發(fā)光二極管LED燈陣 列。
全文摘要
一種LED智能燈顯示系統(tǒng)，其特征是它包括電源(1)、智能燈控制器(2)、LED驅(qū)動器(3)、LED燈陣列(4)、燈類型檢測電路(5)和通訊設(shè)備(6)組成，電源(1)為后續(xù)的各單元提供電流電源，燈類型檢測電路(5)和通訊設(shè)備(6)的輸出均與智能燈控制器(2)對應(yīng)的輸入端相連，智能燈控制器(2)的輸出接LED驅(qū)動器(3)對應(yīng)的輸入端，LED驅(qū)動器(3)的輸出接LED燈陣列(4)中的LED燈。本發(fā)明具有布線簡單，節(jié)能、用途廣的優(yōu)點。
文檔編號F21V23/00GK101144599SQ20071013417
公開日2008年3月19日 申請日期2007年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月26日
發(fā)明者標(biāo) 沈, 陳松平 申請人:南京藍(lán)泰交通設(shè)施有限責(zé)任公司