CN202979387U

CN202979387U - 一种壁式led灯具控制装置

Info

Publication number: CN202979387U
Application number: CN 201220628297
Authority: CN
Inventors: 伍铁军
Original assignee: Shenzhen Signcomplex Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Signcomplex Co Ltd
Priority date: 2012-11-23
Filing date: 2012-11-23
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2022-11-23

Abstract

本实用新型涉及一种壁式LED灯具控制装置，包括触摸感应单元、控制单元、驱动单元和电源转换单元；所述触摸感应单元检测到电容量变化时输出第一信号至所述控制单元，所述控制单元依据接收的所述第一信号输出控制信号至所述驱动单元、并通过控制所述驱动单元的开关状态来控制所述LED灯具的状态，所述电源转换单元分别与所述触摸感应单元和控制单元连接、并向所述触摸感应单元和控制单元供电。实施本实用新型的壁式LED灯具控制装置，具有以下有益效果：较为灵敏、寿命较长、调光效果较好。

Description

一种壁式LED灯具控制装置

技术领域

本实用新型涉及灯光控制领域，更具体地说，涉及一种壁式LED灯具控制装置。

背景技术

LED控制器(LED controller)就是通过芯片处理控制LED灯电路中的各个位置的开关。控制器根据预先设定好的程序再控制驱动电路使LED阵列有规律地发光，从而显示出文字或图形。LED控制器系列是一款专用于LED灯饰的RGB三色智能调光控制器，采用先进电脑控制芯片和目前最先进的PWM（脉宽调制）数字化亮度调节技术；可以用IR（红外）/RF（射频）遥控来远距调光；可满足商业或家庭照明不同时段与不同环境的光线需要，延长LED寿命，节能；具有接线方便，使用简单等优点，据客户实际需求可实现跳变、渐变等灯光变化效果。

目前，LED灯具控制器已成为现代灯光效果重要设备之一，市场上的大部分RGB模式的LED灯具控制器的按键是机械按键，其按键寿命有限且存在卡死不灵敏等缺陷，此外LED灯具控制器大部分采用外置式安装，影响美观；传统控制器调光等级普遍为256级，在应用中会出现不同步闪动等现象影响整体亮化灯光效果。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不灵敏、寿命有限、调光效果不好的缺陷，提供一种较为灵敏、寿命较长、调光效果较好的壁式LED灯具控制装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种LED灯具触摸控制装置，包括触摸感应单元、控制单元、驱动单元和电源转换单元；所述触摸感应单元检测到电容量变化时输出第一信号至所述控制单元，所述控制单元依据接收的所述第一信号输出控制信号至所述驱动单元、并通过控制所述驱动单元的开关状态来控制所述LED灯具的状态，所述电源转换单元分别与所述触摸感应单元和控制单元连接、并向所述触摸感应单元和控制单元供电。

在本实用新型所述的壁式LED灯具控制装置中，所述第一信号为SPI(Serial Peripheral Interface,串行外设接口)信号。

在本实用新型所述的壁式LED灯具控制装置中，应单元包括触摸单元和与所述触摸单元连接的感应单元；所述触摸单元被触摸时其电容量发生变化，所述感应单元依据所述电容量的变化输出相应的SPI信号至所述控制单元。

在本实用新型所述的壁式LED灯具控制装置中，所述触摸单元包括分别与所述感应单元连接的第一触摸单元和第二触摸单元，所述第一触摸单元包括第一设定个数颜色感应盘用于控制所述LED灯具的颜色，所述第二触摸单元包括第二设定个数功能感应盘用于控制所述LED灯具的亮度或/和速度或/和开关状态，所述颜色感应盘或功能感应盘被触摸时其电容量发生变化，所述感应单元依据所述电容量的变化输出相应的SPI信号至所述控制单元。

在本实用新型所述的壁式LED灯具控制装置中，所述装置还包括触摸指示单元，所述触摸指示单元包括第二设定个数LED，所述第二设定个数LED的阴极分别与所述控制单元相应的输出端连接，其阳极分别与所述电源转换单元的输出端连接，所述控制单元依据所述功能感应盘被触摸时的电容量的变化控制对应的LED发光。

在本实用新型所述的壁式LED灯具控制装置中，还包括射频接收单元，所述射频接收单元接收射频信号并对所述射频信号进行解调，并将解调后得到的电信号输出至所述控制单元，所述控制单元依据接收的所述电信号输出控制信号至所述驱动单元、并通过控制所述驱动单元的开关状态来控制所述LED灯具的状态。

在本实用新型所述的壁式LED灯具控制装置中，所述控制单元通过其三个控制端输出控制信号，所述控制信号为65536级PWM信号。

在本实用新型所述的壁式LED灯具控制装置中，所述驱动单元包括第一开关电路和第二开关电路，所述第一开关电路包括三个三极管，所述三个三极管的基极分别与所述控制单元的三个控制端连接，其发射极接地；所述第二开关电路包括三个MOS管，所述三个MOS管的栅极分别通过一电阻与所述三个三极管的集电极连接，所述三个MOS管的漏极分别与所述LED灯具的接线连接，其源极接地。

在本实用新型所述的壁式LED灯具控制装置中，所述装置还包括数据存储单元，所述数据存储单元与所述控制单元连接、用于存储所述LED灯具的颜色或/和亮度或/和速度信息，等下次上电时，所述控制单元读取所述数据存储单元保存的信息并使所述LED灯具进入上次掉电时保存的LED灯具的状态，所述数据存储单元还与所述电源转换单元连接并由所述电源转换单元供电。

在本实用新型所述的壁式LED灯具控制装置中，所述电源转换单元将直流12V或24V转换为直流5V。

实施本实用新型的壁式LED灯具控制装置，具有以下有益效果：由于采用电容式触摸技术，当触摸颜色感应盘或功能感应盘时，感应单元检测到颜色感应盘或功能感应盘的电容有变化，做出相应的动作并将SPI信号传输给控制单元,控制单元根据接收到的SPI信号，使三个控制端输出65536级PWM信号，PWM信号控制三极管、MOS管的开关状态，达到控制LED灯具目的，无按键次数限制，既可在触摸面板上使用颜色感应盘实现丰富的颜色输出和功能感应盘进行模式切换；也可用配套遥控器发射射频信号，射频接收单元通过对射频信号进行解调并输出电信号到控制单元,控制单元根据接收到的电信号，使三个控制端输出65536级PWM信号，PWM信号控制三极管、MOS管的开关状态，达到控制LED灯具目的；彻底解决了存在按键寿命受限，容易出现按键卡死，占用空间，影响美观的问题，另外65536级PWM调光（传统的为256级），彻底解决输出闪动，变化不同步不够平滑细腻的问题，所以其较为灵敏、寿命较长、调光效果较好。

附图说明

图1是本实用新型LED灯具控制装置的结构示意图；

图2是所述实施例中电源转换单元的结构示意图；

图3是所述实施例中触摸感应单元的结构示意图；

图4是所述实施例中控制单元的结构示意图；

图5是所述实施例中触摸指示单元的结构示意图；

图6是所述实施例中射频接收单元的结构示意图；

图7是所述实施例中射频接收单元的结构示意图；

图8是所述实施例中数据存储单元的结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域的普通技术人员能够理解并实施本实用新型，下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步说明。

本实施例中，LED灯具控制装置的结构示意图如图1所示。图1中，该控制装置包括触摸感应单元1、控制单元2、驱动单元3和电源转换单元4；其中，触摸感应单元1检测到电容量变化时输出第一信号至控制单元2，控制单元2依据接收的第一信号输出控制信号至驱动单元3、并通过控制驱动单元3的开关状态来控制LED灯具的状态，电源转换单元4分别与触摸感应单元1和控制单元2连接、并向触摸感应单元1和控制单元2供电。本实施例中，LED灯具为RGB灯具，第一信号为SPI信号，控制单元2包括控制芯片U3，本实施例中，控制芯片U3的型号为MINI52LAN，控制芯片U3通过其三个控制端输出控制信号，控制信号为65536级PWM信号。

本实施例中，电源转换单元4将直流12V或24V转换为直流5V。图2是本实施例中电源转换单元的结构示意图。图2中，稳压芯片U1为5V稳压芯片，用于将VCC（直流12V或24V）转换为5V输出，VCC依次经第一电阻R1和第一二极管D1降压、整流后经过第一滤波电路进入稳压芯片U1的电压输入引脚，从稳压芯片U1的电压输出引脚输出的电压经过第二滤波电路后得到5V电压。本实施例中，稳压芯片U1的型号为78M05。

图3是本实施例中触摸感应单元的结构示意图。图3中，触摸感应单元包括触摸单元和感应单元U2，感应单元U2与触摸单元连接；本实施例中，感应单元U2的型号为WTC801SPI，触摸单元被触摸时其电容量发生变化，感应单元U2依据电容量的变化输出相应的SPI信号至控制单元2。触摸单元包括第一触摸单元和第二触摸单元，第一触摸单元和第二触摸单元分别与感应单元U2连接，第一触摸单元包括第一设定个数颜色感应盘用于控制LED灯具的颜色，本实施例中，第一设定个数为8个，SW1、SW2、SW3、SW4、SW5、SW6、SW7和SW8为颜色感应盘，SW1、SW2、SW3、SW4、SW、SW6、SW7和SW8分别感应单元U2的第10输入引脚、第9输入引脚、第8输入引脚、第7输入引脚、第6输入引脚、第5输入引脚、第4输入引脚第8输入引脚连接，当触摸颜色感应盘时；第二触摸单元包括第二设定个数功能感应盘用于控制LED灯具的亮度或/和速度或/和开关状态，本实施例中，第二设定个数为5个，KEY1、KEY2、KEY3、KEY4和KEY5为功能感应盘，KEY1、KEY2、KEY3、KEY4和KEY5分别与感应单元U2的第27输入引脚、第26输入引脚、第25输入引脚、第24输入引脚和第23输入引脚连接，当颜色感应盘或功能感应盘被触摸时其电容量发生变化，感应单元U2依据电容量的变化输出相应的SPI信号至控制单元2。当然，在本实施例的其他一些情况下，根据实际需要，第一设定个数和第二设定个数可进行调节。

本实施例中，将KEY1、KEY2、KEY3、KEY4和KEY5分别设置为亮度、变化速度、开关状态、增加（+）和减少（-）功能，例如，当用户要调节亮度时，触摸KEY1，要增强亮度时，再触摸KEY4，要降低亮度时，触摸KEY4。

图4是本实施例中控制单元的结构示意图，图4中，感应单元U2的第18输出引脚、第17输出引脚和第16输出引脚分别与控制单元2的第25引脚、第26引脚和第32引脚连接，感应单元U2的分别通过第18输出引脚、第17输出引脚和第16输出引脚将SPICSC信号、SPICSK信号和SPISD0信号输出至控制芯片U3的第25引脚、第26引脚和第32引脚。

图5是本实施例中驱动单元的结构示意图。图5中，驱动单元3包括第一开关电路和第二开关电路，第一开关电路包括三个三极管，三个三极管的基极分别与控制单元2的三个控制端连接，其发射极接地；第二开关电路包括三个MOS管，三个MOS管的栅极分别通过一电阻与三个三极管的集电极连接，三个MOS管的漏极分别与LED灯具的接线连接，其源极接地。本实施例中，三个三极管分别为第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3，第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3的基极分别与控制芯片U3的三个控制端（第22、23和24引脚）连接，本实施例中，也就是说，控制芯片U3的三个控制端分别输出R信号、G信号和B信号至第三三极管Q3、第二三极管Q2和第一三极管Q1的基极，当然，根据具体需要，三个控制端输出的那种颜色的控制信号可进行调节。三个MOS管分别为第一MOS管Q5、第二MOS管Q6和第三MOS管Q7，第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3的集电极分别通过第十六电阻R16、第十八电阻R18和第十七电阻R17分别与第一MOS管Q5、第二MOS管Q6和第三MOS管Q7的栅极连接。本实施例中，三极管是NPN三极管，MOS管是N沟道MOS管，NPN三极管工作在开关状态，确保N沟道MOS管稳定的工作在开关状态。接线时将RGB灯具的RGB线接到对应N沟道MOS管的漏极。

该控制装置还包括触摸指示单元5（参见图1），图6是本实施例中触摸指示单元的结构示意图，图6中，触摸指示单元5包括第二设定个数LED，第二设定个数LED的阴极分别与控制单元2相应的输出端连接，其阳极分别与电源转换单元4的输出端连接，控制单元2依据功能感应盘被触摸时的电容量的变化控制对应的LED发光。本实施例中，触摸指示单元5包括5个LED，5个LED分别为DS1、DS2、DS13、DS4和DS5，这5个LED与上述5个功能感应盘相对应，将DS1、DS2、DS13、DS4和DS5分别对应KEY4、KEY5、KEY1、KEY2和KEY3，DS1、DS2、DS13、DS4和DS5分别与控制芯片U3的第10、16、9、20和14输出引脚连接，例如：当触摸KEY4时，控制芯片U3的第10引脚控制DS1发光或闪烁。

该控制装置还包括射频接收单元6（参见图1），图7是本实施例中射频接收单元的结构示意图，图7中，射频接收单元6接收射频信号并对射频信号进行解调，并将解调后得到的电信号输出至控制单元2，控制单元2依据接收的电信号输出控制信号至驱动单元3、并通过控制驱动单元3的开关状态来控制LED灯具的状态。具体来讲，射频接收单元6包括射频接收芯片U5，本实施例中，射频接收芯片U5的型号为SI4320，射频接收芯片U1第13和12输入引脚通过天线（Antenna）接收遥控器发射的射频信号，并将射频信号进行解调得到电信号，射频接收芯片U1的第1、2、3、4和5输出引脚分别与控制芯片U3的第48、47、46、45和8输入引脚连接，射频接收芯片U1的第1、2、3、4和5将电信号输出分别输出至控制芯片U3的第48、47、46、45和8输入引脚；控制单元2依据接收的电信号输出控制信号至驱动单元3并通过控制驱动单元3的开关状态来控制LED灯具的状态。

该控制装置还包括数据存储单元7（参见图1），数据存储单元7与控制单元2连接、用于存储LED灯具的颜色或/和亮度或/和速度信息，等下次上电时，控制单元2读取数据存储单元7保存的信息并使LED灯具进入上次掉电时保存的LED灯具的状态，起到掉电保护的作用。数据存储单元7还与电源转换单元4连接并由电源转换单元4供电。图8是本实施例中数据存储单元的结构示意图，图8中，数据存储单元7包括数据存储芯片U4，本实施例中，数据存储芯片U4的型号为24C02，数据存储芯片U4的第5引脚和第6引脚分别与控制芯片U3的第15引脚和第16引脚连接，通过此，实现LED灯具信息的存储和读取；数据存储芯片U4的第5引脚和第6引脚还分别通过第五电阻R5和第六电阻R6分别连接到5V电源并有5V电源供电。

总之，在本实施例中，控制芯片U3采用新唐科技生产的基于

Cortex^TM-M0核心的应用于工业控制的高效低功耗的32位微处理器NuMicro^TMFamily Mini51 Series。该控制装置有用两种控制方式：一是触摸控制，感应单元通过检测颜色感应盘上的电容变化量来确定手指的位置并输出相应的SPI信号给控制单元，或感应单元通过检测功能感应盘上的电容变化量来确定手指在哪个功能感应盘同时输出相应的SPI信号传输给控制单元,每次触摸相应功能的感应盘，对应功能感应盘下方的LED指示灯会闪烁，表示触摸有效；二是遥控器遥控，用配套遥控器发射射频信号时，射频接收单元6通过对射频信号进行解调，输出电信号到控制单元，控制单元2根据接收到的SPI信号或电信号，控制RGB三通道输出65536级PWM信号，PWM信号控制三极管、MOS管的开关状态，达到控制LED灯具目的。此外，数据存数单元7用于存储用户信息，起掉电保护用户数据作用。因此，该控制装置无按键次数限制，既可在触摸面板上使用颜色感应盘实现丰富的颜色输出和功能感应盘进行模式切换，也可用遥控器远距离操控，彻底解决了存在按键寿命受限，容易出现按键卡死，占用空间，影响美观的问题，另外65536级PWM调光（传统的为256级），彻底解决输出闪动，变化不同步不够平滑细腻的问题。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种壁式LED灯具控制装置，其特征在于，包括触摸感应单元、控制单元、驱动单元和电源转换单元；所述触摸感应单元检测到电容量变化时输出第一信号至所述控制单元，所述控制单元依据接收的所述第一信号输出控制信号至所述驱动单元、并通过控制所述驱动单元的开关状态来控制所述LED灯具的状态，所述电源转换单元分别与所述触摸感应单元和控制单元连接、并向所述触摸感应单元和控制单元供电。

2.根据权利要求1所述的壁式LED灯具控制装置，其特征在于，所述第一信号为SPI信号。

3.根据权利要求2所述的壁式LED灯具控制装置，其特征在于，所述触摸感应单元包括触摸单元和与所述触摸单元连接的感应单元；所述触摸单元被触摸时其电容量发生变化，所述感应单元依据所述电容量的变化输出相应的SPI信号至所述控制单元。

4.根据权利要求3所述的壁式LED灯具控制装置，其特征在于，所述触摸单元包括分别与所述感应单元连接的第一触摸单元和第二触摸单元，所述第一触摸单元包括第一设定个数颜色感应盘用于控制所述LED灯具的颜色，所述第二触摸单元包括第二设定个数功能感应盘用于控制所述LED灯具的亮度或/和速度或/和开关状态，所述颜色感应盘或功能感应盘被触摸时其电容量发生变化，所述感应单元依据所述电容量的变化输出相应的SPI信号至所述控制单元。

5.根据权利要求4所述的壁式LED灯具控制装置，其特征在于，所述装置还包括触摸指示单元，所述触摸指示单元包括第二设定个数LED，所述第二设定个数LED的阴极分别与所述控制单元相应的输出端连接，其阳极分别与所述电源转换单元的输出端连接，所述控制单元依据所述功能感应盘被触摸时的电容量的变化控制对应的LED发光。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的壁式LED灯具控制装置，其特征在于，还包括射频接收单元，所述射频接收单元接收射频信号并对所述射频信号进行解调，并将解调后得到的电信号输出至所述控制单元，所述控制单元依据接收的所述电信号输出控制信号至所述驱动单元、并通过控制所述驱动单元的开关状态来控制所述LED灯具的状态。

7.根据权利要求6所述的壁式LED灯具控制装置，其特征在于，所述控制单元通过其三个控制端输出控制信号，所述控制信号为65536级PWM信号。

8.根据权利要求7所述的壁式LED灯具控制装置，其特征在于，所述驱动单元包括第一开关电路和第二开关电路，所述第一开关电路包括三个三极管，所述三个三极管的基极分别与所述控制单元的三个控制端连接，其发射极接地；所述第二开关电路包括三个MOS管，所述三个MOS管的栅极分别通过一电阻与所述三个三极管的集电极连接，所述三个MOS管的漏极分别与所述LED灯具的接线连接，其源极接地。

9.根据权利要求8所述的壁式LED灯具控制装置，其特征在于，所述装置还包括数据存储单元，所述数据存储单元与所述控制单元连接、用于存储所述LED灯具的颜色或/和亮度或/和速度信息，等下次上电时，所述控制单元读取所述数据存储单元保存的信息并使所述LED灯具进入上次掉电时保存的LED灯具的状态，所述数据存储单元还与所述电源转换单元连接并由所述电源转换单元供电。

10.根据权利要求9所述的壁式LED灯具控制装置，其特征在于，所述电源转换单元将直流12V或24V转换为直流5V。