一种同步闪光的LED产品，尤其是在单片机的控制下能同步闪光的LED产品。工频正弦交流电经半波整流后再经一个阻值适当的电阻限流后，接在一个NPN型三极管的B极，三极管的E极接电源负极，电源负极与工频正弦交流电的另一端相连，三极管的C极经一个电阻接电源正极，在三极管的C极输出能被单片机中断脚准确识别的工频非理想方波信号，连接到单片机的中断输入脚或计数器输入脚，单片机在工频非理想方波信号的作用下按照程序控制LED的同步闪光。本发明专利技术适用于工频正弦交流电供电，不但可以通过改写程序实现任意改变LED的闪光效果，而且还可以通过同时上电实现同步闪光。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种LED产品，尤其是在单片机的控制下能同步闪光的LED产品。
技术介绍
目前市场上有许多LED产品的发光是随时间发生变化的，包括LED的亮度变化和颜色变化，而且LED灯组的发光亮度和发光颜色都可能按照渐变方式或跳变方式进行变化，为了便于阐述，我们把LED灯组的所有各种发光变化总称为LED的“闪光”。为了得到各种所需的闪光效果，可以编写各种程序烧录(或者固化)在单片机里，让单片机按照程序的指令发出控制信号控制LED灯组有规则地闪光。根据控制电路与LED灯组之间的结构关系，可以把具有闪光功能的LED产品划分为内控工作模式和外控工作模式两大类型，下面分别说明。内控模式是指控制电路与LED灯组一起内置在LED灯具里面的产品，也就是说每个灯具里都有一个独立的控制电路，所以内控的LED灯具是一个独立完整的产品，只需提供电源，即可自动闪光，安装布线非常方便；假如其中任何一个灯具坏了，不会影响到其它的灯具正常工作。内控产品的缺点是各个LED灯具之间闪光不同步，因为各个灯具里的单片机的内部时钟频率存在一定的误差，这种误差会在单片机连续工作的过程中累积，因此LED灯具之间闪光不同步的现象也会随着持续亮灯的时间而变得越来越明显，一段时间后会出现各个LED灯组闪光一片混乱的现象，这是人们所不希望看到的，这时只好把所有的LED灯具全部断电，之后再给它们同时上电。如果给每个单片机加接一个晶振稳频，可以缩小单片机之间时钟频率的误差，推迟看到LED灯组闪光不同步的现象，可是，一般在过了几个小时后，最终还是可以看到LED灯组闪光明显不同步的现象。外控模式是将控制电路从LED灯具中分离出来，独立地作为一个专门负责送出控制信号的控制器，LED灯具里因此不再有控制电路，LED灯具统一接收来自控制器的控制信号，一个控制器可以控制许多个LED灯具闪光。因为所有的LED灯组都按照同一个单片机的控制指令进行闪光，所以各LED灯组闪光可以同步，如果把LED灯组连接成串进行控制，那么还能获得流动闪光的特殊效果，这是外控LED产品的优点。外控LED产品的缺点是:每个LED灯具不但要有供电线与电源相连接，还要有若干条信号线与控制器相连接，安装施工的布线较困难，产品后期的维护也较麻烦；如果其中一个LED灯具损坏了，可能会影响其它的LED灯具不能正常工作；距离控制器较远的LED灯具所接收到的控制信号较弱，因此需要在每一个LED灯具里增加一个信号放大集成电路，例如采用74245芯片，这使得灯具的生产成本增大；如果把一个控制器和受其控制的所有LED灯具总称为一套外控系统，那么两套外控系统之间也存在闪光不同步的问题。综上所述，内控模式和外控模式的LED产品都有各自的优点和缺点，目前市场上LED产品的选用,在易于布线的场合一般选用外控模式的LED产品(例如建筑物外墙的LED景观亮化)，在比较不方便实施复杂布线的场合(例如LED地埋灯、LED水底灯等)以及其它一些特殊场合，仍旧采用内控模式的LED产品。闪光不同步的问题已成为长期以来限制内控模式LED产品发展的一个技术瓶颈。中国现有一个专利号是201120134723.2名称是“一种LED同步显示装置”的技术专利技术，它是包括主控制端和至少一个从控制端的一种LED同步显示装置，主控制端通过无线的方式发送同步信号给至少一个从控制端，可实现从控制端LED灯组的同步显示。其优点是无需复杂的布线，即可实现从控制端LED灯组的同步显示。其缺点是:每一个灯具里都必需要有一个无线收发模块，使产品结构复杂，生产成本太高，只适用在少数特殊场合，而难以在更广泛的范围内得到应用；又因无线收发模块之间的有效传输距离非常有限，所以从控制端与主控制端之间的距离不能太远，否则从控制端接收不到无线同步信号，就不能同步工作了，而在实际应用中常见有成千上万个灯组同时闪光的情况，有些灯组之间相距十几公里甚至更远的距离(例如在公路两侧沿线分布的LED景观灯)，在这种情况下就不适合采用无线模块传送同步信号。综上所述，若要求内控LED产品之间既不用无线模块传送同步信号，也不用导线传送同步信号，实现同步闪光的一个正确思路就是设法在供电线中提取工频同步信号，工频是指工业上用的交流电力系统的标称频率值，即市电的频率，单位赫兹，通常一个国家的电网频率是固定的，例如中国的工频为50Hz。为了准确表达词义，下文中所提到的工频正弦交流电，是指频率为50Hz波形为正弦波的交流电；下文中所提到的市电，是指电压有效值为220V的工频正弦交流电；下文中所提到的工频方波信号是指频率为50Hz的方波信号。目前市场上有一种同步闪光集成电路，其实现LED灯组同步闪光的原理是直接利用工频正弦波交流电信号作为同步信号，采用这种集成电路制造的内控LED产品，适用于工频交流供电，通过同时上电，实现同步闪光功能。附图2所示的是同步闪光集成电路HL081提取工频同步信号部分的电路原理图，HL081可在电子市场容易买到，关于它的更详细介绍可以参考HL081的器件使用手册，这里不再赘述。采用HL081的内控LED产品，不足之处是:HL081不可编程，它只有少数几种很单一的LED闪光效果可供选择，如果人们想要得到更多其它种类的LED闪光效果还得使用单片机才能实现。可是单片机却不能像HL081那样直接利用正弦波信号作为同步信号，众所周知，只有升降沿足够陡的信号，才能被单片机的中断输入脚或计数器输入脚识别，由于正弦波信号变化太缓慢，所以单片机的中断脚或计数器输入脚根本无法识别。由于能被单片机中断脚识别的信号就能被单片机的计数器输入脚识别，为了用更简洁的语句进行阐述，下文中就用“单片机中断脚”替代“单片机的中断输入脚或计数器输入脚”的说法。显然，只要把正弦波信号整形成为单片机能够识别的方波信号，就能实现利用工频信号实现单片机的同步工作。众所周知，边沿变化缓慢的正弦波可以通过施密特触发器或比较器整形转换为方波，在目前市场上，成本较低廉、结构较简单的一种实现方式是:利用555定时器构成的施密特触发器把工频正弦波交流电整形成为工频方波，其电路原理图如附图3所示，该电路目前在利用工频信号实现准确计时的电子钟里已得到广泛应用，其电路工作原理已众所周知，这里就不再赘述。可是这种利用施密特触发器把工频正弦波信号整形成工频方波信号的整形电路，在LED行业，目前只在外控LED产品的控制器电路里有得到应用，而在内控LED产品里却极少得到应用，原因是:在附图3可以看到，该整形电路包含I个体积较大的有八只引脚的集成电路、3个电容、2个电阻和I个二极管，如果应用在内控LED产品的控制电路板中，就需要额外增加数量较多的电子元器件，还要扩大电路板的面积，使产品成本增大；另外，由于内控LED灯具里面用于容纳控制电路板的空间一般是非常窄小的，整个控制电路板的体积明显变大后就有可能放不进去了，就算勉强能够放进去，装配产品的操作也会因此变得困难，使产品生产的人工成本增大；施密特触发器整形电路的线路连接方式比较复杂，我们在附图3中为了避免让人看到线路交叉而特意调整了 555集成电路的八只引脚的分布位置，但是在实际的产品制造中，一般要使用双面电路板制造才能避免线路发生交叉，而目前内控的LED产品里的控制电路板普遍采用较便宜本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种同步闪光的LED产品，可以通过编写各种程序烧录在单片机里或者固化在单片机里，让单片机按照程序的指令发出控制信号控制LED闪光，从而得到各种所需的闪光效果，其特征是：工频正弦交流电经半波整流后再经一个阻值适当的电阻限流后，连接到一个NPN型三极管的B极，三极管的E极接电源负极，电源负极与工频正弦交流电的另一端相连，三极管的C极经一个电阻接电源正极，三极管的C极输出能被单片机的中断脚准确识别的工频非理想方波信号，连接到单片机的中断输入脚或计数器输入脚，单片机在工频非理想方波信号的作用下按照程序控制LED同步闪光。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郑玉龙，
申请(专利权)人：郑玉龙，
类型：发明
国别省市：
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