专利名称：Led智能灯显示系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种灯控系统，尤其是一种利用直流电源驱动的可用于照明 或交通信号、标识指示等的发光二极管阵列灯控系统，具体地说是一种LED 智能灯显示系统。
背景技术：
众所周知，早期的交通信号灯光源多采用白炽灯和低压卤钨灯，近年来随 着LED灯发光效率和亮度的不断提高，成本的不断下降，加之它固有的抗冲 击和振动的机械特性，相对白炽灯高几个数量级的使用寿命，更高的响应速 度等优点，越来越多的灯采用LED实现。但过去的LED灯采用传统的灯光开 关形式，每一组灯采用独立的电源开关进行控制，采用传统的交流电源进行 供电，这样做有很多缺点，主要包括以下几点
1、 浪费材料。在灯组很多的情况下，由于不能共用开关，导致有很多的 开关和电源连线。这样做往往要使用大量铜线作为电源线，因此造成了极大 的浪费。同时由于LED直流供电的本质，造成每个灯都必须带有交直流转换 设备，也造成了极大的浪费。如图1所示。
2、 控制难度大，可靠性差。由于在图1的电路中，对灯的控制只能通过 对开关的控制实现，因此在控制设备中不可避免地存在大量的大电流开关设 备，这些设备本身体积大、功耗大、寿命短，容易发生故障。
3、 能耗大。由于每一个灯都需要交流供电，然后通过交直流转换将交流 变成直流给灯供电。这样由于交直流转换器的数量很多，因此很多场合无法 使用转换效率高但价格也比较贵的交直流转换方案。为了降低成本，往往使 用价格低但转换效率也低的方案，因此大大增加了能源的浪费。如果在图1 中直接改成直流供电，则在开关到灯比较远的情况下电源线上传输损耗的能 量很大，因此也不可取。如果将开关分散，靠近灯，在灯的数量较多时会导
致开关元件安装和维修困难的问题。因此这种方法也没有什么应用。
发明内容
本发明的目的是针对现有的LED阵列灯控系统存在的电路复杂，安装、 调试及维修困难的问题，设计一种电路简单，控制方便的LED智能灯显示系 统。
本发明的技术方案是
一种LED智能灯显示系统，其特征是它包括电源l、智能灯控制器2、 LED驱动器3、 LED灯阵列4、灯类型检测电路5和通讯设备6组成，电源 1为后续的各单元提供电流电源，灯类型检测电路5和通讯设备6的输出均 与智能灯控制器2对应的输入端相连，智能灯控制器2的输出接LED驱动器 3对应的输入端，LED驱动器3的输出接LED灯阵列4中的LED灯。
所述的智能灯控制器2由单片机集成电路U8及其外围电路构成。
所述的通讯设备6或由有线通讯接口电路U7及其外围电路构成，或由 无线通讯模块电路RFM12B及其外围电路构成，单片机集成电路U8的串行 通讯口 UART的输入输出端分别接有线通讯接口电路U7的输出端D和输入 端R，单片机集成电路U8的串行通讯口 SPI连接带有SPI接口的无线通讯 模块电路RFM12B。
所述的拨码开关可采用多位拨码开关，单片机集成电路U8的输入输出 口 PA0-PA7分别接多位拨码开关的对应一端，多位拨码开关的另一端连接一 起接单片机集成电路U8的另一输入输出口 PG2端，拨码开关用来设定智能 灯的地址，以便由现场工业主机来识别。
所述的LED驱动器3可由LED驱动集成电路U9构成，LED驱动集成 电路U9的时钟输入端CLK、串行数据输入端SDI、数据锁存端LE、输出始 能端/ 0E分别通过电阻与单片机集成电路U8的对应输出输出口 PD1、PD2、 PDO、 PB7相连，LED驱动集成电路U9的输出端OUT100 OUT115接发光 二极管LED灯阵列。
本发明的有益效果
1、由于对灯的控制通过通讯控制而不是通过开关控制，彻底省掉了大功
率开关设备。
2、 由于所有灯的电源都是始终连接，因此灯直接采用直流供电，这样可 以使位置接近的灯共用交直流转换器。另外直流供电使其他电源的应用成为 可能，比如太阳能。
3、 采用统一的电源线，大幅度降低了对电源线的消耗。
4、 由于在智能化的控制器中采用先进的低功耗技术，使能耗大幅度降低。
5、 由于采用智能化驱动的方法形成灯的动作，而不是采用开关，因此灯 的动作也不限于开关。可以包括开、关、亮度调节、故障检测等。
6、 控制设备不需要关心灯的功率大小，只需要通过相应的通讯端口发送 通讯命令就可以了。因此控制设备也得到了简化。
7、 通讯方式可以是多种多样的，包括RS232、 RS485、 RS422、局域网、 无线通讯、短信等等。而且可以通过不同的网络转发。8、 本发明可以大幅度降低LED灯的功耗、成本和安装的复杂度。
9、 本发明用途广泛，可广泛应用于
(1)交通信号灯。现在的交通信号灯大多数都使用LED灯，如果使用本 发明，可以大幅度减少制作和安装成本。
(2) 用于庭院或路面装饰灯。现在有很多装饰灯采用LED灯，但是采用 很多开关控制非常困难。
(3) 太阳能灯，在很多地方采用太阳能灯，如果采用本发明配合无线通 讯方式，就可以彻底避免布线。
图1是现有的LED灯阵列控制原理图。 图2是本发明的LED灯阵列控制原理图。 图3是本发明的电原理图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。 如图2-3所示
一种LED智能灯显示系统，其原理框图如图2所示，它包括电源l、智
能灯控制器2、 LED驱动器3、 LED灯阵列4、灯类型检测电路5和通讯设 备6组成，电源1为后续的各单元提供电流电源，灯类型检测电路5和通讯 设备6的输出均与智能灯控制器2对应的输入端相连，智能灯控制器2的输 出接LED驱动器3对应的输入端，LED驱动器3的输出接LED灯阵列4中 的LED灯。
具体实施时
智能灯控制器2可由单片机集成电路U8 (型号可为MEGA165P)及共 外围电路构成。
通讯设备6可由有线通讯接口电路U7 (型号可为SN65HVD3082ED)及 其外围电路构成，也可由无线通讯模块电路RFM12B (型号可为RFM12B) 及其外围电路构成，单片机集成电路U8的串行通讯口 UART的输入输出端 分别接有线通讯接口电路U7的输出端D和输入端R，单片机集成电路U8 的串行通讯口 SPI连接带有SPI接口的无线通讯模块电路RFM12B(见图4)。 其中的拔码开关可采用多位拨码开关(型号可为WT11-SMD-08),单片机集 成电路U8的输入输出口 PA0-PA7分别接多位拨码开关的对应一端，多位拨 码开关的另一端连接一起接单片机集成电路U8的另一输入输出口 PG2端， 拨码开关用来设定智能灯的地址，以便由现场工业主机来识别。
LED驱动器3可由LED驱动集成电路U9 (型号可为MBI5027)构成， LED驱动集成电路U9的时钟输入端CLK、串行数据输入端SDI、数据锁存 端LE、输出始能端/ OE分别通过电阻与单片机集成电路U8的对应输出输 出口 PD1 、 PD2、 PDO、 PB7相连，LED驱动集成电路U9的输出端OUT100 OUT115接发光二极管LED灯阵列。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
权利要求
1、 一种LED智能灯显示系统，其特征是它包括电源(l)、智能灯控制器(2)、 LED驱动器(3)、 LED灯阵列(4)、灯类型检测电路(5)和通讯设备(6) 组成，电源(1)为后续的各单元提供电流电源，灯类型检测电路(5)和通 讯设备(6)的输出均与智能灯控制器(2)对应的输入端相连，智能灯控制 器(2)的输出接LED驱动器(3)对应的输入端，LED驱动器(3)的输出 接LED灯阵列(4)中的LED灯。
2、 根据权利要求1所述的LED智能灯显示系统，其特征是所述的智能灯控 制器(2)由单片机集成电路U8及共外围电路构成。
3、 根据权利要求1所述的LED智能灯显示系统，其特征是所述的通讯设备 (6)或由有线通讯接口电路U7及其外围电路构成，或由无线通讯模块电路RFM12B及其外围电路构成，单片机集成电路U8的串行通讯口 UART的输 入输出端分别接有线通讯接口电路U7的输出端D和输入端R，单片机集成 电路U8的串行通讯口 SPI连接带有SPI接口的无线通讯模块电路RFM12B。
4、 根据权利要求3所述的LED智能灯显示系统，其特征是所述的拨码开关 为多位拨码开关，单片机集成电路U8的输入输出口 PA0-PA7分别接多位拨 码开关的对应一端，多位拨码开关的另一端连接在一起接单片机集成电路U8 的另一输入输出口PG2.端，拨码开关用来设定智能灯的地址，以便由现场工 业主机来识别。
5、 根据权利要求1所述的LED智能灯显示系统，其特征是所述的LED驱动 器(3)由LED驱动集成电路U9构成，LED驱动集成电路U9的时钟输入 端CLK、串行数据输入端SDI、数据锁存端LE、输出始能端/OE分别通过 电阻与单片机集成电路U8的对应输出输出口 PD1、 PD2、 PD0、 PB7相连， LED驱动集成电路U9的输出端OUT100 OUT115接发光二极管LED灯阵 列。
全文摘要
一种LED智能灯显示系统，其特征是它包括电源(1)、智能灯控制器(2)、LED驱动器(3)、LED灯阵列(4)、灯类型检测电路(5)和通讯设备(6)组成，电源(1)为后续的各单元提供电流电源，灯类型检测电路(5)和通讯设备(6)的输出均与智能灯控制器(2)对应的输入端相连，智能灯控制器(2)的输出接LED驱动器(3)对应的输入端，LED驱动器(3)的输出接LED灯阵列(4)中的LED灯。本发明具有布线简单，节能、用途广的优点。
文档编号F21V23/00GK101144599SQ20071013417
公开日2008年3月19日 申请日期2007年10月26日 优先权日2007年10月26日
发明者标 沈, 陈松平 申请人:南京蓝泰交通设施有限责任公司