一种用MCU编码的调光方法与流程

一种用mcu编码的调光方法
技术领域
1.本发明涉及led调光控制领域，尤其涉及一种用mcu编码的调光方法。


背景技术：

2.现有的led照明调光方式一般有两种，一种是模拟调光，一种是脉冲宽度调制，即pwm调光，模拟调光通过改变流过led的电流i(i＝vr/r)改变led的亮度，而改变电路i通常采用改变模拟电压vr实现，这种方法的优点是电流平稳，电流不会有急剧的变化，emi测试容易达标，但再实际应用中，因其控制麻烦以及抗干扰能力差导致模拟调光应用不是很多，因此多数采用pwm调光，pwm调光电路输出为脉冲电流，脉冲电流的平均值即为led的电流i，改变脉冲信号的占空比即可改变i的数值大小，其优点是抗干扰能力强，但控制调光不够平滑，且emi指标不容易达标。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用mcu编码的调光方法。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
5.一种用mcu编码的调光方法，包括以下步骤：
6.a、信号串行输入；单片机将调光命令转换为串行数据流信号输出；
7.b、信号解码控制；控制逻辑电路将串行数据流信号解码形起始脉冲信号和结束脉冲信号，并分别由控制逻辑电路的sta端和fini端输出；
8.c、起始控制输出；接收寄存器接收单片机输出的串行数据流信号，控制逻辑电路通过sta端输出起始脉冲信号至接收寄存器，接收寄存器通过起始脉冲信号的控制将串行数据流信号处理成n位调光灰度数据信号并行输出；
9.d、结束控制输出；输出寄存器接收接收寄存器输出的n为调光灰度数据信号，控制逻辑电路通过fini端输出结束脉冲信号至输出寄存器，输出寄存器通过结束脉冲信号的控制将n位调光灰度数据信号实时发送到数模转换器内；
10.e、数模转换输出；数模转换器将输出寄存器实时输出的n位调光灰度数据信号转换为稳定的模拟信号并输出；
11.f、模拟信号调光；模拟调光电路通过数模转换器输出的稳定模拟信号改变模拟调光电路的电压，调节led的亮度；
12.上述用mcu编码的调光方法所使用的调光电路，包括用于控制并发送串行数据流信号的单片机和通过模拟信号调光的模拟调光电路，所述单片机和模拟调光电路之间连接有信号转换单元，所述信号转换单元包括：
13.控制逻辑电路，用于处理解码串行数据流信号形成起始脉冲信号和结束脉冲信号；
14.接收寄存器，用于接收串行数据流信号并通过起始脉冲信号将串行数据流信号转
换为n位调光灰度数据信号输出；
15.输出寄存器，用于接收接收寄存器输出的n位调光灰度数据信号并通过结束脉冲信号将n位调光灰度数据信号实时输出；
16.数模转换器，用于接收输出寄存器实时输出的n位调光灰度数据信号，并将n位调光灰度数据信号转换为模拟信号输出。
17.优选地，所述单片机串行数据流信号通过双线数据传输输入至接收寄存器，所述双线数据传输包括单线时钟信号传输scl和单线数据信号传输sda。
18.优选地，所述单线数据信号传输sda包括n位调光数据、数据同步信号、起始位信号和结束位信号，所述起始位信号至结束位信号为一个数据接收周期。
19.本发明有益效果：通过信号转换的方式，将调光控制的串行数据流信号转换为模拟信号输出至模拟调光电路进行调光，其调光电压稳定，适用于多种功率设备调光，且能够轻易控制emi指标在合理的范围内，可靠性更高。
附图说明
20.图1为本发明提出的一种用mcu编码的调光方法的调光电路组成框图；
21.图2为本发明提出的一种用mcu编码的调光方法的双线数据传输信号图；
22.图3为本发明提出的一种用mcu编码的调光方法的单线数据信号传输sda信号图。
23.图中：1单片机、2模拟调光电路、3信号转换单元、4控制逻辑电路、5接收寄存器、6输出寄存器、7数模转换器。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
25.参照图1-3，一种用mcu编码的调光方法，包括以下步骤：
26.a、信号串行输入；单片机1将调光命令转换为串行数据流信号输出；
27.b、信号解码控制；控制逻辑电路4将串行数据流信号解码形起始脉冲信号和结束脉冲信号，并分别由控制逻辑电路4的sta端和fini端输出；
28.c、起始控制输出；接收寄存器5接收单片机1输出的串行数据流信号，控制逻辑电路4通过sta端输出起始脉冲信号至接收寄存器5，接收寄存器5通过起始脉冲信号的控制将串行数据流信号处理成n位调光灰度数据信号并行输出；
29.d、结束控制输出；输出寄存器6接收接收寄存器5输出的n为调光灰度数据信号，控制逻辑电路4通过fini端输出结束脉冲信号至输出寄存器6，输出寄存器6通过结束脉冲信号的控制将n位调光灰度数据信号实时发送到数模转换器7内；
30.e、数模转换输出；数模转换器7将输出寄存器6实时输出的n位调光灰度数据信号转换为稳定的模拟信号并输出；
31.f、模拟信号调光；模拟调光电路2通过数模转换器7输出的稳定模拟信号改变模拟调光电路2的电压，调节led的亮度；
32.上述用mcu编码的调光方法所使用的调光电路，包括用于控制并发送串行数据流信号的单片机1和通过模拟信号调光的模拟调光电路2，单片机1和模拟调光电路2之间连接
有信号转换单元3，信号转换单元3包括：
33.控制逻辑电路4，用于处理解码串行数据流信号形成起始脉冲信号和结束脉冲信号；
34.接收寄存器5，用于接收串行数据流信号并通过起始脉冲信号将串行数据流信号转换为n位调光灰度数据信号输出；
35.输出寄存器6，用于接收接收寄存器5输出的n位调光灰度数据信号并通过结束脉冲信号将n位调光灰度数据信号实时输出；
36.数模转换器7，用于接收输出寄存器6实时输出的n位调光灰度数据信号，并将n位调光灰度数据信号转换为模拟信号输出。
37.单片机1串行数据流信号通过双线数据传输输入至接收寄存器5，双线数据传输包括单线时钟信号传输scl和单线数据信号传输sda，双线数据传输可以采用iic协议或私有协议等。
38.单线数据信号传输sda包括n位调光数据、数据同步信号、起始位信号和结束位信号，起始位信号至结束位信号为一个数据接收周期；
39.n位调光数据的位数可以根据不同设备所需的精度自由设定，便于适用更多的调光设备。
40.本发明在使用时，单片机1将控制调光信号处理成串行数据流信号发送，控制逻辑电路4将串行数据流信号解码形成起始脉冲信号和结束脉冲信号，其中sta端发送接受数据的起始脉冲信号，fini端发送输出数据的结束脉冲信号，单片机1发送的串行数据流信号经过接收寄存器5逻辑处理后变成并行的n位调光灰度数据信号，接收寄存器5输出的n位调光灰度数据信号发送至输出寄存器6内，fini端发送的结束脉冲信号使输出寄存器6将n位调光灰度数据信号实时送到数模转换器7转换成模拟信号v，若串行数据流信号不发生改变，则v为稳定的模拟电压，而不是一个脉冲的电压。
41.如8bit的调光灰度等级，最小值为00000000，则数模转换器7转换后的电压为零电压，当数据为最大值时，即11111111时，经数模转换器7转换后的电压为最高电压，即vr，则0～vr值是跟led灰度等级相对应的模拟电压信号v，即只需改变数据流中的n位亮度灰度等级数据，就能够得到一个稳定的电压v，即可实现稳定调光功能。
42.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。