一种茶台LED灯光智能管理系统的制作方法

本发明涉及智能led系统，更具体地说，本发明涉及一种茶台led灯光智能管理系统。

背景技术：

1、led(发光二极管)技术作为一种发光方式，在全球范围内已经获得了广泛的应用。由于其高能效、长寿命和可靠性，led在各种照明产品中成为了首选的光源。除了基础照明，led凭借其丰富的色彩表现和灵活的控制特性，也在显示屏、指示灯、装饰灯等多个领域扮演着核心角色。

2、针对led的控制技术发展至今，已经能够实现复杂的动态效果和环境氛围营造，如阅读灯、夜光、舞台灯光等，极大丰富了人们的视觉体验。特别是通过软件编程配合硬件设计，led灯光能够根据不同情景变换丰富的颜色和动态模式，不仅在功能性上满足了用户的实际需求，也在感性上增添了空间的情趣和生活的乐趣。

3、因此，在茶台环境中广泛应用led照明已成为一种趋势，以提供更舒适的品茶环境，虽然led控制技术为用户带来了丰富多样的视觉体验，但在茶文化深厚的背景下，当涉及泡茶这一精细工艺时，现有技术的局限性便显现出来；在泡茶过程中，水温和冲泡时间对于茶叶风味的展现至关重要，但现有茶台led展示系统通常仅提供基本的静态光效，或简单的规律变化的动态光效，未能有效利用led的动态控制能力来传递更加精细和实时的泡茶参考信息，不能有效地协助用户把握茶叶的最佳冲泡状态与时机。

技术实现思路

1、为了克服现有技术不能有效地协助用户把握茶叶的最佳冲泡状态与时机的问题，本发明提出了一种茶台led灯光智能管理系统，用于解决上述问题。

2、本发明提供如下技术方案：

3、一种茶台led灯光智能管理系统，包括：

4、数据管理模块，包括数据库单元，所述数据库单元包括存储有各种茶叶的冲泡参数的茶叶数据库，和存储有颜色变换函数的变换函数库，所述冲泡参数包括温度区间、时间区间和理想环境温度；

5、茶叶参数获取模块，用于获取当前使用茶叶的种类，并根据当前使用茶叶的种类从茶叶数据库获取对应的冲泡参数，记为当前冲泡参数；

6、分析模块，包括修正单元和计算单元，所述修正单元用于修正当前冲泡参数的温度区间得到修正温度区间，修正当前冲泡参数的时间区间得到修正时间区间，所述计算单元用于根据修正温度区间计算第一颜色值，和根据修正时间区间在一个冲泡周期内计算第二颜色值；

7、更新模块，用于按照预设的频率pl1驱动计算单元重新计算第一颜色值，和按照预设的频率pl2驱动计算单元重新计算第二颜色值；

8、led分区模块，用于将led划分为三个区域，包括第一显示区、第二显示区和其它显示区；

9、控制模块，用于实时获取第一颜色值和第二颜色值，并根据第一颜色值对led的第一显示区进行控制，根据第二颜色值对led的第二显示区进行控制，根据预设的颜色值对其他显示区的led进行控制。

10、优选的，所述冲泡周期的获取方法包括：

11、通过重力传感器实时获取茶壶总重量记为gt，并记录对应的获取时刻t，直至gt≥g壶+g预，其中g壶为空茶壶重量，g预为预设的重量增加量；

12、将对应的获取时刻t作为开始时间点；

13、实时获取时刻t后茶壶总重量记为gt'，并记录对应的获取时刻t'，直至gt＜g壶+g预；

14、将对应的获取时刻t'作为结束时间点；

15、所述开始时间点至结束时间点为一个冲泡周期。

16、优选的，所述修正温度区间的获取方法包括：

17、获取当前冲泡参数的温度区间[wmin,wmax]和理想环境温度w理，通过温度传感器获取环境温度w环；

18、使用如下公式计算温度修正值：

19、

20、其中，wx表示温度修正值，α为预设的温度修正系数，其中，wmin是温度区间的下限值，wmax是温度区间的上限值；

21、修正温度区间为[wxmin,wxmax]，其中wxmin＝wmin+wx，wxmax＝wmax+wx，其中，wxmin是修正温度区间的下限值，wxmax是修正温度区间的上限值；

22、所述修正时间区间的获取方法包括：

23、获取当前冲泡参数的时间区间[tmin,tmax]和修正温度区间[wxmin,wxmax]，获取开始时间点的热水壶温度作为冲泡温度w冲；

24、使用如下公式计算时间修正值：

25、

26、其中，tx表示时间修正值，β为预设的时间修正系数，其中，tmin是时间区间的下限值，tmax是时间区间的上限值；

27、修正时间区间为[txmin,txmax]，其中txmin＝tmin+tx，txmax＝tmax+tx，其中，txmin是修正时间区间的下限值，txmax是修正时间区间的上限值。

28、优选的，所述第一颜色值的计算方式包括：

29、使用rgb值的方式表示第一颜色值，具体为(ra,ga,ba)，

30、预设初始示温颜色、中间示温颜色和结束示温颜色；

31、获取修正温度区间[wxmin,wxmax]，获取实时热水壶温度w热，判断两者间的关系；

32、若w热＜wxmin，则使得第一颜色值的rgb值与初始示温颜色的rgb值相等；

33、若wxmin≤w热≤wxmax，则使得第一颜色值的rgb值与中间示温颜色的rgb值相等；

34、若w热＞wxmax，则使得第一颜色值的rgb值与中间示温颜色的rgb值相等。

35、优选的，所述颜色变换函数包括第一颜色变换函数和第二颜色变换函数，所述第二颜色值的计算方式包括：

36、设置计时器，初始化计时器的值为0，在最近一个冲泡周期的开始时间点开始计时，在该冲泡周期的结束时间点结束计时，并将计时器的值重置为0；

37、使用rgb值的方式表示第二颜色值，具体为(rb,gb,bb)，其中，ra表示第二颜色值的红色值，ga表示第二颜色值的绿色值，ba表示第二颜色值的蓝色值；

38、预设初始示时颜色、中间示时颜色和结束示时颜色；

39、初始示时颜色的rgb值表示为(r1,g1,b1)，中间示时颜色的rgb值表示为(r2,g2,b2)，结束示时颜色的rgb值表示为(r3,g3,b3)，其中，r1表示初始示时颜色的红色值，g1表示初始示时颜色的绿色值，b1表示初始示时颜色的蓝色值；r2表示中间示时颜色的红色值，g2表示中间示时颜色的绿色值，b2表示中间示时颜色的蓝色值；r3表示结束示时颜色的红色值，g3表示结束示时颜色的绿色值，b3表示结束示时颜色的蓝色值；

40、从颜色变换函数库中，获取第一颜色变换函数f1(x)和第二颜色变换函数f2(x)；

41、获取修正时间区间[txmin,txmax]，获取计时器时间t计；

42、根据修正时间区间确定第一颜色变换的函数的系数，得到函数f1'(x)、确定第二颜色变换的函数的系数，得到函数f2'(x)；

43、判断修正时间区间[txmin,txmax]和计时器时间t计的关系；

44、若t计＜txmin，则通过如下公式计算第二颜色值的rgb值：

45、

46、若txmin≤t计≤txmax，则通过如下公式计算第二颜色值的rgb值

47、

48、若t计＞txmax，则使得第二颜色值的rgb值与结束颜色的rgb值相等。

49、优选的，所述第一颜色变换函数包括如下函数式：

50、

51、式中，j为函数的系数；

52、所述根据修正时间区间确定第一颜色变换的函数的系数，通过以下方式实现：使j＝txmin；

53、所述第二颜色变换函数包括如下函数式：

54、

55、式中，k和l均为函数的系数；

56、所述确定第二颜色变换的函数的系数，通过以下方式实现：使k＝txmin，l＝txmax。

57、优选的，所述将led划分为三个区域包括：

58、读取led灯的每个独立led单元格的排列方式，确定横向的独立led单元格数量为x，确定纵向的独立led单元格数量为y；

59、根据所述横向数量x和纵向数量y，将led灯映射为一个x×y的映射矩阵，矩阵中的每个元素对应一个独立的led单元格；

60、通过用户接口接收用户输入，依据用户指令在映射矩阵上划分出第一区域和第二区域；

61、将映射矩阵中第一区域对应的led独立单元划分为第一显示区，将映射矩阵中第二区域对应的led独立单元划分为第二显示区，将映射矩阵中未被选择为第一区域和第二区域的led独立单元划分为其他显示区。

62、优选的，所述根据第一颜色值对led的第一显示区进行控制，包括按照频率pl1获取实时的第一颜色值的rgb值，将rgb值转换为对应的led控制信号，通过控制信号控制第一显示区对应的led独立单元发光；

63、所述根据第二颜色值对led的第二显示区进行控制，包括按照频率pl2获取实时的第二颜色值的rgb值，将rgb值转换为对应的led控制信号，通过控制信号控制第二显示区对应的led独立单元发光；

64、所述根据预设的颜色值对其他显示区的led进行控制包括，获取预设的颜色的rgb值，rgb值转换为对应的led控制信号，通过控制信号控制其它显示区对应的led独立单元发光。

65、优选的，所述将rgb值转换为对应的led控制信号包括：

66、获取相应的rgb值并记为(rc,gc,bc)；

67、使用如下公式计算占空比：

68、

69、式中，zk1表示红色通道的占空比，zk2表示绿色通道的占空比，zk3表示蓝色通道的占空比；

70、根据红色、绿色、蓝色三个通道的占空比生成pwm信号作为led控制信号。

71、优选的，所述数据管理模块还包括配置单元，所述配置单元用于对数据库单元中的数据进行自定义配置，包括对冲泡参数进行增、删、改、查操作，还包括启用或停用任一颜色变换函数式，所述第一颜色变换函数和第二颜色变换函数中，均至少有一个函数式处于启用状态。

72、本发明提供了一种茶台led灯光智能管理系统，具备以下有益效果：

73、1、通过系统的控制模块与led分区模块的协同作用，实现各led分区独立显示不同颜色。用户可依据分区显示的颜色，轻松判断水温是否适宜及泡茶进度，使泡茶过程更为直观便捷。这一设计不仅为用户提供准确的泡茶与饮茶时机，还有效减少了因操作不当导致的茶叶口感损失。

74、2、通过茶叶参数获取模块，系统能够获取和修正茶叶的冲泡参数，为适应不同环境温度，通过分析模块可以根据环境温度对冲泡参数进行修正，为后续的颜色计算提供更加准确的数据基础，进而使得用户可以根据led灯光做出更准确的判断，确保每次泡茶的质量，通过数据管理模块的自定义设置功能，实现用户根据个人偏好调整冲泡参数及led显示，起到提供个性化茶饮体验的效果。