[实用新型]LED智能灯显示系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种灯控系统，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

本实用新型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。

本实用新型的技术方案是：

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。

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/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。

本实用新型的有益效果：

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。