LED全彩灯光控制系统实现原理介绍

本文引用地址： //m.amcfsurvey.com/article/167491.htm

控制原理

LED控制器内置高性能单片微型控制芯片，控制器通过内部控制程序向LED驱动芯片发送控制信号和数据，LED驱动芯片根据控制信号和数据的要求， 产生相应的动作，从而对每一路红、绿、蓝LED实现单独的控制。若微控制器连续地向一串LED驱动芯片发送控制信号和数据，则可使各LED受到连续的协调 控制。可将预想的变化效果转化成LED控制器可处理的数据格式及适当的控制指令，再连续地发送给各个LED驱动芯片，则可使整体灯饰表现出想要的效果。此 处，和控制器紧密配合，操作简便，功能强大的软件系统成为必要。以下先分析控制系统的原理。

控制器输出接口具有三条信号线：一条串行数据输出线，一条时钟信号输出线及一条锁存信号线。这三条线分别接到驱动芯片相应的3个引脚上。和一般的串 行移位机制相同，在时钟信号的控制下，串行数据在驱动芯片内部移位寄存，由于串行数据表示的是每种颜色的灰度级别，而不是简单的开关信号，所以芯片内部的 移位速率比7彩应用的芯片（如74HC595）要高很多。当数据发送接收完毕，控制器向驱动芯片发送锁存信号，使LED驱动芯片锁存已存储的数据， DM413在锁存的同时会根据所存储的数据驱动LED发光。有些芯片另有一个输出使能引脚，用于单独控制输出信号。LED发光灰度是由驱动芯片所存储的数 据决定的，全彩驱动芯片内置灰度产生器，采用PWM方式。该方式控制LED以人眼分辨不出的高频率快速亮灭，根据芯片所存储的数据设定亮和灭所占的比例， 即实现灰度级别的控制。DM413可选择三种灰度级别，8位（256），10位（1024）和13位（8192），即可使每种颜色产生256级（以256 级灰度为例）灰度等级，单独控制三种颜色的灰度，则可组合出256*256*256种（16777216种）颜色。将若干灯具单元排列起来，即可按这种方 式显示出细腻生动的图案，动画效果。

软件系统

软件系统是控制系统和灯光效果设计师的交互窗口，它具有十分重要的作用。软件系统的作用是让光效设计师通过简便的，人性化的操作编辑出预想的效果， 并转化为控制系统可接受的数据格式和控制指令。这些效果包含常规的颜色跳变，渐变，彩虹滚动等，也可能包含文字，图片的显示，视频，动画的播放等。软件系 统根据特定的效果，计算每个控制单元的颜色数据，最终生成用于控制器的光效文件。根据系统的联机或脱机特性，软件的使用略有不同。控制系统具有一套完善的 配套软件，可极大的简化光效的编辑，甚至完成一些人工无法完成的效果。

结束语

LED是一类可直接将电能转化为可见光和辐射能的发光器件，具有工作电压低，耗电量小，发光效率高，发光响应时间极短，光色纯，结构牢固，抗冲击， 耐振动，性能稳定可靠，重量轻，体积小，成本低等一系列特性，发展突飞猛进，现已能批量生产各种颜色的高亮度、高性能产品，随着发光二极管发光效率的提 高，再结合相应控制技术的进步，相信在不久的将来，LED光源会逐步取代传统的照明光源，而掀起一次照明领域新的革命。

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