一种串联led灯珠快速通讯的方法及系统

文档序号:1925977 发布日期:2021-12-03 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 一种串联led灯珠快速通讯的方法及系统 (Method and system for rapid communication of series LED lamp beads ) 是由 沈晔 苏建华 于 2021-11-08 设计创作,主要内容包括:本发明涉及串联LED灯珠快速通讯的方法,包括以下步骤:控制器的两个数据端口分别从串联的LED灯珠组两端同时发送数据组,LED灯珠的一个数据端口接收到数据包时,通讯IC进行数据有效检测,对接收到的第一组数据包进行数据采样存储以及切换LED灯珠的另一数据端口为输出状态的操作,再通过切换为输出状态后的数据端口对后续接收到的数据包进行数据整形转发;LED灯珠的一个数据端口接收到通讯结束指令后,LED灯珠的两个数据端口恢复为默认的输入状态,等待下一次通讯;在进行通讯时,可以从串联的LED灯珠组的两端同时进行数据的发送动作,从而可以大幅提升通讯效率,且系统连接方式简单,使用方便。(The invention relates to a method for rapid communication of series LED lamp beads, which comprises the following steps: two data ports of the controller respectively send data groups from two ends of the LED lamp bead groups connected in series at the same time, when one data port of the LED lamp bead receives a data packet, the communication IC carries out effective data detection, carries out data sampling storage on the received first group of data packets and switches the other data port of the LED lamp bead to be in an output state, and then carries out data shaping and forwarding on the subsequently received data packets through the data port switched to be in the output state; after one data port of the LED lamp bead receives a communication ending instruction, the two data ports of the LED lamp bead are restored to default input states to wait for next communication; when carrying out the communication, can follow the both ends of the LED lamp pearl group of establishing ties and carry out the sending action of data simultaneously to can promote communication efficiency by a wide margin, and the system connection mode is simple, convenient to use.)

一种串联LED灯珠快速通讯的方法及系统

技术领域

本发明涉及串联LED灯珠通讯技术领域,更具体地说,涉及一种串联LED灯珠快速通讯的方法及系统。

背景技术

现有串联LED灯珠系统通常包括一个控制器及多个串联LED灯珠,控制器有一个数据输出端,LED灯珠有一个数据输入端和一个数据输出端,串联系统的通讯方式是控制器的数据输出端与第一个LED灯珠的输入端连接,该LED灯珠的输出端再连接到下一个LED灯珠的输入端,以此方式串联多个LED灯珠。

需要通讯时,控制器从数据输出端连续串行发送各个LED灯珠的数据,第一个LED灯珠收到控制器发出的数据后,开始接收第一组数据,待接收完成再将收到的后续数据从LED灯珠的输出端转发输出到下一级,下一个LED灯珠输入端接收到上一级LED灯珠转发的数据后,开始接收转发数据的第一组数据,待接收完成后再将后续收到的数据从输出端转发输出到下一级,以此类推实现控制器到多个LED灯珠的数据发送。

通讯一次的总时长与每个LED灯珠接收的数据长度、串联LED灯珠数量、控制器发送数据速率有关;通常通讯协议已确定通讯数据速率与每组数据的长度,因此串联LED灯珠数量越多,一次通讯的时常就越长,影响系统通讯效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种串联LED灯珠快速通讯的方法,还提供了一种串联LED灯珠快速通讯的系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:

构造一种串联LED灯珠快速通讯的方法,其中,包括以下步骤:

第一步:对参与串联的每一LED灯珠均配置通讯IC,且初始状态下LED灯珠上的两个数据端口默认为输入状态;

第二步:控制器的两个数据端口分别从串联的LED灯珠组两端同时发送数据组,两组数据组其一的多个数据包顺序排列,另一的多个数据包倒序排列,两个数据组的数据包之和等于或大于参与串联的LED灯珠的总数;

第三步:第三步:LED灯珠的一个数据端口接收到数据包时,所述通讯IC进行数据有效检测,有效检测通过后,对接收到的第一组数据包进行数据采样存储以及切换LED灯珠的另一数据端口为输出状态的操作,再通过切换为输出状态后的数据端口对后续接收到的数据包进行数据整形转发;

第四步:LED灯珠的一个数据端口接收到通讯结束指令后,LED灯珠的两个数据端口恢复为默认的输入状态,等待下一次通讯。

本发明所述的串联LED灯珠快速通讯的方法,其中,所述第三步中,所述通讯IC依据数据采样存储的数据控制LED运行。

本发明所述的串联LED灯珠快速通讯的方法,其中,所述第三步中,所述LED灯珠上设置有多个所述LED和控制多个所述LED的LED控制板,所述LED控制板依据所述通讯IC的数据采样存储的数据控制多个所述LED。

本发明所述的串联LED灯珠快速通讯的方法,其中,所述通讯IC依据LED灯珠的两个数据端口的电平变化调整两个数据端口输入、输出状态。

本发明所述的串联LED灯珠快速通讯的方法,其中,所述第四步中,所述通讯结束指令采用低电平表示。

一种串联LED灯珠快速通讯系统,用于实现如上述的串联LED灯珠快速通讯的方法,其中,包括控制器和多个串联连接的LED灯珠;

所述控制器,利用其两个数据端口分别从串联的LED灯珠组两端同时发送数据组,两组数据组其一的多个数据包顺序排列,另一的多个数据包倒序排列,两个数据组的数据包之和等于或大于参与串联的LED灯珠的总数;

所述LED灯珠上配置通讯IC,且初始状态下LED灯珠上的两个数据端口默认为输入状态;

所述通讯IC,对接收的数据包进行数据有效检测,有效检测通过后,对接收到的第一组数据包进行数据采样存储以及切换LED灯珠的另一数据端口为输出状态的操作,再通过切换为输出状态后的数据端口对后续接收到的数据包进行数据整形转发。

本发明所述的串联LED灯珠快速通讯的系统,其中,所述通讯IC包括依次电连接的端口输出控制单元、数据有效检测单元、数据采样存储单元和数据整形转发单元;

所述端口输出控制单元,与所述LED灯珠的两个数据端口电连接,用于依据电平变化调整两个数据端口输入、输出状态;

所述数据有效检测单元,用于接收两个数据端口的数据包并进行校验,校验通过后将数据包送入数据采样存储单元进行第一组数据包的存储;

所述数据整形转发单元,用于接收所述数据采样存储单元发送的后续数据包并通过一数据端口发送至下一LED灯珠。

本发明所述的串联LED灯珠快速通讯的系统,其中,所述通讯IC还包括LED控制单元,所述LED控制单元依据所述数据采样存储单元存储的第一组数据包内数据对LED灯珠的LED进行控制。

本发明所述的串联LED灯珠快速通讯的系统,其中,所述数据有效检测单元与所述LED灯珠的两个数据端口均电连接,且数据传输方向为由数据端口到所述数据有效检测单元。

本发明所述的串联LED灯珠快速通讯的系统,其中,所述数据整形转发单元与所述LED灯珠的两个数据端口均电连接,且数据传输方向为由所述数据有效检测单元到数据端口。

本发明的有益效果在于:应用本专利的方式方法,在控制器上增加一个数据输出端口,并在参与串联的LED灯珠上配置通讯IC使得LED灯珠上的两个数据端口能够根据有无数据接收自动切换输入、输出状态,并能够进行数据包的校验、采样存储以及转发,增强系统可靠性,在进行通讯时,可以从串联的LED灯珠组的两端同时进行数据的发送动作,从而可以大幅提升通讯效率,且系统连接方式简单,使用方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图:

图1是本发明较佳实施例的串联LED灯珠快速通讯的方法流程图;

图2是本发明较佳实施例的串联LED灯珠快速通讯的系统原理图;

图3是本发明较佳实施例的串联LED灯珠快速通讯的系统通讯IC原理图;

图4是本发明较佳实施例的串联LED灯珠快速通讯的系统LED灯珠原理图;

图5是本发明示例串行数据格式示意图;

图6是本发明示例控制器数据排序示意图;

图7是本发明示例控制器数据发送示意图;

图8是本发明示例LED灯珠接收数据示意图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例是本发明的部分实施例,而不是全部实施例。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。

本发明较佳实施例的串联LED灯珠快速通讯的方法,如图1所示,包括以下步骤:

S01:对参与串联的每一LED灯珠均配置通讯IC,且初始状态下LED灯珠上的两个数据端口默认为输入状态;

S02:控制器的两个数据端口分别从串联的LED灯珠组两端同时发送数据组,两组数据组其一的多个数据包顺序排列,另一的多个数据包倒序排列,两个数据组的数据包之和等于或大于参与串联的LED灯珠的总数;

S03:LED灯珠的一个数据端口接收到数据包时,通讯IC进行数据有效检测,有效检测通过后,对接收到的第一组数据包进行数据采样存储以及切换LED灯珠的另一数据端口为输出状态的操作,再通过切换为输出状态后的数据端口对后续接收到的数据包进行数据整形转发;

S04:LED灯珠的一个数据端口接收到通讯结束指令后,LED灯珠的两个数据端口恢复为默认的输入状态,等待下一次通讯;

应用本专利的方式方法,在控制器上增加一个数据输出端口,并在参与串联的LED灯珠上配置通讯IC使得LED灯珠上的两个数据端口能够根据有无数据接收自动切换输入、输出状态,并能够进行数据包的校验、采样存储以及转发,在进行通讯时,可以从串联的LED灯珠组的两端同时进行数据的发送动作,从而可以大幅提升通讯效率,且系统连接方式简单,使用方便。

优选的,第三步中,通讯IC依据数据采样存储的数据控制LED运行;LED灯珠上设置有多个LED和控制多个LED的LED控制板,LED控制板依据通讯IC的数据采样存储的数据控制多个LED;控制方便,且响应速度快。

优选的,通讯IC依据LED灯珠的两个数据端口的电平变化调整两个数据端口输入、输出状态;优选的,第四步中,通讯结束指令采用低电平表示;便捷可靠,方便进行接口的快速响应切换,实用性高,响应速度快。

一种串联LED灯珠快速通讯系统,用于实现如上述的串联LED灯珠快速通讯的方法,如图2所示,同时参阅图3和图4,包括控制器和多个串联连接的LED灯珠;

控制器,用于利用其两个数据端口分别从串联的LED灯珠组两端同时发送数据组,两组数据组其一的多个数据包顺序排列,另一的多个数据包倒序排列,两个数据组的数据包之和等于或大于参与串联的LED灯珠的总数;

LED灯珠上配置通讯IC,且初始状态下LED灯珠上的两个数据端口默认为输入状态;

通讯IC,用于对接收的数据包进行数据有效检测,有效检测通过后,对接收到的第一组数据包进行数据采样存储以及切换LED灯珠的另一数据端口为输出状态的操作,再通过切换为输出状态后的数据端口对后续接收到的数据包进行数据整形转发。

应用本专利的方式方法,在控制器上增加一个数据输出端口,并在参与串联的LED灯珠上配置通讯IC使得LED灯珠上的两个数据端口能够根据有无数据接收自动切换输入、输出状态,并能够进行数据包的校验、采样存储以及转发,在进行通讯时,可以从串联的LED灯珠组的两端同时进行数据的发送动作,从而可以大幅提升通讯效率,且系统连接方式简单,使用方便。

通讯IC包括依次电连接的端口输出控制单元200、数据有效检测单元201、数据采样存储单元202和数据整形转发单元203;

端口输出控制单元200,与LED灯珠的两个数据端口电连接,用于依据电平变化调整两个数据端口输入、输出状态;

数据有效检测单元201,用于接收两个数据端口的数据包并进行校验,校验通过后将数据包送入数据采样存储单元202进行第一组数据包的存储;

数据整形转发单元203,用于接收数据采样存储单元202发送的后续数据包并通过一数据端口发送至下一LED灯珠;

通讯IC还包括LED控制单元204,LED控制单元204依据数据采样存储单元202存储的第一组数据包内数据对LED灯珠的LED进行控制。

优选的,数据有效检测单元201与LED灯珠的两个数据端口均电连接,且数据传输方向为由数据端口到数据有效检测单元201。

优选的,数据整形转发单元203与LED灯珠的两个数据端口均电连接,且数据传输方向为由数据整形转发单元203到数据端口。

如图2-8所示,具体示例说明如下:

专利的技术方案由一个控制器与2n个LED灯珠组成,系统组成如图2。控制器有DA/DB两个数据输出端。串联通讯LED灯珠如图4所示,LED灯珠内置一个具有双向数据接口的通讯IC及多个LED(如图4所示),通讯IC原理图如图3所示。

LED灯珠有默认为输入态的两个端口,LED灯珠根据IO_A与IO_B两个数据端口电平变化自动调整输入、输出状态。各LED灯珠每次通讯过程中仅保存接收到的第一组(即m比特)数据,后续接收到的数据直接从另一端口转发输出到下一级LED灯珠,直到收到大于TR时间的低电平即RESET状态后,各LED灯珠将各自两个数据端口恢复为默认输入状态,等待下一次通讯。

控制器的A端接LED灯珠1的一个数据端,LED灯珠1的另一个数据端LED灯珠2的一个数据端,以此类推,共串联2n个LED灯珠,第2n个LED灯珠的一个数据端接控制器B端;

系统用到的通讯数据以高低电平变化表示数据0/1状态,可以使用归零码、非归零码等常用编码方式,编码类型不是本发明的内容,不做详细说明。

控制器输出端默认输出低电平即RESET状态,大于TR时间的RESET状态表示通讯结束,控制器发送一个LED灯珠数据需要T时间。

串联系统如果按照通常的通讯方式,控制器发送串行数据格式如图5所示,串联2n个LED灯珠完成一次通讯至少需要2n×T+TR时间;

按照该专利的方案,控制器DA、DB两端同时发送数据,DA端的数据是按照串联LED灯珠顺序排列即D1、D2、D3……Dn,DB端的数据是按倒序排列即D2n、D2n-1、D2n-2……Dn+1,如图6所示。

DA端开始输出数据,LED灯珠1的IO_A端收到控制器DA端发送的数据,于是将IO_B配置为输出端,同时接收收到的第一组数据D1,接收完成后,将后续收到的数据从IO_B端转发输出到下一级。LED灯珠2的IO_A端接收到LED灯珠1输出的数据,于是将IO_B配置为输出端,同时接收并保存收到的第一组数据D2,接收完成后,将后续收到的数据从IO_B端转发输出到下一级。

DB端开始输出数据,LED灯珠2n的IO_B端收到控制器DB端发送的数据,于是将IO_A配置为输出端,同时接收收到的第一组数据D2n,接收完成后,将后续收到的数据从IO_A端转发输出到下一级。LED灯珠2n-1的IO_B端接收到LED灯珠2n输出的数据,于是将IO_A配置为输出端,同时接收并保存收到的第一组数据D2n-1,接收完成后,将后续收到的数据从IO_A端转发输出到下一级。

以此类推,数据传输到LED灯珠n,LED灯珠n的IO_A端收到来自控制器DA端逐级转发来的数据Dn,于是将IO_B配置为输出端,接收并保存数据Dn,接收完成后等待RESET状态,本次通讯完成。

按照这种通讯方式,通讯一次时间为n×T+TR,比传统方式减少n×T时间;

因串联LED灯珠两个数据端口可自动配置输入、输出,所以控制器在每次通讯中,DA、DB两端不要求输出一样数量的数据包。如图7所示,控制器DA端多发一组数据Dn+1,则LED灯珠n+1将接收来自DA端逐级转发的数据Dn+1。同理如图8所示,LED灯珠n与LED灯珠n-1将接收来自DB端逐级转发的数据。

应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

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