一种多彩路灯的同步控制装置的制作方法

1.本实用新型属于彩色光源控制技术领域，尤其涉及一种多彩路灯的同步控制装置。


背景技术：

2.城市光彩工程，是指为了美化城市环境，提高城市的整体形象，而对标志性建筑、商场、旅游景区、街道等人流量多的地方进行灯光亮化。为了达到美化效果，有的灯源或者辅助灯源引入多种彩色光源，并进行色彩变换，以达到绚丽的灯光效果。当多盏彩灯同时亮起，如果不进行同步控制，那么每盏设备彩色光源的颜色是随机的，不能同步，无法达到灯光颜色一致的效果。因此在一条路，或者一片区域灯光的色彩变换往往要求同步一致，以达到更好的美化效果。
3.一个彩色灯源中有多种彩色灯珠，如红、黄、蓝，每个颜色循环通电达到色彩的切换，但每个彩色灯源的颜色切换都是随机的，想要达到每个彩色灯源亮灯一致，需要对亮灯的顺序和时间进行同步控制，现有的多个光源同步控制方式一般采用铺设多条电源线，每个光源的同种颜色的灯珠连接一条电源线，通过控制每条电源线的通断达到每个光源的颜色同步。有几种颜色就需要几条电源线，这种方式的材料成本高，而道路或区域越大，建设成本就越高。
4.另一种方式是一条控制信号线连接每个灯源，通过发送同步电平或脉冲信号以达到每个灯源同时亮一种颜色的灯。这种控制方式需要道路开挖，布设管线，施工改造成本大。


技术实现要素：

5.本实用新型目的在于提供一种多彩路灯的同步控制装置，以解决色彩光源同步的施工成本高的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型的一种多彩路灯的同步控制装置的具体技术方案如下：
7.一种多彩路灯的同步控制装置，包括多个独立光源，每个光源内部包括mcu模块、电源模块、卫星授时模块和驱动模块；所述电源模块输入连接电源，输出连接mcu模块、卫星授时模块、驱动模块和光源；所述光源包括彩色灯，所述彩色灯包括多种颜色的灯珠，每种颜色的灯珠通过驱动模块分别与mcu模块的不同i/o口连接，所述卫星授时模块连接mcu模块；
8.所述电源模块用于为光源及电路各模块芯片供电；
9.所述光源用于提供彩色光源；
10.所述驱动模块用于驱动彩色灯珠；
11.所述卫星授时模块用于接收卫星收授时信号，从而发送时钟信号给mcu模块；
12.所述mcu模块根据卫星授时模块的时钟信息控制彩色灯的每种颜色的灯珠的通断
时刻和通断时长。
13.进一步的，所述电源模块输入连接电池输入或市电输入，所述电池输入由太阳能供电。
14.进一步的，包括物联网模块，所述物联网模块连接mcu模块；所述物联网模块用于连接移动终端，提供远程控制和状态显示。
15.进一步的，所述物联网模块的rx引脚连接mcu模块的rx1引脚，所述物联网模块的tx引脚连接mcu模块的tx1引脚。
16.进一步的，所述远程控制包括彩色灯的亮灯时长、亮灯颜色和亮度。
17.进一步的，所述光源包括照明灯，所述驱动模块包括彩带驱动模块和照明驱动模块；所述彩带驱动模块用于驱动彩色灯珠，所述照明驱动模块用于驱动照明灯。
18.进一步的，所述卫星授时模块为cps芯片或bds芯片。
19.进一步的，所述卫星授时模块的rx引脚连接mcu模块的rx0引脚，所述卫星授时模块的tx引脚连接mcu模块的tx0引脚；
20.进一步的，包括故障检测模块，所述故障检测模块一端连接照明灯的输出，另一端连接mcu模块，所述故障检测模块用于检测照明灯的故障。
21.本实用新型的一种多彩路灯的同步控制装置具有以下优点：本实用新型无需任何道路的开挖和管线铺设，通过卫星授时模块将卫星时刻信息发送给mcu模块，实现mcu的时钟控制，通过程序设置，划分时间段，在指定的时间段亮指定颜色的灯，实现色彩的同步动态变换。本实用新型针对mcu的晶振误差每隔一段时间进行一次授时以校准误差，从而达到每个彩色光源的精准同步。相比传统的电源控制方式成本更低，精确度更高。
附图说明
22.图1为本实用新型的多彩路灯的同步控制装置电路原理图。
具体实施方式
23.为了更好地了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型一种多彩路灯的同步控制装置及方法做进一步详细的描述。
24.如图1所示，本实用新型的一种多彩路灯的同步控制装置，包括多个独立光源，每个光源内部包括mcu模块、电源模块、卫星授时模块、物联网模块、故障检测模块、驱动模块，电源模块输入连接电池输入（电池输入可由太阳能供电）或市电输入，输出连接mcu模块、卫星授时模块、物联网模块、驱动模块和光源；光源包括彩色灯和照明灯，彩色灯包括多种颜色的灯珠，每个颜色的灯珠通过驱动模块分别与mcu模块的不同i/o口连接，照明灯通过驱动模块与mcu模块的其中一个i/o口连接；卫星授时模块为cps芯片或bds芯片，卫星授时模块的rx引脚连接mcu模块的rx0引脚，卫星授时模块的tx引脚连接mcu模块的tx0引脚；故障检测模块一端连接照明光源的输出，另一端连接mcu模块的其中一个i/o口；物联网模块的rx引脚连接mcu模块的rx1引脚，物联网模块的tx引脚连接mcu模块的tx1引脚。
25.电源模块用于为光源及电路各模块芯片供电；
26.光源用于提供照明光源和彩色光源；
27.驱动模块包括彩带驱动模块和照明驱动模块；彩带驱动模块用于驱动彩色灯珠，
照明驱动模块用于驱动照明灯；
28.卫星授时模块用于接收卫星收授时信号，从而发送时钟信号给mcu模块；
29.mcu模块根据卫星授时模块的时钟信息控制彩色灯的每种颜色的灯珠的通断时刻和通断时长；
30.物联网模块用于连接移动终端，提供远程控制和状态显示；
31.故障检测模块用于检测照明灯的故障。
32.本实用新型的多彩路灯的同步控制方法，包括如下步骤：
33.1.卫星授时步骤：卫星授时模块接收卫星授时信息，并将时钟信息传送给mcu模块。
34.2.muc控制彩色灯输出步骤：
35.2.1：校时步骤：如mcu模块的晶振误差为
±
20ppm，那么24小时和标准时钟误差为
±
1.728秒，人眼对于0.02秒内的误差分辨率很低，因此要把时钟误差控制在
±
0.02秒内，那么需要mcu主控电路需要16.7分钟以内进行一次校时。所以可设置系统在每15分钟进行一次校时，以保证时钟误差在
±
0.02秒内，从而达到人眼视觉上的同步性。
36.2.2：彩色灯控制步骤：假设彩色灯的颜色种类为m（即每盏灯具有m种颜色），每种颜色的灯珠亮灯时长为n秒，mcu模块根据彩色灯输出种类m，划分时间片m*n秒，每m*n秒后实现一次色彩输出的循环。mcu模块根据卫星授时模块发送的授时信息，按照规定时刻控制每个灯珠i/o接口的通断及通断时长。例如每个彩色灯有红、黄、蓝3种颜色的灯珠，从晚上6点开始，每个颜色的灯珠亮5秒，每种颜色依次循环。则mcu模块根据卫星授时模块同步的时间在晚上6点时刻开始控制每个灯珠的i/o接口按照红、黄、蓝依次接通5秒进行亮灯循环。如不同设备光源开启时间不一致，开启时刻亮灯不一致，则在一次校正周期后能够自动实现同步。例如1号光源在6点时刻开启，亮红灯，接着每5秒变换一次，2号光源在6点零7秒开启，此时2号光源若未经过卫星授时，亮的是随机颜色的灯，则无法同步。当下一个校时周期到来时，2号光源同步完成授时，每个时刻按照mcu模块设定颜色进行循环点亮，达到与1号光源同步。
37.2.3：彩色灯设置步骤：mcu模块根据物联网模块接收的移动终端控制指令，对彩色灯的亮灯时长、亮灯颜色、亮度等进行控制。具体的，mcu模块通过输出不同大小的电平信号控制驱动模块的电流大小从而达到亮度控制。同时，mcu模块通过物联网模块发送设备工作状态到移动终端，实时了解亮灯信息。
38.3.故障检测步骤：故障检测模块实时检测照明灯的电压电流信号，并反馈给mcu模块，从而进行照明电路故障预警和分析。
39.本实用新型的每个光源独立，通过卫星授时模块将卫星时刻信息发送给mcu模块，实现mcu的时钟控制，通过程序设置，划分时间段，在指定的时间段亮指定颜色的灯，实现色彩的同步动态变换。并针对mcu的晶振误差每隔一段时间进行一次授时以校准误差，达到每个彩色光源的精准同步。本实用新型无线铺设管道和电缆，节约了建设成本。特别是在太阳能路灯系统中，每个光源之间本身没有关联，都是独立的，采用本实用新型的方法能够实现每个独立光源的精确同步。
40.可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效
替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本技术的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。