[實用新型]基于以太網(wǎng)的城市景觀燈飾控制系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720056351.X
• 申請日: 2007-08-30
• 公開（公告）號: CN201104368Y
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發(fā)明（設計）人: 楊俊;賀前華;謝勇;陳澤云;葉展行
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學
• 主分類號: H05B37/02
• 分類號: H05B37/02;H04L12/28
• 代理公司: 廣州粵高專利代理有限公司
• 代理人: 何淑珍

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及城市景觀燈飾控制系統(tǒng)，特別是涉及一種利用以太網(wǎng)通訊技術(shù)的城市景觀燈飾控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，城市景觀燈飾系統(tǒng)的實現(xiàn)方法主要有兩類。一種是利用電力線載波通信技術(shù)的城市景觀燈飾系統(tǒng)。如申請?zhí)枮?00610054447中國實用新型專利申請，公開了利用電力載波通信技術(shù)的城市景觀燈飾控制系統(tǒng)，該技術(shù)的缺點是附加設備較多，價格昂貴，傳輸質(zhì)量差。另一種是利用串口的城市景觀燈飾系統(tǒng)，如申請?zhí)枮?00520009180的中國實用新型專利申請，公開了一種LED智能燈飾通用控制系統(tǒng)裝置，該系統(tǒng)的缺點是傳輸?shù)臄?shù)率慢，能控制的燈飾少，如pc標準串口最高速率為115.2kbps，按80％的有效數(shù)據(jù)、16位灰度和20幀/秒計算，能驅(qū)動288個像素，以每個燈管16個像素計算，只能驅(qū)動18只燈管，而大型景觀燈飾系統(tǒng)少則幾千支燈管，多則幾萬支燈管。

目前的LED燈管一般有8個或16個像素，每個像素由紅、綠、藍三色LED燈組成，每個LED由帶有移位功能的LED驅(qū)動芯片驅(qū)動，同時為了保證信號的幅度，防止衰減，輸入信號都經(jīng)過HC244等驅(qū)動芯片增強。

以太網(wǎng)是目前通用的局域網(wǎng)技術(shù)，該技術(shù)具有器件價格低廉，傳輸數(shù)據(jù)率高、距離遠等優(yōu)點。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種可降低城市景觀燈飾系統(tǒng)成本，擴大景觀燈飾系統(tǒng)規(guī)模的基于以太網(wǎng)通信技術(shù)控制城市景觀燈飾的系統(tǒng)。

本實用新型的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

基于以太網(wǎng)的城市景觀燈飾控制系統(tǒng)中多個串聯(lián)控制器串聯(lián)連接，內(nèi)容發(fā)送控制器與一端的串聯(lián)控制器連接，每個串聯(lián)控制器分別與一個差分發(fā)送器相連，每個差分發(fā)送器分別與多個差分接收器相連，每個差分接收器與串聯(lián)連接的多個燈管中一端的燈管連接。

所述的內(nèi)容發(fā)送控制器可為PC機或者是嵌入式控制器。

所述的串聯(lián)控制器包括現(xiàn)場可編程門陣列、以太網(wǎng)物理層芯片、變壓器、兩個RJ-45網(wǎng)口和電源模塊；以太網(wǎng)物理層芯片通過MII接口與現(xiàn)場可編程門陣列信號連接，現(xiàn)場可編程門陣列與差分發(fā)送器信號連接，將顯示數(shù)據(jù)或PWM控制信號發(fā)送給差分控制器；以太網(wǎng)物理層芯片還與網(wǎng)絡變壓器連接，網(wǎng)絡變壓器分別通過兩個RJ-45網(wǎng)口及網(wǎng)線與內(nèi)容發(fā)送控制器或串聯(lián)控制器相連，電源分別與現(xiàn)場可編程門陣列、以太網(wǎng)物理層芯片以及差分發(fā)送器連接，具體是指通過一個RJ-45網(wǎng)口和上行網(wǎng)線與內(nèi)容發(fā)送控制器或上一級的串聯(lián)控制器相連，接收數(shù)據(jù)；通過一個RJ-45網(wǎng)口和下行網(wǎng)線與下一級串聯(lián)控制器相連，發(fā)送數(shù)據(jù)。

所述的差分發(fā)送器包括依次信號連接的信號增強芯片、差分信號轉(zhuǎn)換芯片、網(wǎng)絡變壓器和RJ-45網(wǎng)口；信號增強芯片和差分信號轉(zhuǎn)換芯片分別與串聯(lián)控制器中的電源連接，RJ-45網(wǎng)口通過網(wǎng)線與差分接收器連接。

所述的差分接收器包括依次信號連接的RJ-45網(wǎng)口、網(wǎng)絡變壓器、差分信號解調(diào)芯片和信號增強芯片；差分接收器的RJ-45網(wǎng)口與差分發(fā)送器的RJ-45網(wǎng)口通過網(wǎng)線連接；差分接收器的差分信號解調(diào)芯片和信號增強芯片與燈管連接，由燈管供電。所述的燈管為帶有移位寄存器的燈管。

相對現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有以下優(yōu)點及有益效果：

1.成本低廉，相對于每個燈管都用一個控制器進行控制，本方案用一個控制器同時驅(qū)動多個燈管，平均每個燈管的驅(qū)動成本較低，同時控制器之間串行連接，實現(xiàn)顯示數(shù)據(jù)的接收和轉(zhuǎn)發(fā)，減少了中繼設備；

2.能驅(qū)動大規(guī)模燈管顯示，以太網(wǎng)的帶寬為100Mbps，按80％的有效數(shù)據(jù)、16位灰度和20幀/秒計算，能驅(qū)動250000個像素，以每個燈管16個像素計算，能驅(qū)動15625只燈管；

3.用戶可以根據(jù)要求制作、預覽自己設計的LED燈飾效果，使景觀燈飾具有豐富變化的效果。

附圖說明

圖1是基于以太網(wǎng)的城市景觀燈飾控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意框圖；

圖2是內(nèi)容發(fā)送控制器的軟件流程框圖；

圖3是串聯(lián)控制器結(jié)構(gòu)示意框圖；

圖4是串聯(lián)控制器中FPGA軟件的流程框圖；

圖5是差分發(fā)送器的原理圖；

圖6是差分接收器的原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步地描述。但本實用新型的實施方式不限于此。