一種基于stm32嵌入式智能led景觀燈籠的制作方法
【專利摘要】一種基于STM32嵌入式智能LED景觀燈籠，包括由圓盤狀上下驅(qū)動板同M根細條狀雙層印刷電路板柔性彎曲的LED顯示燈條上下銜接，并向內(nèi)擠壓彎曲成球體狀，構成了燈籠的主體骨架，每根燈條上通過貼片工藝依次等間距焊有N顆LED全彩顯示燈珠顆粒，骨架外表緊貼一層深紅色LED燈籠特制密孔絨布，最外部安裝一層無色透明防護罩，連接上電源和控制板，然后將上頂蓋和下底蓋與中軸桿拼裝，接上電源線及外圍材料，最后通過計算機向控制板上的MCU燒錄軟件程序并植入數(shù)據(jù)，使既具傳統(tǒng)燈籠造型又兼有顯示功能的智能LED景觀燈籠的制作工藝流程得以實現(xiàn)，不僅符合節(jié)能、環(huán)保的要求，而且具備多模態(tài)全彩顯示各種圖像、文字、時間、溫度、濕度等等，廣告效應明顯，功能全面，易于操作控制，維護方便，可靠性高，有廣泛的深入研發(fā)潛能和市場需求，適合批量生產(chǎn)。
【專利說明】—種基于STM32嵌入式智能LED景觀燈籠
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于LED顯示和照明【技術領域】，具體涉及一種基于STM32嵌入式智能LED景觀燈籠及其工藝方法。
【背景技術】
[0002]燈籠產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今已有數(shù)千年的歷史，就其工藝制法和原理的不同大致可以分為三代:第一代古典燈籠、宮燈，內(nèi)置燃油燈燭或者蠟燭，多以竹篾條作為骨架支撐，外層蒙以防水彩紙、絨布或者紗緞類等透明材料，再寫上書法或者繪上圖案，提在手中或是懸掛在屋檐下，多用來照明。這種燈籠雖然別具古典美感但缺點比較明顯，首先在光源方面采用的燃油、蠟燭或者竹篾條等材料完全不符合現(xiàn)代節(jié)能、環(huán)保的觀念，其次古典燈籠容易著火，極具危險性。
[0003]第二代白熾燈燈籠，在古典燈籠的基礎上將燃油或蠟燭更換成一顆大功率白熾燈泡，直接與家用交流電相接，骨架改成了鐵絲材質(zhì)，外層罩以彩色綢緞，印上金色字樣，主要用于節(jié)慶裝飾。白熾燈燈籠不僅存在上述環(huán)保、能效低等問題，而且白熾燈燈泡使用壽命僅有同亮度LED燈的十分之一，在藝術表現(xiàn)效果方面不如古典燈籠。
[0004]第三代單色LED燈籠，工藝較為簡單，其光源換成了一顆或數(shù)顆綠色環(huán)保的單色LED燈珠，用干電池作為電源，直接采用塑料代替骨架作外殼，再內(nèi)置一塊小型音樂芯片，可以打著燈籠聽著音樂。這種單色LED燈籠功能單一、應用范圍窄，不具備傳統(tǒng)燈籠的藝術性與觀賞性，技術方面也僅僅應用了 LED的發(fā)光特性，沒有實現(xiàn)LED的顯示作用，沒有內(nèi)置單片機與，無法實現(xiàn)智能輸入輸出控制，并且缺乏廣告效應。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供了一種基于STM32嵌入式智能LED景觀燈籠，使既具有燈籠造型又兼具顯示功能的智能LED景觀燈籠的制作工藝流程得以實現(xiàn)，不僅符合節(jié)能、環(huán)保的要求，而且具備多模態(tài)全彩顯示各種圖像、文字、時間、溫度、濕度等等，廣告效應明顯，功能全面，易于操作控制，維護方便，可靠性高，有廣泛的深入研發(fā)潛能和市場需求，適合批量生產(chǎn)。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:
一種基于STM32嵌入式智能LED景觀燈籠，包括一塊柱體燈籠上頂蓋1，I上頂面中心開有中軸桿固定口 4、旁邊設電源過線口 5，柱體側面設USB安置口 6，電源過線口 5上插一根三芯電源線2,與之配套的是電源插座14,上頂蓋I內(nèi)部固定一塊電源變壓器15和一片智能LED控制板7，變壓器AC交流輸入端與電源插座14連接，輸出端接入控制板7的電源接線柱13上，為整個系統(tǒng)供電，USB母口 12置于USB安置口 6內(nèi)，核心芯片11采用嵌入式STM32這款低功C0RTEX-M3內(nèi)核的MCU作為主控芯片，通過JTAG端口 10向其內(nèi)部燒錄軟件程序，最后將控制信號及數(shù)據(jù)信號經(jīng)上驅(qū)動板信號輸出端口 8傳輸至智能LED景觀燈籠上驅(qū)動板16上的接收端口 19、經(jīng)下驅(qū)動板信號輸出端口 9傳輸至下驅(qū)動板25的接收端口 29，上下驅(qū)動板均為圓盤狀多層PCB電路板，通過與M根細條狀雙層印刷電路板柔性彎曲的LED顯示燈條23上下銜接并向內(nèi)擠壓彎曲，形成傳統(tǒng)的燈籠狀設計，上驅(qū)動板電源接線柱17、下驅(qū)動板電源接線柱26同時與控制板上的電源接線柱13接通，上下驅(qū)動板中央、下底蓋30底面中心的鏤空口 18、27、31均與上頂蓋上的中軸桿固定口 4有相似設計，兩塊驅(qū)動板上的矩形窗口 20、28是為其同步數(shù)據(jù)時排線走位的需要布置的，燈籠主體骨架由內(nèi)部M根細條狀印刷電路板柔性彎曲的LED顯示燈條23構成，每根燈條上通過貼片工藝依次等間距焊有N顆LED全彩顯示燈珠顆粒24，每個LED燈珠顆粒均受驅(qū)動板發(fā)出的驅(qū)動信號的控制，按照軟件程序的設置方式執(zhí)行命令，骨架外層緊貼一層深紅色燈籠特制密孔絨布22，可以讓每顆LED燈珠都能穿過并裸露出來，實現(xiàn)傳統(tǒng)燈籠的藝術效果，燈籠最外層安裝一層防護等級為IP63的無色透明罩21，可以讓掛在室外的燈籠免于雨水、風沙的侵襲，方便清洗，且機械強度大幅提升，33是整個燈籠的龍骨，由一根長度、粗細適中的中軸桿承擔，上頂蓋安裝一枚可作懸掛用的吊母3，下底蓋用一顆螺絲32固定，中軸桿底端掛一可替換裝飾物34，所述M和N均為大于等于I的整數(shù)。
[0007]本發(fā)明的一種嵌入式智能LED景觀燈籠，包括一根電源線2與電源插座14配套安裝在5 口，電源線接至變壓器15的AC交流端輸入，再將輸出端同控制板7上的接線柱13、上驅(qū)動板上的接線柱17以及下驅(qū)動板上的接線柱26接通，核心芯片11通過JTAG端口 10向其內(nèi)部燒錄軟件程序，最后將控制信號及數(shù)據(jù)信號經(jīng)上驅(qū)動板信號輸出端口 8傳輸至智能LED景觀燈籠上驅(qū)動板16上的接收端口 19、經(jīng)下驅(qū)動板信號輸出端口 9傳輸至下驅(qū)動板25的接收端口 29，矩形窗口 20、28是排線和電源線的通道，上下驅(qū)動板與M根細條狀雙層印刷電路板柔性彎曲的LED顯示燈條23上下銜接并向內(nèi)擠壓彎曲成球體狀,構成了燈籠的主體骨架，每根燈條上通過貼片工藝依次等間距焊有N顆LED全彩顯示燈珠顆粒24，骨架外層緊貼一層深紅色燈籠特制密孔絨布22，燈籠最外部安裝一層無色透明防護罩21，龍骨33穿過孔4、18、27、32，配合吊母3和螺絲32將整個燈籠固定，燈籠底部墜一裝飾物34，整個工藝流程采用分模塊制作，整體拼接的方法，可靠性高，維護方便，功能全面，易于操作控制，有廣泛的深入研發(fā)潛能和市場需求，適合批量生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的一種基于STM32嵌入式智能LED景觀燈籠的整體構造與工藝流程示意圖。
[0009]圖2是本發(fā)明的結構原理框圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結合附圖對本發(fā)明作更詳細的說明。
[0011]如圖1所示，一種基于STM32嵌入式智能LED景觀燈籠，包括一塊柱體燈籠上頂蓋1，I上頂面中心開有中軸桿固定口 4、旁邊設電源過線口 5，柱體側面設USB安置口 6，電源過線口 5上插一根三芯電源線2，與之配套的是電源插座14，上頂蓋I內(nèi)部固定一塊電源變壓器15和一片智能LED控制板7，變壓器AC交流輸入端與電源插座14連接，輸出端接入控制板7的電源接線柱13上，為整個系統(tǒng)供電，USB母口 12置于USB安置口 6內(nèi)，核心芯片11采用嵌入式STM32這款低功C0RTEX-M3內(nèi)核的MCU作為主控芯片，通過JTAG端口 10向其內(nèi)部燒錄軟件程序，最后將控制信號及數(shù)據(jù)信號經(jīng)上驅(qū)動板信號輸出端口 8傳輸至智能LED景觀燈籠上驅(qū)動板16上的接收端口 19、經(jīng)下驅(qū)動板信號輸出端口 9傳輸至下驅(qū)動板25的接收端口 29，上下驅(qū)動板均為圓盤狀多層PCB電路板，通過與M根細條狀雙層印刷電路板柔性彎曲的LED顯示燈條23上下銜接并向內(nèi)擠壓彎曲，形成傳統(tǒng)的燈籠狀設計，上驅(qū)動板電源接線柱17、下驅(qū)動板電源接線柱26同時與控制板上的電源接線柱13接通，上下驅(qū)動板中央、下底蓋30底面中心的鏤空口 18、27、31均與上頂蓋上的中軸桿固定口 4有相似設計，兩塊驅(qū)動板上的矩形窗口 20、28是為其同步數(shù)據(jù)時排線走位的需要布置的，燈籠主體骨架由內(nèi)部M根細條狀印刷電路板柔性彎曲的LED顯示燈條23構成，每根燈條上通過貼片工藝依次等間距焊有N顆LED全彩顯示燈珠顆粒24，每個LED燈珠顆粒均受驅(qū)動板發(fā)出的驅(qū)動信號的控制，按照軟件程序的設置方式執(zhí)行命令，骨架外層緊貼一層深紅色燈籠特制密孔絨布22，可以讓每顆LED燈珠都能穿過并裸露出來，實現(xiàn)傳統(tǒng)燈籠的藝術效果，燈籠最外層安裝一層防護等級為IP63的無色透明罩21，可以讓掛在室外的燈籠免于雨水、風沙的侵襲，方便清洗，且機械強度大幅提升，33是整個燈籠的龍骨，由一根長度、粗細適中的中軸桿承擔，上頂蓋安裝一枚可作懸掛用的吊母3，下底蓋用一顆螺絲32固定，中軸桿底端掛一可替換裝飾物34，所述M和N均為大于等于I的整數(shù)。
[0012]圖2可以更加方便的解釋本發(fā)明的基本工作原理:本發(fā)明的整個系統(tǒng)由兩大部分構成，即上位機部分和下位機部分，首先向計算機安裝上位機軟件以及驅(qū)動程序，形成了上位機部分，然后將計算機上的USBl 口和控制板7上的JTAG模塊通過J-Link相連并向MCU燒錄相關程序，從計算機USB2 口或串口或RJ45以太網(wǎng)接口接入控制板上的USB模塊或RS232串口模塊或以太網(wǎng)模塊，往MCU的外圍FLASH中載入數(shù)據(jù)，當撤去上位機的控制之后，MCU將自動地將所接收到的來自上位機存入FLASH中的數(shù)據(jù)以及外圍時間、溫度、濕度模塊收集到的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)信號和控制信號兩路發(fā)送至驅(qū)動板上的總線驅(qū)動器進行功率放大，再將數(shù)據(jù)信號分配給譯碼器最后到行驅(qū)動管、控制信號分配給恒流LED驅(qū)動器，這兩路信號控制LED顯示模塊完成顯示目的。
【權利要求】
1.一種基于STM32嵌入式智能LED景觀燈籠，包括一塊柱體燈籠上頂蓋1，I上頂面中心開有中軸桿固定口 4、旁邊設電源過線口 5，柱體側面設USB安置口 6，電源過線口 5上插一根三芯電源線2,與之配套的是電源插座14,上頂蓋I內(nèi)部固定一塊電源變壓器15和一片智能LED控制板7，變壓器AC交流輸入端與電源插座14連接，輸出端接入控制板7的電源接線柱13上，為整個系統(tǒng)供電，USB母口 12置于USB安置口 6內(nèi)，核心芯片11采用嵌入式STM32這款低功C0RTEX-M3內(nèi)核的MCU作為主控芯片，通過JTAG端口 10向其內(nèi)部燒錄軟件程序，最后將控制信號及數(shù)據(jù)信號經(jīng)上驅(qū)動板信號輸出端口 8傳輸至智能LED景觀燈籠上驅(qū)動板16上的接收端口 19、經(jīng)下驅(qū)動板信號輸出端口 9傳輸至下驅(qū)動板25的接收端口 29，上下驅(qū)動板均為圓盤狀多層PCB電路板，通過與M根細條狀雙層印刷電路板柔性彎曲的LED顯示燈條23上下銜接并向內(nèi)擠壓彎曲，形成傳統(tǒng)的燈籠狀設計，上驅(qū)動板電源接線柱17、下驅(qū)動板電源接線柱26同時與控制板上的電源接線柱13接通，上下驅(qū)動板中央、下底蓋30底面中心的鏤空口 18、27、31均與上頂蓋上的中軸桿固定口 4有相似設計，兩塊驅(qū)動板上的矩形窗口 20、28是為其同步數(shù)據(jù)時排線走位的需要布置的，燈籠主體骨架由內(nèi)部M根細條狀印刷電路板柔性彎曲的LED顯示燈條23構成，每根燈條上通過貼片工藝依次等間距焊有N顆LED全彩顯示燈珠顆粒24，每個LED燈珠顆粒均受驅(qū)動板發(fā)出的驅(qū)動信號的控制，按照軟件程序的設置方式執(zhí)行命令，骨架外層緊貼一層深紅色燈籠特制密孔絨布22，可以讓每顆LED燈珠都能穿過并裸露出來，實現(xiàn)傳統(tǒng)燈籠的藝術效果，燈籠最外層安裝一層防護等級為IP63的無色透明罩21，可以讓掛在室外的燈籠免于雨水、風沙的侵襲，方便清洗，且機械強度大幅提升，33是整個燈籠的龍骨，由一根長度、粗細適中的中軸桿承擔，上頂蓋安裝一枚可作懸掛用的吊母3，下底蓋用一顆螺絲32固定，中軸桿底端掛一可替換裝飾物34，所述M和N均為大于等于I的整數(shù)。
2.根據(jù)權利要求1的一種燈籠，其特征在于:整個系統(tǒng)由兩大部分構成，即上位機部分和下位機部分，首先向計算機安裝上位機軟件以及驅(qū)動程序，形成了上位機部分，然后將計算機上的USBl 口和控制板7上的JTAG模塊通過J-Link相連并向MCU燒錄相關程序，從計算機USB2 口或串口或RJ45以太`網(wǎng)接口接入控制板上的USB模塊或RS232串口模塊或以太網(wǎng)模塊，往MCU的外圍FLASH中載入數(shù)據(jù)，當撤去上位機的控制之后，MCU將自動地將所接收到的來自上位機存入FLASH中的數(shù)據(jù)以及外圍時間、溫度、濕度模塊收集到的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)信號和控制信號兩路發(fā)送至驅(qū)動板上的總線驅(qū)動器進行功率放大，再將數(shù)據(jù)信號分配給譯碼器最后到行驅(qū)動管、控制信號分配給恒流LED驅(qū)動器，這兩路信號控制LED顯示模塊完成顯示目的。
3.根據(jù)權利要求1的一種燈籠，其特征在于:和市面上的第三代單色LED燈籠不同，本發(fā)明的燈籠主體骨架由內(nèi)部M根細條狀印刷電路板柔性彎曲的LED顯示燈條構成，每根燈條上通過貼片工藝依次等間距焊有N顆LED全彩顯示燈珠顆粒，每個LED燈珠顆粒由R (紅)、G (綠)、B (藍)三種顏色燈珠集成而來，與目前廣泛使用的直插式單色LED燈截然不同，應用色光三原色加色原理，通過對輸出信號的調(diào)節(jié)可以實現(xiàn)全彩顯示，不僅在使用效果方面有大幅提升，而且用最新的貼片技術代替?zhèn)鹘y(tǒng)的直插式焊接方式，對PCB板材的柔韌性及層數(shù)提出了更高層次的要求，另一方面，細條狀印刷電路板柔性彎曲的LED顯示燈條采用納米級的覆銅技術，保證了 N顆燈珠均可單獨受驅(qū)動信號的智能控制。
4.權利要求1的一種燈籠，其特征在于:由上位機軟件控制，根據(jù)不同的設置顯示方式，本發(fā)明可以實現(xiàn)多模態(tài)全彩顯示各種圖像、文字、時間、溫度、濕度等等，而且具備飄雪、左移、右移、飛入、飛出、上覆蓋、下覆蓋、閃爍顯示、立即打出、沙漏等等上百種顯示效果，易于操作控制，性能穩(wěn)定。
5.權利要求1的一種燈籠，其特征在于:由上下驅(qū)動板與M根細條狀雙層印刷電路板柔性彎曲的LED顯示燈條上下銜接并向內(nèi)擠壓彎曲成橢球狀,構成了燈籠的主體骨架,骨架外層緊貼一層深紅色LED燈籠特制密孔絨布，上下各安裝紅色頂蓋，最下端墜一裝飾物，燈籠整體繼承了古典燈籠的造型，富有很強的藝術美感，是一件融合了中華傳統(tǒng)文化魅力和現(xiàn)代科技于一身的作品。
6.權利要求1的一種燈籠，其特征在于:應用盤狀驅(qū)動板與細條狀雙層印刷電路板柔性彎曲的LED顯示燈條相結合的構造，可以在圖1的上衍生出更多的型號和尺寸，根據(jù)不同場合的需求，燈籠的直徑由20厘米至2米不等，還可以設計出冬瓜和各種動物、生肖造型，可以制作室外巨型顯示屏，功能全面，維護方便，并且能有效降低成本。
7.權利要求1的一種燈籠，其特征在于:采用封裝LED燈珠顆粒，周知LED的有效使用壽命是10萬小時較白熾燈泡的壽命長3倍以上，燈籠最外部安裝一層無色透明防護罩，不僅絲毫不會影響顯示效果，且可以掛在室外，免于雨水、風沙的侵襲，方便清洗，使得機械強度大幅提升。
8.權利要求1的一種燈籠，其特征在于:燈籠骨架采用細條狀雙層印刷電路板柔性彎曲的LED顯示燈條和驅(qū)動板、控制板均為PCB材質(zhì)，上下蓋和防護罩是耐燃材料FR4合成樹月旨，所以燈籠整體重量適中。
9.權利要求1的一種燈籠，其特征在于:可以通過上端的吊母掛于室內(nèi)、景觀大道、城市道路、旅游景區(qū)以及娛樂場所，可以通過計算機植入廣告，取代普通的路燈，夜晚不僅可以起到照明亮化的作用，而且具備較強的廣告宣傳價值；另外，還可以將數(shù)個燈籠串起來使用，產(chǎn)生更好的整體效果。`
【文檔編號】F21V17/00GK103791304SQ201310608624
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權日:2013年11月27日
【發(fā)明者】潘瑞林 申請人:西安耀坤機電科技有限責任公司