可變頻呼吸燈和主機外設以及可變頻呼吸燈的控制方法
2023-05-17 06:26:01
專利名稱：可變頻呼吸燈和主機外設以及可變頻呼吸燈的控制方法
技術領域：
本發明涉及一種發光指示設備的控制方法及其裝置，具體涉及一種可變頻呼吸燈和主機外設以及可變頻呼吸燈的控制方法。
背景技術：
發光指示燈被應用在各種電子設備中，電腦周邊外設的指示效果一直以來都備受廣大消費者的關注，在當前的主機外設產品中，通常的發光效果比較單一，例如持續發光或者以固定頻率閃爍，以固定頻率閃爍的呼吸燈雖然相對於持續發光的指示燈視覺效果較好，但是這種呼吸燈節奏死板僵硬，不夠生動自然，而且固定頻率的閃爍容易產生視覺疲勞，呼吸效果較差。
發明內容
本發明的目的在於針對現有技術的不足，提供一種能夠有效緩解用眼疲勞的可變頻呼吸燈和主機外設以及可變頻呼吸燈的控制方法。一種可變頻呼吸燈的控制方法，包括如下步驟
步驟一數據採集模塊採集微控制單元與主機通信的數據流量，並記錄下該數據流量的數據報告率；
步驟二 PWM調製模塊將數據報告率根據調製表調製成對應脈衝周期的PWM脈衝序列；所述調製表為數據報告率與脈衝周期的算法函數；
步驟三電源積分模塊把PWM脈衝序列轉換成受控的驅動功率；
步驟四微控制單元根據電源積分模塊提供的驅動功率控制發光單元的功率變化；其中，每隔n秒重複步驟一至步驟四，n的數值為用戶根據具體的視覺需要設定的間隔時間。其中，所述n的數值範圍為0〈n〈5。進一步地,所述n的數值為I。其中，所述調製表的脈衝周期為a個固定周期，a為2、3、4、5中的任一數值。進一步地，所述調製表的脈衝周期為3個固定周期。其中，所述調製表的具體算法函數為當數據報告率小於2次/秒時，對應脈衝周期為2560ms ;當數據報告率大於等於2次/秒,且小於4次/秒時,對應脈衝周期為1536ms ；當數據報告率大於等於4次/秒時，對應脈衝周期為512ms。一種可變頻呼吸燈，包括與主機連接的微處理器和發光單元，所述微處理器包括微控制單元、數據採集模塊、PWM調製模塊和電源積分模塊；
所述數據採集模塊用於採集微控制單元與主機通信的數據流量，並記錄下該數據流量的數據報告率；
所述PWM調製模塊用於將數據報告率根據調製表調製成對應脈衝周期的PWM脈衝序列；所述調製表為數據報告率與脈衝周期的算法函數；所述電源積分模塊用於將PWM脈衝序列轉換成受控的驅動功率；
所述微控制單元根據電源積分模塊提供的驅動功率控制發光單元的變化。其中，所述發光單元包括一個發光二極體和一個隔離電阻，所述微處理器的控制輸出端通過所述隔離電阻與所述發光二極體連接。
一種使用可變頻呼吸燈的主機外設，所述發光單元安裝於主機外設的外表面。其中，所述主機外設可以為鍵盤或者滑鼠。本發明的有益效果
與現有技術相比較，本發明具有以下優點
(1)解決了呼吸顯示中呼吸節奏死板僵硬的問題，讓呼吸的節奏隨著主機外設的工作負荷變化而節奏變化，主機外設的工作負荷能夠從微控制單元與主機通信的數據流量體現出來；呼吸燈顯示更加生動、自然；即工作強度較大時，呼吸燈閃爍會變得急促；工作強度降低時，呼吸燈閃爍會減緩；休息中時，呼吸燈閃爍會比較平緩悠長；
(2)採用電源積分模塊的積分供電技術，可有效降低LED在PWM調製中的微閃爍，使顯示更加柔和，有利於緩解用眼疲勞。
圖I是本發明的可變頻呼吸燈的電路原理圖。圖2是本發明的可變頻呼吸燈的模塊圖。圖3是本發明的可變頻呼吸燈的控制方法的流程圖。I一主機；2—數據米集模塊；
3—微控制單元；4一主機外設；
5—PWM調製模塊；6 —電源積分模塊；
7 一發光單兀。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步的說明。參見圖I和圖2，一種可變頻呼吸燈，包括與主機I連接的微處理器和發光單元7，所述微處理器包括微控制單元3、數據採集模塊2、PWM調製模塊5和電源積分模塊6 ;所述電源積分模塊6包括積分電路；微控制單元3與主機外設4連接；
所述數據採集模塊2用於採集微控制單元3與主機I通信的數據流量，並記錄下該數據流量的數據報告率；
所述PWM調製模塊5用於將數據報告率根據調製表調製成對應脈衝周期的PWM脈衝序列；所述調製表為數據報告率與脈衝周期的算法函數；
所述電源積分模塊6用於將PWM脈衝序列轉換成受控的驅動功率；
所述微控制單元3根據電源積分模塊6提供的驅動功率控制發光單元7的變化。其中，所述發光單元7包括一個發光二極體Dl和一個隔離電阻R0，所述微處理器的控制輸出端通過所述隔離電阻RO與所述發光二極體Dl連接。如圖I所示，所述微處理器主要由一個控制晶片D3構成，所述微處理器可以是CPU、MCU、單片機等，所述控制晶片D3的積分輸出埠經過一個隔離電阻RO連接一個發光二極體Dl的陽極，所述發光二級管Dl的陰極接地，所述控制晶片D3的通信端或控制端連接主機I和主機外設4。一種使用可變頻呼吸燈的主機外設4，所述發光單元7安裝於主機外設4的外表面。其中，所述主機外設4可以為鍵盤或者滑鼠。如圖3所示，一種可變頻呼吸燈的控制方法，包括如下步驟
步驟一數據採集模塊2採集微控制單元3與主機I通信的數據流量，並記錄下該數據流量的數據報告率；
步驟二 PWM調製模塊5將數據報告率根據調製表調製成對應脈衝周期的PWM脈衝序 列；所述調製表為數據報告率與脈衝周期的算法函數；
步驟三電源積分模塊6把PWM脈衝序列轉換成受控的驅動功率；
步驟四微控制單元3根據電源積分模塊6提供的驅動功率控制發光單元7的功率變
化；
其中，每隔n秒重複步驟一至步驟四，n的數值為用戶根據具體的視覺需要設定的間隔時間。其中，所述n的數值範圍為0〈n〈5。進一步地，所述n的數值為I。其中，所述調製表的脈衝周期為a個固定周期，a為2、3、4、5中的任一數值。進一步地，所述調製表的脈衝周期為3個固定周期。其中，固定周期的選擇是通過用戶在過去的b秒內的外設使用速率來決定的，b的數值可以是0 — 30內的任意數值，最佳選擇是16秒。所述調製表的具體算法函數為當數據報告率小於2次/秒時，對應脈衝周期為2560ms ；當數據報告率大於等於2次/秒，且小於4次/秒時，對應脈衝周期為1536ms ;當數據報告率大於等於4次/秒時，對應脈衝周期為512ms。可根據實際情況調整調製表，調整數據報告率與脈衝周期的具體數值。一種使用可變頻呼吸燈的鍵盤，當鍵盤沒有按鍵被按下或按鍵速度小於2次/秒時，微控制單元3與主機I間幾乎沒有數據的傳遞；數據採集模塊2把此信息報告給PWM調製模塊5 ；PWM調製模塊5根據當前所收到的信息調製出休息狀態下的脈衝序列，此脈衝序列的周期為2560ms，即約2. 5s (類似正常人在休息狀態下的呼吸頻率);經積分模塊積分運算後可輸出2. 5s周期近似正弦的驅動功率，驅動LED發出正在待命的呼吸狀態指示；
當鍵盤有按鍵被按下，並達到約2次/秒或更快一些時，數據採集模塊2會把此信息收集起來並轉換為數據報告率報告給PWM調製模塊5 ;PWM調製模塊5會把此信息調製成周期為1536ms，即約I. 5s的脈衝序列；此脈衝序列經過電源積分模塊6積分後輸出約I. 5s周期近似正弦的驅動功率，驅動LED發出鍵盤正在正常工作的呼吸狀態指示；
當鍵盤上的按鍵被較快的按下達到4次/秒或更快時，經過與上述類似的處理過程處理後會輸出512ms，即約0. 5s周期的近似正弦的驅動功率，驅動LED發出鍵盤正在緊張工作的呼吸狀態指示。與現有技術相比較，本發明具有以下優點
(I)解決了呼吸顯示中呼吸節奏死板僵硬的問題，讓呼吸的節奏隨著主機外設4的工作負荷變化而節奏變化，主機外設的工作負荷能夠從微控制單元與主機通信的數據流量體現出來；呼吸燈顯示更加生動、自然；即工作強度較大時，呼吸燈閃爍會變得急促；工作強度降低時，呼吸燈閃爍會減緩；休息中時，呼吸燈閃爍會比較平緩悠長；
(2)採用電源積分模塊6的積分供電技術，可有效降低LED在PWM調製中的微閃爍，使顯示更加柔和，有利於緩解用眼疲勞。以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對本發明保護範圍的限制，儘管參照較佳實施例對本發明作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發 明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和範圍。
權利要求
1.一種可變頻呼吸燈的控制方法，其特徵在於包括如下步驟 步驟一數據採集模塊採集微控制單元與主機通信的數據流量，並記錄下該數據流量的數據報告率； 步驟二 PWM調製模塊將數據報告率根據調製表調製成對應脈衝周期的PWM脈衝序列；所述調製表為數據報告率與脈衝周期的算法函數； 步驟三電源積分模塊把PWM脈衝序列轉換成受控的驅動功率； 步驟四微控制單元根據電源積分模塊提供的驅動功率控制發光單元的變化； 其中，每隔n秒重複步驟一至步驟四，n的數值為用戶根據具體的視覺需要設定的間隔時間。
2.根據權利要求I所述的一種可變頻呼吸燈的控制方法，其特徵在於所述n的數值範圍為0〈n〈5。
3.根據權利要求2所述的一種可變頻呼吸燈的控制方法，其特徵在於所述n的數值為I。
4.根據權利要求I所述的一種可變頻呼吸燈的控制方法，其特徵在於所述調製表的脈衝周期為a個固定周期，a為2、3、4、5中的任一數值。
5.根據權利要求4所述的一種可變頻呼吸燈的控制方法，其特徵在於所述調製表的脈衝周期為3個固定周期。
6.根據權利要求5所述的一種可變頻呼吸燈的控制方法，其特徵在於所述調製表的具體算法函數為當數據報告率小於2次/秒時，對應脈衝周期為2560ms ;當數據報告率大於等於2次/秒，且小於4次/秒時，對應脈衝周期為1536ms ；當數據報告率大於等於4次/秒時，對應脈衝周期為512ms。
7.—種通過權利要求I所述的控制方法控制的可變頻呼吸燈，其特徵在於包括與主機連接的微處理器和發光單元，所述微處理器包括微控制單元、數據採集模塊、PWM調製模塊和電源積分模塊； 所述數據採集模塊用於採集微控制單元與主機通信的數據流量，並記錄下該數據流量的數據報告率； 所述PWM調製模塊用於將數據報告率根據調製表調製成對應脈衝周期的PWM脈衝序列；所述調製表為數據報告率與脈衝周期的算法函數； 所述電源積分模塊用於將PWM脈衝序列轉換成受控的驅動功率； 所述微控制單元根據電源積分模塊提供的驅動功率控制發光單元的變化。
8.根據權利要求7所述的一種可變頻呼吸燈，其特徵在於所述發光單元包括一個發光二極體和一個隔離電阻，所述微處理器的控制輸出端通過所述隔離電阻與所述發光二極體連接。
9.一種使用權利要求7所述的可變頻呼吸燈的主機外設，其特徵在於所述發光單元安裝於主機外設的外表面。
10.根據權力要求9所述的一種可變頻呼吸燈的主機外設，其特徵在於所述主機外設為鍵盤或者滑鼠。
全文摘要
本發明具體涉及一種可變頻呼吸燈和主機外設以及可變頻呼吸燈的控制方法。所述控制方法包括步驟一數據採集模塊採集微控制單元與主機通信的數據流量，並記錄下該數據流量的數據報告率；步驟二PWM調製模塊將數據報告率根據調製表調製成對應脈衝周期的PWM脈衝序列；所述調製表為數據報告率與脈衝周期的算法函數；步驟三電源積分模塊把PWM脈衝序列轉換成受控的驅動功率；步驟四微控制單元根據電源積分模塊提供的驅動功率控制發光單元的功率變化；每隔n秒重複步驟一至步驟四。本發明的可變頻呼吸燈能夠隨著主機外設產品的工作負荷變化而節奏變化，呼吸燈顯示更加生動自然，有效緩解了用眼疲勞。
文檔編號G06F1/16GK102655705SQ20121012170
公開日2012年9月5日 申請日期2012年4月24日 優先權日2012年4月24日
發明者餘敏, 周自然, 蔡聲亮 申請人:東莞市旭田電子有限公司