智能感應變色藝術裝飾燈組的製作方法

2023-05-30 10:54:36

本發明智能感應變色藝術裝飾燈組屬於藝術展示用品、智能科技領域，提供一種交互式感應智能變色藝術燈組，通過超聲波距離傳感器感應人與燈組的距離，從而改變燈的顏色，用非接觸方式讓人與燈之間通過顏色的變化產生互動，適用於公共藝術空間、商品展示、戶內戶外廣告配套及藝術化裝飾裝置。

背景技術：

藝術裝飾燈普遍應用於戶內、戶外廣告裝飾，有各種各樣光源、造型、顏色的裝飾燈產品被市場廣泛使用，其控制方法也有多種，大多存在如下不足之處：藝術設計感不強；缺乏人機互動，光源的亮度對人的眼睛缺乏友好；顏色變化單一、固定，缺乏豐富多彩的感染力；耗電，不節能環保，綜上所述，需要一種既有藝術設計感，又能實現人機互動、節能環保的藝術裝飾燈，給燈賦予「生命」，通過智能科技讓藝術品、產品、廣告具有多彩友好的光感感染力。

技術實現要素：

本發明智能感應變色藝術裝飾燈組的技術要點是，由九個立體幾何圖形燈罩組成的藝術燈組，其外觀類似英文單詞『hi』形狀的組合，九個立體幾何圖形燈罩中分別內置智能led燈組，每組智能led燈均與電路板物理計算模塊相連，電路板物理計算模塊中設有控制主板、中央處理器，電路板物理計算模塊與microusb連接線插口組、超聲波距離傳感器相連，電路板物理計算模塊中寫入本技術實施方案的軟體程序，超聲波距離傳感器用來測量、採集距離及其遠近變化數據，電路板物理計算模塊根據超聲波距離傳感器中採集到的數據經軟體程序運算處理後向智能led燈組發出指令，使智能led燈發光的顏色隨之變化，本技術通過microusb連接線插口組接入外部電源，提供動力，耗電量低，節能環保。

所述的九個立體幾何圖形燈罩組成的藝術燈組，其外觀類似英文單詞『hi』的形狀組合，體現出燈與人打招呼的意思，讓燈有了『生命』，立體幾何圖形中可設置淨面、藝術畫、廣告、商品及其他需要展示的物品及畫面，其中從左至右的八個立體幾何圖形為尺寸相同的立方體，右下方的第九個為長方體，九個立體幾何圖形燈罩的高度一致、上下對齊、左右對齊，每個單元相鄰立體幾何圖形之間的間距一致，八個相同立方體燈罩中設有相同的小號智能led燈，第九個長方體燈罩中設有大號智能led燈，這些智能led燈組用電線彼此相連，大號智能led燈與電路板物理計算模塊相連，所述的九個立體幾何圖形燈罩的尺寸可根據實際應用場景尺寸等比例縮放，燈罩可以固定在裝飾板上、戶內牆上、戶外廣告牌上、展覽廳。

所述的智能led燈組，包括大同心圓rgb燈環，長形rgb燈條，獨立圓環rgb盤，使用一個主控板io口，控制所有級聯起來的rgb燈，所述的大同心圓rgb燈環，圓形外形，61個超明亮的led燈排列在一個直徑86mm的圓形pcb板上面，這些rgb燈環通過輸出引腳級聯連接到另一個的輸入引腳，通過級聯這種方式，只使用一個單片機引腳就能控制儘可能多的led燈，每個led都集成了一顆驅動晶片的裡面，使led燈變得智能和可尋址，每一個都有18毫安恆流驅動，所以led顏色將非常一致，即使電壓變化也是一樣的，不需要外部限流電阻，使rgb燈環的整體設計體積小巧，用5v（工作電壓是4-7v）的電源帶動這個rgb燈環，當要減少同心圓rgb燈環數量時，把同心rgb圓環之間的pcb連接剪斷即可，這樣就成了獨立的圓環rgb盤，電路板物理計算模塊支持這些智能led燈組。

所述的超聲波距離傳感器，是用超聲波作為能量源測量距離的傳感器，其使用迅速、方便、計算簡單、易於做到實時監測控制，並且在測量精度方面能達到工業實用的要求，超聲波是一種振動頻率高於聲波的機械波，由換能晶片在電壓的激勵下發生振動產生的，它具有頻率高、波長短、繞射現象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播特點，超聲波對液體、固體的穿透力大，尤其是在陽光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度，超聲波碰到雜質、分界面會產生顯著反射形成反射回波，碰到活動物體能產生都卜勒效應，當人們來到本藝術裝飾燈前邊時，超聲波距離傳感器自動採集人與燈之間的距離及其距離遠近的變化。

所述的電路板物理計算模塊，設有控制主板、中央處理器，與超聲波距離傳感器、智能led燈組、microusb連接線插口組相連，是一個基於一系列單片機電路板的開源物理計算平臺，一個編寫開發板用於將本技術實施的軟體程序寫入開發環境和一個擁有活躍開發者和用戶社區，用於開發交互式物體，控制主板接受來自超聲波距離傳感器中採集到的數據，通過中央處理器軟體程序匹配及運算，將指令傳輸到智能led燈組，使之發生顏色的改變，電路板物理計算模塊開發板是圓形的，且提供鱷魚夾盤，無需焊接、縫合即可插接組件，所述軟體程序經過自主研發，為現有技術，獲得計算機軟體著作權，該軟體程序闡明了距離值與顏色值crgb的關係，即人與燈之間距離變化時，led燈的顏色產生相應變化，可以根據用戶的個性需求編寫軟體程序，再寫入電路板物理計算模塊中。

所述的microusb連接線插口組，有蘋果、安卓兩種系統硬體接插口，以滿足使用者的不同需求，microusb連接線插口組與電路板物理計算模塊相連，通過microusb連接線連接外部電源，可選擇電腦usb、移動電源、電源適配器供電，為本技術方案實施提供動力，因本技術實施的工作電壓為直流電再加上led本身是一種節能燈，所以耗電量低，節能環保。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，並可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例並配合附圖對本專利進行詳細說明。

附圖說明。

圖1是本發明的智能藝術裝飾燈組件示意圖。

圖2是本發明的電路板物理計算模塊示意圖。

圖3是本發明的超聲波距離傳感器工作原理示意圖。

圖4是本發明的智能led燈組工作原理示意圖。

圖5是本發明的藝術裝飾燈組立體效果圖。

圖中，1燈組，2立方體燈罩，3長方體燈罩，4小號智能led燈，5大號智能led燈，6電線，7電路板物理計算模塊，8超聲波距離傳感器，9microusb連接線插口組，10外部電源，11中央處理器，12控制主板。

具體實施方式。

以下由特定的具體實施例說明本發明的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點及功效。

須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，並非用以限定本發明可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關係的改變或大小的調整，在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目標下，均應仍落在本發明所揭示的技術內容能涵蓋的範圍內，同時，本說明書中所引用的如「上」、「下」、「左」、「右」、「中間」等的用語，亦僅為便於敘述得明了，而非用以限定本發明可實施的範圍，其相對關係的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施的範疇。

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

圖1是本發明智能感應變色藝術裝飾燈組的智能藝術裝飾燈組件示意圖，1燈組中包含八個相同的2立方體燈罩、一個3長方體燈罩，八個相同的2立方體燈罩中分別設有相同的4小號智能led燈，3長方體燈罩中設有5大號智能led燈，2立方體燈罩和3長方體燈罩由6電線連接，6電線的延長線連接到7電路板物理計算模塊，8超聲波距離傳感器連接到7電路板物理計算模塊上，9microusb連接線插口組連接到7電路板物理計算模塊，通過usb連接線接入10外部電源，為本技術方案實施提供動力，10外部電源可選擇移動電源、電腦usb電源、電源適配器供電。

圖2是本發明的電路板物理計算模塊示意圖，圓形的7電路板物理計算模塊中設有11中央處理器、12控制主板，7電路板物理計算模塊與1燈組、8超聲波距離傳感器相連，7電路板物理計算模塊與9microusb連接線插口組相連，11中央處理器採用atmega32u4，12控制主板是一個基於一系列單片機電路板的開源物理計算平臺，編寫錄入本技術實施的軟體程序，接收來自8超聲波距離傳感器的光學信號，通過11中央處理器及軟體程序指令轉換成數位訊號，再將指令傳輸到1燈組使其產生變色工作，即根據8超聲波距離傳感器採集的不同距離，使1燈組產生不同的顏色變化。

圖3是本發明的超聲波距離傳感器工作原理示意圖，8超聲波距離傳感器連接到7電路板物理計算模塊，8超聲波距離傳感器上的vcc連接到12控制主板上的vbtt，8超聲波距離傳感器上的trig連接到12控制主板上的#10，8超聲波距離傳感器上的echo連接到12控制主板上的#9，8超聲波距離傳感器上的gnd連接到12控制主板上的gnd，上述連接完成後即實現了8超聲波距離傳感器與7電路板物理計算模塊的匹配和數據信息交互。

圖4是本發明的智能led燈組工作原理示意圖，4小號智能led燈內放置4個連接起來的ws2812bled燈，5大號智能led燈內放置8個連接起來的ws2812bled燈，電線焊接每一節燈，智能led燈上的5v連接到12控制主板上的vbatt，智能led燈上的di連接到12控制主板上的#6，智能led燈上的gnd連接到12控制主板上的gnd，上述連接完成後即實現了4小號智能led燈、5大號智能led燈與7電路板物理計算模塊的匹配和數據信息交互。

圖5是本發明的藝術裝飾燈組立體效果圖，左邊七個相同的2立方體燈罩組成了英文大寫字母「h」，右邊一個2立方體燈罩與一個3長方體燈罩組成了英文小寫字母「i」，根據實際應用場景尺寸的大小等比例縮放所述燈罩大小，可安裝固定的位置有：裝飾板上、戶內牆上、戶外廣告牌上、展覽廳，可應用的場景有：公共藝術空間、戶內戶外廣告、公司辦公室、工廠廠區、政府機關辦公室，所述燈罩內可張貼放置的物品有：商品陳列展示推廣、藝術品展示、廣告畫面、人像展示、信息發布展示、廣告展示、迎賓廣告，同時具備觀眾與所述燈組以光線顏色變化的方式進行互動。

綜上所述，本發明有效克服了現有技術中的上述缺點，具有獨創性，而具高度產業利用價值。

以上對本發明實施例所提供的智能感應變色藝術裝飾燈組進行了詳細介紹，對於本領域的一般技術人員，依據本發明實施例的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制，凡依本發明設計思想所做的任何改變都在本發明的保護範圍之內。