一種基於藍牙傳輸的自行車風火輪及系統的製作方法

2023-05-03 22:00:11

一種基於藍牙傳輸的自行車風火輪及系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種基於藍牙傳輸的自行車風火輪及系統，該風火輪包括單片機、燈臂、LED燈、用於接收圖片數據的藍牙模塊，所述單片機和LED燈安裝在燈臂上，所述藍牙模塊與單片機連接，該系統包括用於將圖片數據發送給自行車風火輪的帶藍牙模塊的移動終端。本實用新型加入藍牙技術使得風火輪可進行圖片的任意切換；採用串行轉並行擴展電路，可以無限增加LED燈的數量，可以允許使用三色LED燈實現彩色顯示；設置多個燈臂，可使得自行車即使在低轉速時也能達到非常好的顯示效果。
【專利說明】—種基於藍牙傳輸的自行車風火輪及系統

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種自行車風火輪，尤其是涉及一種基於藍牙傳輸的自行車風火輪及系統。

【背景技術】
[0002]自行車風火輪(如，自行車風火輪201320044928.0、一種自行車風火輪201410187835.2):一般安裝在自行車軸和輻條上面，其利用了車輪旋轉和人的視覺殘留原理，在騎行過程中會形成絢爛多彩的圖案、文字、動畫、圖片等效果，類似於哪吒的風火輪，故被稱為自行車風火輪，或者叫自行車摩天輪。現有自行車風火輪的工作原理是:先用電腦軟體將欲顯示的圖片進行處理，生成圖片數據，並存放到單片機中，當車輪轉動時，單片機讀取存儲的圖片數據，並控制相應的LED燈亮/滅，由於視覺殘留原理，人們便能看到絢爛多彩的圖案、文字、動畫、圖片。這種自行車風火輪存在以下缺點:
[0003]1、由於單片機內存很小，只能存儲1、2張圖片數據，當風火輪出廠後，用戶只可以選擇有限的圖片進行切換，而且圖片的更換非常的不方便；雖然有些風火輪針對此做了改進，其將圖片數據存放在tf卡等存儲設備裡面，然後將這些存儲設備連接到單片機，但仍不能滿足用戶隨意更換圖片的需要；
[0004]2、目前的方案中，由於單片機的I/O 口數量限制，只能採用單色燈的形式，且燈的數目少，顯示效果差，且不能顯示彩色圖片；
[0005]3、目前的風火輪都只有一支支臂的LED燈顯示，對轉速要求高，當自行車在低轉速時，顯示效果不好。


【發明內容】

[0006]本實用新型的目的在於:針對現有技術存在的問題，提供一種基於藍牙傳輸的自行車風火輪及系統，解決傳統風火輪使用時用戶只可以選擇有限的圖片進行切換的問題；解決傳統風火輪只能採用單色燈，且燈數量少，顯示效果差的問題；解決傳統風火輪只有單臂，在自行車等低轉速物體上面顯示效果不好的問題。
[0007]本實用新型的目的通過以下技術方案來實現:
[0008]一種基於藍牙傳輸的自行車風火輪，包括單片機、燈臂、LED燈，所述單片機和LED燈安裝在燈臂上，其特徵在於，該風火輪還包括用於接收圖片數據的藍牙模塊，該藍牙模塊與單片機連接。
[0009]優選的，所述燈臂數量為f 4，每個燈臂包括正反兩面，至少一面上設有用於顯示圖像信息的LED燈。
[0010]優選的，所述LED燈為單色LED燈，一個燈臂一面的所有LED燈均通過一個串行轉並行擴展電路連接到單片機的一個I/o輸出口。
[0011]優選的，所述LED燈為RGB三色LED燈，該RGB三色LED燈包括R色、G色、B色控制腳，一個燈臂一面的所有LED燈的R色控制腳均通過一個串行轉並行擴展電路連接到單片機的一個I/o輸出口、G色控制腳均通過一個串行轉並行擴展電路連接到單片機的一個I/O輸出口、B色控制腳均通過一個串行轉並行擴展電路連接到單片機的一個I/O輸出口。
[0012]優選的，所述串行轉並行擴展電路主要由多個串並轉換晶片構成，所述單片機的一個I/o輸出口與一個串並轉換晶片的串行輸入口連接，該串並轉換晶片的串行輸出口依次串聯其餘串並轉換晶片，所有串並轉換晶片的並行輸出口均用於與單色LED燈連接。
[0013]優選的，所述串行轉並行擴展電路主要由多個串並轉換晶片構成，所述單片機的一個I/o輸出口與一個串並轉換晶片的串行輸入口連接，該串並轉換晶片的串行輸出口依次串聯其餘串並轉換晶片，所有串並轉換晶片的並行輸出口均用於與LED燈控制腳連接。
[0014]一種帶有權利要求1所述自行車風火輪的系統，其特徵在於，該系統還包括用於將圖片數據發送給自行車風火輪的帶藍牙模塊的移動終端。
[0015]與現有技術相比，本實用新型具有以下優點:
[0016]1、放棄掉tf卡設計，突破性的加入藍牙通信技術，可通過存儲有圖片數據的移動終端，如手機，將圖片數據直接發送到單片機中，進行圖片的任意無線切換；
[0017]2、採用串行轉並行擴展電路，使LED燈的數量不再受單片機I/O數量限制，可以無限的增加LED燈的數量；
[0018]3、基於串行轉並行擴展電路，可以採用RGB三色LED燈，從而實現彩色顯示；
[0019]4、設置多個燈臂，可使得自行車即使在低轉速時也能達到非常好的顯示效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0021]圖2為與R色控制腳連接的串行轉並行擴展電路的示意圖；
[0022]圖3為本實用新型系統的原理圖。

【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0024]實施例1
[0025]如圖1所示，一種基於藍牙傳輸的自行車風火輪，包括單片機、燈臂、LED燈11和用於接收圖片數據的藍牙模塊12，該藍牙模塊12與單片機連接，單片機和LED燈11安裝在燈臂上。當用戶將該風火輪安裝在自行車輪輻條上，隨著車輪轉動且風火輪運行時，單片機讀取存儲的圖片數據，並控制相應的LED燈亮/滅，由於視覺殘留原理，人們便能看到絢爛多彩的圖案、文字、動畫、圖片。藍牙模塊12可以使得該風火輪能與外界通信，用戶可以隨時使用帶藍牙的設備發送圖片數據給單片機，使風火輪顯示不同的圖片等。
[0026]根據需要，可以將風火輪燈臂數量設計為Γ4個。本實施例設有四根燈臂，從而可使得自行車即使在低轉速時也能達到非常好的顯示效果。每個燈臂包括正反兩面，可在一面上設置用於顯示圖像信息的LED燈，也可在兩面都設置，這樣在車兩側均能看見圖像，本實施例兩面均設有LED燈。
[0027]為了突破單片機1 口數量限制，本實用新型增加了串行轉並行擴展電路，風火輪所有的LED燈可全部採用單色LED燈，一個燈臂一面的所有LED燈均通過一個串行轉並行擴展電路連接到單片機的一個I/O輸出口，本實例由於採用了四個燈臂，且每個燈臂雙面設置LED燈，則只需要8個串行轉並行擴展電路即可，而涉及的單片機1 口也僅只有8個，由於兩面對稱，因而兩面可共用一個串行轉並行擴展電路，這樣就只需4個串行轉並行擴展電路和4個單片機1 口。採用單色LED燈，其串行轉並行擴展電路參見圖2，主要由多個串並轉換晶片構成，本實施例的晶片採用74HC 595串並轉換晶片，74HC595是串行轉並行的數字晶片，一個串行口輸入，八個並行口輸出。將三片74HC595串聯，可以實現一個引腳串行輸入，二十四個並行口輸出。我們將LED的控制信號轉換成串行信號，由單片機的一個1 口輸出到74HC595的串行輸入引腳，最後，由74HC595轉換成並行信號，控制一個支臂一個面上的所有LED燈。單片機的一個I/O輸出口與一個74HC 595串並轉換晶片的串行輸入口 SDI (引腳14)連接，該串並轉換晶片的串行輸出口 SDO (引腳9)依次串聯其餘串並轉換晶片，具體為，一個74HC 595串並轉換晶片的串行輸出口 SDO (引腳9)與另一個74HC 595串並轉換晶片的串行輸入口 SDI (引腳14)連接。所有串並轉換晶片的並行輸出口(D(TD7)均用於與單色LED燈連接。
[0028]由於設置串行轉並行擴展電路，等於大量增加了 LED燈接口，因而LED燈可全部替換採用RGB三色LED燈，這樣便能實現彩色圖片的顯示。RGB三色LED燈包括R色、G色、B色控制腳。如圖2所示，一個燈臂一面的所有LED燈的R色控制腳均通過一個串行轉並行擴展電路連接到單片機的一個I/O輸出口，該串行轉並行擴展電路仍主要由74HC 595串並轉換晶片組成，單片機的一個I/O輸出口與一個74HC 595串並轉換晶片的串行輸入口 SDI(引腳14)連接，該串並轉換晶片的串行輸出口 SDO (引腳9)依次串聯其餘串並轉換晶片，具體為，一個74HC 595串並轉換晶片的串行輸出口 SDO (引腳9)與另一個74HC 595串並轉換晶片的串行輸入口 SDI (引腳14)連接。所有串並轉換晶片的並行輸出口(D(TD7)均用於與R色控制腳連接。G色控制腳、B色控制腳與R色控制腳相似，且各自也通過一個串行轉並行擴展電路連接到單片機的一個I/O輸出口。
[0029]全部採用RGB三色LED燈的實施例由四條燈臂組成，每一條燈臂有正反兩面，每一面有24個led燈，每一個燈由RGB三種顏色組成，可以通過調節RGB三色，使得LED呈現出任意的顏色。當四條燈臂安裝在自行車車輪上面，並伴隨著車輪進行高速轉動的時候，將一幅圖片的顯示數據均勻的分布在自行車車輪的圓面上面，利用人眼的視覺停留效應，點亮的LED會形成一幅彩色的穩定的圖像。
[0030]本實用新型在工作時，單片機在一個時鐘周期內輸出N個高/低電平信號，74HC595在一個時鐘周期內根據DATAIN引腳收到的N個電平信號的先後順序，將各個電平信號依次通過8個引腳輸出，同時通過LATCH引腳進行鎖定，讓8個引腳持續輸出一端時間的信號。其中，單片機根據事先存儲的圖像數據輸出信號。事先存儲的圖像數據是根據預設的顯示圖像按照一定規則轉換而成，此屬於現有技術。
[0031]本實用新型還涉及一種帶有前述自行車風火輪的系統，該系統還包括用於將圖片數據發送給自行車風火輪的帶藍牙模塊的移動終端2。我們將圖片的數據信息存儲在手機(帶藍牙)等終端，可以存儲相當多的顯示數據信息，並且可以任意添加和更改，通過藍牙傳輸，使風火輪I可以顯示任何的圖片。
[0032]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，應當指出的是，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種基於藍牙傳輸的自行車風火輪，包括單片機、燈臂、LED燈，所述單片機和LED燈安裝在燈臂上，其特徵在於，該風火輪還包括用於接收圖片數據的藍牙模塊，該藍牙模塊與單片機連接。
2.根據權利要求1所述的一種基於藍牙傳輸的自行車風火輪，其特徵在於，所述燈臂數量為f 4，每個燈臂包括正反兩面，至少一面上設有用於顯示圖像信息的LED燈。
3.根據權利要求2所述的一種基於藍牙傳輸的自行車風火輪，其特徵在於，所述LED燈為單色LED燈，一個燈臂一面的所有LED燈均通過一個串行轉並行擴展電路連接到單片機的一個I/O輸出口。
4.根據權利要求2所述的一種基於藍牙傳輸的自行車風火輪，其特徵在於，所述LED燈為RGB三色LED燈，該RGB三色LED燈包括R色、G色、B色控制腳，一個燈臂一面的所有LED燈的R色控制腳均通過一個串行轉並行擴展電路連接到單片機的一個I/O輸出口、G色控制腳均通過一個串行轉並行擴展電路連接到單片機的一個I/O輸出口、B色控制腳均通過一個串行轉並行擴展電路連接到單片機的一個I/O輸出口。
5.根據權利要求3所述的一種基於藍牙傳輸的自行車風火輪，其特徵在於，所述串行轉並行擴展電路主要由多個串並轉換晶片構成，所述單片機的一個I/O輸出口與一個串並轉換晶片的串行輸入口連接，該串並轉換晶片的串行輸出口依次串聯其餘串並轉換晶片，所有串並轉換晶片的並行輸出口均用於與單色LED燈連接。
6.根據權利要求4所述的一種基於藍牙傳輸的自行車風火輪，其特徵在於，所述串行轉並行擴展電路主要由多個串並轉換晶片構成，所述單片機的一個I/O輸出口與一個串並轉換晶片的串行輸入口連接，該串並轉換晶片的串行輸出口依次串聯其餘串並轉換晶片，所有串並轉換晶片的並行輸出口均用於與LED燈控制腳連接。
7.一種帶有權利要求1所述自行車風火輪的系統，其特徵在於，該系統還包括用於將圖片數據發送給自行車風火輪的帶藍牙模塊的移動終端。
【文檔編號】G09F9/33GK204029305SQ201420489638
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月28日 優先權日:2014年8月28日
【發明者】施友嵐, 錢超, 楊向興, 周龍鵬 申請人:成都黑盒子電子技術有限公司