多功能彩燈程序控制器的製作方法

2023-05-19 05:50:46

專利名稱：多功能彩燈程序控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種彩燈程序控制器，可廣泛適用於舞廳、賓館、展覽交易、宣傳廚窗等公共場所及家用彩燈圖案顯示的控制裝置。
本實用新型提出以前，用於彩燈圖案顯示的控制裝置主要有兩類一類是無程序控制功能的彩燈控制器，如音樂流水彩燈控制器、雙向流動彩燈控制器(見《無線電》1989年第10期35頁)。這類控制器一般稱為死循環控制器，即始終依次在預定的路數交替地亮燈或者熄燈；另一類是具有程序控制功能的彩燈控制器，這種控制器的程序控制功能大多採用計算機(如單片機、單板機或者微機)來實現，因而成本高。對此，四川省通用電器研究所實驗工廠生產的可編程彩燈霓虹燈控制器，採用多個集成電路和開關電路組成的時間步進型八步八通道可編程序式順序控制器，在每一通道的編程有一對應的程序步數微型開關，面板上有8個編程開關和64個發光管，電源電壓為220V，工作頻率50Mz。這種可編程彩燈控制器雖然不用計算機也具有編程功能，但仍然存在以下缺點1.電路結構複雜、成本高、體積大、重量重；2.編程開關多，不易操作使用；3.工作電壓單一，不能滿足彩燈或霓虹等的不同負載(電壓)要求。
本實用新型的目的旨在提供一種成本低、體積小、功能多，而且電壓可調、操作使用簡便的彩燈程序控制器。這種控制器不用計算機，採用波段開關和按鈕開關組合電路，並與其D觸發器配合組成速度連續可調、功率和路數可變的彩燈或者霓虹燈程序控制器。
本實用新型是這樣實現的它由電源電路、時基電路、D觸發器、三極體開關電路、程序控制電路、驅動電路和雙向可控矽輸出電路構成。在電源電路中除了適用於交流220V電壓以外，增設了一個多抽頭的隔離變壓器，以實現電源電壓在交流220V、110V、36V、24V、12V和6.3V之間分級可調。程序控制電路是將一至兩片2D、4D或8D觸發器的每一個D觸發器的輸出端與下一個D觸發器的輸入端相連，在開關三極體的基極電路斷開處設置一個波段開關使第一個D觸發器的輸入端與最後一個D觸發器輸出端相連形成環形電路，環形電路中串有一個常閉按鈕開關來實現對彩燈或者霓虹燈的程序控制。
本實用新型對彩燈或霓虹燈的控制路數由D觸發器的個數來決定，當D觸發器為一片2D或者4D、6D、8D觸發器時，控制路數為2路或者4路、6路、8路。當D觸發器為兩片2D或者4D、6D、8D觸發器時，其控制路數為4路或者8路、12路、16路。驅動電路的射隨器和輸出電路的雙向可控矽的數量也與D觸發器個數一致。


圖1 本實用新型面板結構圖；圖2 本實用新型電路方框圖；圖3 本實用新型電路圖；圖4 本實用新型為8D觸發器時的接線圖。
在圖1中，有電源開關1、清「0」開關3、速度調節2、程序按鈕4、方式選擇開關5，以及LED發光管6；在圖2中，7為電源電路，8為時基電路，9為D觸發器，10為三極體開關電路，11為波段開關和按鈕開關組合電路，12為驅動電路，13為雙向可控矽輸出電路，14為被控負載；圖3中，BT1為220V的交流變壓器，BT2為多抽頭隔離變壓器，A』、B』為可控矽輸出迴路的輸出端，C、D為BT2初級線圈的兩點，也是BT2初級線圈的輸入端連接開關K3的兩點，E、F為BT2次級線圈的兩點，K1為BT1的開關，K3為BT2的開關，K4為BT2的接地開關，K2－1、K2－2是設在開關三極體的基極斷開處的波段開關2D4W，BG1－BG8為驅動電路中的射隨器，BG9為開關三極體，AN1為清「0」開關，AN2為常閉按鈕開關；圖4中，1D－8D和1Q－8Q為D觸發器的輸入端和輸出端，CP為時鐘輸入端，Cr為清除端。
下面將結合附圖對本實用新型的實施例作進一步的說明本實用新型的電源除了採用220V交流變壓器BT1以外，還增設了一個多抽頭的隔離變壓器BT2，在BT2的初級線圈A』B』處用一個雙刀雙擲開關K3並聯在BT1的初級線圈上，BT2的次級線圈設有多個接線柱或者為一個2D7W波段開關，與可控矽輸出迴路的A』B』輸出端並聯，在B』處設置一個兩接線柱斷開或者為開關K4，當波段開關2D7W撥在J點時，把A』、B』與A、B連接時，其電源電壓為220V，如斷開K3，再把波段開關2D7W撥回E點、F點或其他點時，將K3的A、B與BT2的初級線圈上C、D相連，K4的B』與BT2的次級線圈一接線柱E相連，A』與F相連或者某一接線柱相連，其電源電壓則為6.3V或者12V、24V、36V、110V中的某一級電壓。BT2的輸出功率視其所帶負載大小來選擇相適應的容量，當然K5波段開關2D7W也要視其容量的大小作出相適應的選擇(實際上2D7W並聯為1D7W使用)。
附圖的實施例採用8D觸發器，每個D觸發器均有獨立的數據輸入端D和相適應的輸出端Q，時鐘CP和清除端Cr共用，BG1－BG8射隨器驅動8個雙向可控矽BCR，不同功率選用不同電流的BCR。觸發器的Q端為高電位時，監視該電路輸出狀態的LED二極體發光，相應的三極體飽和導通觸發雙向可控矽BCR導通，彩燈亮；反之，彩燈熄。
當波段開關(2D4W)K2－1置1時，按AN1清「0」，輸出端Q全為低電位，但因最後一個觸發器8D通過K2－1接到BG9的基極則BG9截止，此時BG9的集電極為高電位，而第一個觸發器的輸入端D為高電位，時鐘脈衝來時，則1Q變高電位，而其餘的7個觸發器仍低電位，當第二個時鐘脈衝來時使2D變高，2Q也為高電位，直到第8個時鐘脈衝來後8個Q端全為高電位，使8個三極體基級電位升高，8個雙向可控矽依次導通，彩燈逐個點亮，8Q端的高電位使BG9的基極和發射極間的電容充電後使BG9飽和導通，BG9的集電極為低電位，1D也為低電位，第二個時鐘來後2Q變為低電位，8個時鐘來後，8個D端逐步為低電位，BG9的基極和發射極之間的電容充電作用，BG9尚未截止，1D仍為低電位，2D－8D也為低電位，各三極體截止，各個雙向可控矽不導通，彩燈全滅。BG9基極和射極間的電容C4放電完後，BG9截止，集電極高電位使1D為高電位，開始出現第二個循環，使彩燈逐個亮→延時→依次逐個熄滅→延時→再依次逐個點亮，實現循環。
開關K2置2時，清除端Cr通過K2－2接到BG9的集電極1D懸空為高電位，按AN1使電路置「0」，BG9截止，觸發器的清除端為高電位，此時1D為高電位，其餘2D－8D為低電位，時鐘來後，8個觸發器的1Q－8Q將依次變為高電位，此時8Q對RC迴路進行充電，經過充電完後BG9飽和導通，清除端又變為低電位，8個觸發器同時置「0」，延時後BG9截止，又使D觸發器的清除端又變為高電位，開始第二個循環出現。此時每路彩燈依次逐個點亮→延時→同時熄滅→再依次逐個點亮。
本實用新型的程序控制是這樣實現的將波段開關K2－1置到「3」時，8個D觸發器接成了首尾相連的環形結構，BG9的基極一直處於斷開位置，集電極為高電位(截止狀態)，D觸發器清除端一直為高電位，而常閉按鈕開關AN2是串入此迴路中的，通過按動AN2可以控制出現不同的邏輯狀態。先按AN1置「0」，8個觸發器的Q為低電位，所有彩燈熄，按動AN2後，1D與8Q斷開，1D懸空為高電位(其餘為低電位)，時鐘來後1Q為高電位，此路彩燈亮，迅速鬆開AN2後，1D與8Q又接為環形，1D與8Q因接通又變為低電位，2D受1Q控制變成高電位，3D、4D仍為低電位。當第二個時鐘到來後，1Q變為低電位，而2Q變為高電位，所以第一路彩燈熄，第二路彩燈亮(第三－八路燈仍熄)，此時各觸發器的狀態為1D、2D為低電位，3D則變成了高電位。當第三個時鐘來後，又使2Q變為低電位，3Q變為高電位，使第二路燈熄滅，第三路燈點亮。同理，當時鐘脈衝到來後，總是在前面一路燈熄滅的同時點亮後一路燈，當最後一路燈點亮時，又使第一個觸發器的輸入端1D變為高電位，出現了開始第二個循環。這樣，來一個時鐘脈衝，燈光就會向後移動一位，所以用上一個常閉按鈕開關AN2鬆開的次數和時間的掌握，實現了程序控制。
與現有技術相比，本實用新型具有以下特點1.電源電壓可在220V、110V、36V、24V、12V、6.3V之間分級可調，適用範圍廣，不但適用於各種彩燈或者霓虹燈的控制，而且稍加改動線路後可用於機械設備的啟動和停止。
2.只有一個程序開關實現對多路多通道程序控制，操作簡便。
3.電路結構簡單，輸出功率可變和速度連續可調，而且成本低(100元左右)、體積小、重量輕，其性能價格比為現有技術的2－3倍。
權利要求1.一種多功能彩燈程序控制器，它由電源電路7、時基電路8、D觸發器9、三極體開關電路10、程序控制電路11、驅動電路12和雙向可控矽輸出電路13組成，其特徵在於電源電路增設了一個多抽頭的隔離變壓器BT2把電源電壓分為在交流220V、110V、36V、24V、6.3V之間分級可調，程序控制電路是將一至兩片2D或者4D、6D、8D觸發器的每個觸發器的輸出端Q與下一個觸發器的輸入端D相連，在開關三極體BG9的基極電路斷開處設置一個2D4W波段開關K2-1、K2-2使第一個D觸發器的輸入端與最後一個D觸發器的輸出端相連形成環形電路，環形電路中串有一個常閉按鈕開關來實現對彩燈或者霓虹燈的程序控制。
2.權利要求1所述的彩燈程序控制器，其特徵在於所說的多抽頭隔離變壓器BT2的初級線圈A、B處用一個雙開雙擲開關K3並聯在BT1的初級線圈上，BT2的次級線圈有多個接線柱或者為一個2D7W波段開關與可控矽輸出迴路的A』、B』輸出端並聯，在B』處設置一個兩接線柱斷開或者為開關K4，當K3的A、B與K4的A』、B』連接時，其電源電壓為220V，當K3的A、B與BT2的初級線圈上C、D相連，K4的B』處與次級線圈的一接線柱E相連，A』與F相連或者某一接線柱相連，其電源電壓則為6.3V或者12V、24V、36V、110V中的某一級電壓，BT2的輸出功率視其所帶負載大小來選擇相適應的容量。
3.權利要求1所述的彩燈程序控制器，其特徵在於D觸發器的個數決定對彩燈或者霓虹燈的控制路數，當D觸發器為一片2D或者4D、6D、8D觸發器時，即可控制2路或者4路、6路、8路，當D觸發器為兩片2D或者4D、6D、8D觸發器時，則可控制4路或者8路、12路、16路，驅動電路的射隨器和輸出電路的雙向可控矽的數量也與D觸發器的個數一致。
專利摘要一種多功能彩燈程序控制器，它由電源電路、時基電路、D觸發器、三極體開關電路、程序控制電路、驅動電路和雙向可控矽輸出電路組成。該控制器的電源電壓在交流220V、110V、36V、24V、12V、6.3V之間分級可調，並利用波段開關和按鈕開關組合電路與其D觸發器配合組成速度連續可調、功率和路數可變的彩燈程序控制器。該控制器具有電路結構簡單、程序操作方便、成本低、體積小、功能多等特點，廣泛適用於舞廳、賓館、展覽交易、宣傳櫥窗等公共場所及家用彩燈圖案顯示的自動控制，也可用於控制機械設備的啟動和停止。
文檔編號H05B37/02GK2065384SQ9021173
公開日1990年11月7日 申請日期1990年1月16日 優先權日1990年1月16日
發明者餘元忠, 羅吉星 申請人:餘元忠