多變化電子燈光控制器的製作方法
2023-10-05 08:48:29
專利名稱：多變化電子燈光控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型是用於一種彩燈、舞檯燈光、廣告字幕顯示、建築物燈飾及霓虹燈等控制的燈光控制器。
目前已有一種用存貯器組成的燈光控制器，但它只能控制燈光的圖形變化，功能比較單一。
本實用新型提出一種多變化功能的燈光控制器，它可以控制燈光的圖形變化、色彩變化，還可以使燈光的變化隨輸入的音樂信號進行單色、替換色等變化。
本實用新型採用EPROM，且每個單元存有三種控制數據燈光圖形變化控制數據，選色控制數據及音樂控制數據。一組控制數據對應燈光的一種狀態，通過三種控制數據之間的組合，實現了多變化的功能；本裝置中設有一組變化選擇開關，通過這組開關可以對存貯器中的變化程序進行自由選擇；裝置中設置同相和反相驅動電路，使得燈光不僅可以實現單色變化，而且還能進行替換色變化；裝置中還設置了音樂控制單元；使得燈光可以隨著輸入的音樂信號進行單色、替換色變化；為了減少外界對控制信號的幹擾以及瞬間大電流對負載的衝擊，本裝置中還設置了光電耦合器和過零檢測電路。
以下結合附圖對本實用新型進行說明
圖1為本實用新型的電路框圖。它由脈衝發生器、計數電路、變化選擇開關、存貯器、緩衝器、音樂控制單元、光電耦合和過零檢測電路、同相和反相驅動電路、功率輸出電路及電源組成。
圖2、3、4是本實用新型的4色×6路實施例電路圖。
見圖2，由IC1、IC2、C1、R1、W1組成脈衝發生器，產生計數脈衝，調W1可改變脈衝頻率，頻率範圍一般為0.5－5Hz。IC3是十二位二進位串行計數器，型號為CD4040，在計數脈衝的下降沿作增量計數。輸出的數據分為兩部分由Q0－Q1組成低8位地址Q8－Q11通過變化選擇開關K2－K5設定高位地址，這兩部分地址組成頁地址，這裡一頁的地址單元為256，為了達到控制選擇靈活方便的功能，在電路中設置了K1－K5選擇開關。圖2中當K1(K1a、K1b)斷開，並且K2－K5置「0000」位置時，計數器從0計到4048，復零後重新計數。當K2－K5置「0111」位置時，計數器可反覆讀出存貯器IC5、IC6中0頁和1頁的數據，當K2－K5置其他位置時，可反覆讀出其它幾頁的數據。當K1閉合時，K2－K5可選擇存貯器的16頁地址，當計數器計到每頁的最後一個地址時，低8位地址Q0－Q7通過八輸入與門IC4、R4、K1a對計數器復零，然後重複該頁計數。這樣只要選擇切換開關K1－K5，達到了能進行一頁或幾頁或全部頁反覆計數的功能，使得控制選擇靈活方便。R5－R9為保護電阻，由R2、C2、R3組成開機自動復零，QA為手動復零按鈕。
圖2中IC5、IC6為EPROM(型號為2732)，在IC5中Q1－Q6為圖形變化數據，IC6中Q1為音樂控制數據，Q2－Q5為選色控制數據。當燈光需以預先編制的各種變化程序進行單色、替換色變化時，可通過開關K0進行選擇。當K0置a位置時，三態緩衝器IC7(型號74LS366)選通，而音樂控制單元中的三態緩衝器IC10、IC11為高阻態。這時IC5中Q1－Q6圖形變化數據經IC7反相緩衝後通過R16－R21驅動光電合器G01－G06，光電合器隔離後輸出D1－D6圖形變化數據。IC6中Q2－Q5選色數據經IC8反相緩衝後，通過R12－R15驅動光電合器G07－G010，光電隔離後輸出E1－E4的選色數據。為了達到使燈光能夠替換色的功能，見圖3，光電合後的圖形變化數據D1－D6同時送入同相驅動電路IC14、IC16(型號74LS365)和反相驅動電路IC15、IC17(型號74LS366)。然後通過選色數據E1－E4來選通各色驅動電路。當E1、E3為「0」時，在每次過零脈衝到來時，IC14、IC16輸出同相的D1－D6。當E2、E4為「0」時，IC15、IC17輸出反相的D1－D6。輸出的數據經R41－R64、LED1－LED24、SCR1－SCR24對各色的燈光進行控制。通過D1－D6數據和E1－E4數據的結合，就可以實現對燈光的色彩和變化方式的控制。例如某一單元的圖形變化數據和選色數據，經光電合器隔離後，輸出的D1－D6為「011111」，E1－E4為「0011」，則E1、E2選通IC14、IC15。IC14輸出為「011111」，IC15輸出為「100000」，使得A色第一路燈亮，2－6路燈熄。B色第一路燈熄，2－6路燈亮。當D1－D6變化時，A色、B色各路燈的亮、熄隨著改變，這樣就達到了替換色效果。同樣地，改變選色數據，可以進行其它色的替換，當選色數據只選通一色驅動電路時，則燈光進行單色變化。圖3中發光二極體用來作變化狀態的顯示。R、C為阻容吸收回路。
在圖2中，當需要燈光隨著音樂信號進行單色、替換色變化時，將開關關KO置b位置，IC7處於高阻態，而音樂控制單元中的三態緩衝器IC10(型號74LS365)、IC11(型號74LS366)的E1為「0」。音樂信號經C3、R32、W2、IC13(型號LM386)、D1、C4組成音頻功率放大後，送入由IC12(型號LM3915)、R35－R40組成的電平顯示電路，由IC12的Q1－Q6輸出音樂變化數據。IC12具有條式和點式兩種模式的顯示功能，可通過開關K6進行選擇。當K6置於條式，在無音樂信號時，IC12的Q1－Q6為高電平，當有音樂信號時，Q1－Q6隨音樂信號的幅度相繼輸出低電平。幅度最大時，Q1－Q6全為低電平。輸出的音樂變化數據同時送到IC10、IC11緩衝器。IC10、IC11的輸出決定於貯存器IC6的音樂控制數據Q1。Q1為「1」時，選通IC10，輸出與IC12同相的Q1－Q6數據。當Q1為「0」時，選通IC11，輸出與IC12反相的Q1－Q6數據，IC10或IC11輸出的Q1－Q6變化數據，經光電合後使得D1－D6的數據就隨音樂信號變化。見圖3，音樂變化數據D1－D6同時送入，IC14－IC17，由選色數據E1－E4決定驅動電路的輸出。例當E1－E4為「0011」時選通IC14－IC15，這時圖2中IC6的Q1若為「1」，則選通IC10，當無音樂信號時，IC12的Q1－Q6全為「1」，則D1－D6也全為「1」，A色1－6路燈全不亮。B色各路燈全亮。當有音樂信號時，且K6置條式變化時，A色燈從第一路至第六路隨音樂信號呈條式替亮B色燈。當IC6的Q1為「0」時則相反，B色燈從第一路至第六路隨音樂信號呈條式替亮A色燈。同樣地，編製程序，利用音樂控制數據Q1來控制IC10、IC11的輸出，使其它色的1－6路燈隨音樂信號進行單色、替換色的變化，達到燈光隨音樂變化的同時還有色彩變換的目的。當開關K6置點式時，可使各色燈進行點式單色、替換色變化。
圖4為各部分電源供給及過零檢測電路。220V電源經變壓器B降壓後，由D4－D7整流，C10－C13濾波及7805穩壓後得到VCC1。由D8－D11整流，C6－C9濾波及7805穩壓後得到VCC2。由D12－D15整流得到半波同步電壓經R65、W3、D2分壓穩壓後送入555時基電路IC18的2腳，由時基電路組成過零檢測電路經IC19反相後得到過零脈衝信號。
下面再以圖5中的表1和表2兩個程序例來進一步說明實施例的控制過程。
圖5中的表1是B色1至6路燈替換A色1至6路燈以及單色A色1至6路燈和B色1至6路燈變化程序例。
表1中00單元IC5的Q1－Q6圖形變化數據經IC7反相緩衝光電隔離後，D1－D6的數據為「000000」，IC6的Q2－Q5選色數據經IC8反相緩衝光電隔離後，E1－E4的選色數據為「0011」，見圖3，E1選通同相驅動電路IC14，E2選通反相驅動電路IC15。則IC14在每次過零脈衝到來時輸出「000000」，觸發A色1至6路可控矽，使A色各路燈全亮。IC15輸出「111111」，使B色各路燈都不亮。表1中01單元IC5的Q1為「0」，使A色第一路燈滅，同時B色第一路燈亮。01－06單元的數據為B色第1路到第6路燈依次替換A色各路燈，同樣地編製程序可使C色替換B色及D色替換C色。表1中07單元IC6的Q2隻選通IC14，IC5中的Q11－Q6圖形變化數據使A色1至6路燈全滅。08－13單元IC5的Q11－Q6的數據為A色1至6路燈遞亮。14單元IC6的Q3隻選通IC5，IC5中Q1－Q6數據使B色1至6路燈全滅。15－20單元IC5的Q1－Q6的數據為B色1至6路燈遞亮。同樣地，可以編製程序使C色及D色各路燈光作同樣的變化。並且可以編製程序使燈光從表1IC5中Q1－Q6的任一位置及方向進行單色，替換色變化。還可以編製程序使燈光進行單色變化與替換色變化相組合，這就使得燈光變化方式大為增加。調節W1可改變燈光變化速度。
圖5中的表2是燈光隨音樂信號進行單色、替換色變化的程序例。這裡音樂控制程序是固化在IC6的第2頁。在圖2中當開關K0置b位置時，IC10、IC11緩衝器的E1端為低電平，在表2的256、257單元中，IC6的Q1選通IC11、Q2、Q3選通圖3中的IC14，IC15。在無音樂信號時，圖2中IC12的Q1－Q6輸出全為為「1」，經IC11反相後各路輸出全為「0」，使A色各路燈全亮，B色各路燈不亮。當有音樂信號，並且K置於條式顯示模式時，IC12的Q1－Q6隨音樂信號幅度輸出相應的低電平，經IC11反相後，音樂變化數據經IC15驅動B色燈從1－6路呈條式變化替亮A色1－6路燈。替換路數隨音樂信號的幅度而變。同樣地，258、259單元IC6的Q1選通IC10同相緩衝器，則A色燈從1－6路燈隨音樂信號呈條式替亮B色1－6路燈。260、261單元為D色燈替換C色燈，262，263單元為C色燈替換D色燈。264，265單元Q2隻選通IC14，使得只有A色1－6路燈隨音樂變化呈條式變化。266，267單元為B色1－6路燈隨音樂呈條式變化，268－271為C色和D色的變化控制數據。通過開關K6的選擇，可使各種變化方式隨音樂呈點式變化，各種變化的換色速度可改變W1，或者編制所需的程序的存貯單元數。在本裝置中，音樂控制單元可以做成模快板形式，需要時插入主印製板上，使得很方便地滿足各種場所的需要。本裝置不但可以靈活選擇存貯器中的所有程序，而且還可以根據需要適當擴展存貯器及相應的輸出電路，來擴大輸出路數及燈光色種，換上另一個存有不同路數，不同色種的變化程序的存貯器，使得可在不變動或少變動線路情況下，實現多種多樣變化的控制。
權利要求1.一種由脈衝發生器、計數電路、存貯器、光電耦合器、驅動電路等部分依上述順序連接組成的燈光控制器，其特徵在於(1)設有一組變化選擇開關單元，該單元由K1a、K1b、K2、K3、K4、K5組成，該單元的輸入端同計數電路連接，輸出端同存貯器連接；(2)存貯器採用EPROM、Ic5、Ic5，Ic6、Ic5的Q1～Q6經光電隔離後的D1-D6數據同時送入同相和反相驅動電器Ic14～Ic17的輸入端；(3)Ic6的Q2～Q5經光隔離後分別與Ic14～Ic17的選通端E1相連；(4)Ic6的Q1輸出通過Ic8和Ic9與音樂控制單元中的Ic10和Ic11的選通端E2相連。
專利摘要本實用新型公開了一種用於彩燈、舞檯燈光、廣告字幕顯示、建築物燈飾及霓虹燈等控制的燈光控制器。它由脈衝發生器、計數器、變化選擇開關、存貯器、光電耦合器、驅動電路、過零檢測電路及音樂控制單元組成。通過存貯器中燈光圖形變化、色彩變化、隨音樂變化的控制數據的組合，實現了燈光多種多樣的單色、替換色變化，通過音樂控制單元還可使得燈光隨著輸入的音樂信號進行單色、替換色變化。
文檔編號H05B39/00GK2032784SQ8721614
公開日1989年2月15日 申請日期1987年12月4日 優先權日1987年12月4日
發明者程文炎 申請人:程文炎