專(zhuān)利名稱(chēng)：積木化程序燈光控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種變化靈活，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，編碼容量大的燈光控制器，特別適用于舞臺(tái)、舞廳、商場(chǎng)門(mén)廳、節(jié)日彩燈等燈光控制技術(shù)領(lǐng)域。
在舞臺(tái)等場(chǎng)所，用程序燈光控制器控制燈光，配以音樂(lè)、圖案，產(chǎn)生具有動(dòng)態(tài)感的燈光效果，能給人以深刻的藝術(shù)感受。到目前為止，實(shí)現(xiàn)這類(lèi)燈光控制的電路雖然繁多，但音樂(lè)控制的效果單一，更不適用于商場(chǎng)門(mén)廳；循環(huán)燈控制器中的繼電器聯(lián)鎖電路噪音大，觸點(diǎn)使用壽命短；分頻計(jì)數(shù)電路成本高，且復(fù)雜。上述幾種電路控制路數(shù)都少，編碼容量都小。如CC系列程序彩燈控制器(《家用電器》總第60期)，燈光程序控制器(《無(wú)線(xiàn)電》總第290期)，迪斯科舞燈光控制器(《電子報(bào)》總第285期)。
本實(shí)用新型的目的是用最簡(jiǎn)單的電路，少量的元件，采用搭積木的原理構(gòu)成一種能產(chǎn)生多種燈光效果的控制電路，使燈光效果多樣化，降低其相應(yīng)造價(jià)。
本“積木化程序燈光控制器”中的每一路燈光控制電路都獨(dú)立成為一個(gè)單元，使用時(shí)根據(jù)所需燈光效果由操縱者自己將控制器各個(gè)單元用導(dǎo)線(xiàn)互相連接起來(lái)。這如同搭積木，使用者可以任意配置和組合燈光控制單元，達(dá)到組合某種燈光效果的目的。
對(duì)說(shuō)明書(shū)附圖的說(shuō)明

圖1為本控制器電路圖，BG1、BG3和R、W組成電機(jī)調(diào)速電路，K2為電機(jī)換向開(kāi)關(guān)，D為直流電動(dòng)機(jī)，D1～4為整流二極管，W1～n為限流電位器，LED1～n為指示燈，SCR1～n為功率驅(qū)動(dòng)雙向可控硅。圖2為機(jī)械裝置詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖，圖中1為電刷片，2為導(dǎo)電板即上夾板(本圖以16路控制單元為例)，3為齒輪減速機(jī)構(gòu)，4為下夾板，5為電動(dòng)機(jī)，A和B為兩個(gè)接線(xiàn)點(diǎn)。圖3為控制器編碼板(本圖以16路控制單元為例)，圖中1為L(zhǎng)ED1～16指示燈，2為三個(gè)紅色插座相連為一組的16組插座，分別接在限流電位器W1～16的另一端，3為單獨(dú)的三個(gè)相連為一組的紅色插座，與圖2上的A點(diǎn)相接，4為三個(gè)黑色插座相連為一組的16組插座，按順序分別接在圖2導(dǎo)電板一一對(duì)應(yīng)的引出線(xiàn)上。5為W1～16調(diào)整旋鈕，6為電機(jī)調(diào)速電位器W，7為電機(jī)換向開(kāi)關(guān)K1，8為電源開(kāi)關(guān)。圖4為單元連接線(xiàn)，它由一紅一黑的兩個(gè)插頭由單股導(dǎo)線(xiàn)相連，且在導(dǎo)線(xiàn)中串入隔離二極管組成，其作用只允許電流單向通過(guò)，二極管極性如圖4所示。
本控制器工作過(guò)程1.開(kāi)關(guān)K1閉合后，220V交流電經(jīng)BX1與各負(fù)載相連，此時(shí)，SCR1～n未觸發(fā)，處于截止?fàn)顟B(tài)，各負(fù)載不工作；同時(shí)，220V交流電經(jīng)電源變壓器B降壓后，由二極管D1～4整流后在C點(diǎn)取出脈沖直流電與導(dǎo)電板B點(diǎn)相接，經(jīng)電刷片依次送入各黑色單元編碼插座，通過(guò)單元編碼連接線(xiàn)與隔離二極管再經(jīng)限流電位器W1～n，指示燈LED1～n觸發(fā)雙向可控硅SCR1～n，驅(qū)動(dòng)負(fù)載工作。
2.C點(diǎn)分出的另一路直流電BG1、BG2、RW組成的調(diào)速電路，過(guò)換向開(kāi)關(guān)K2使電機(jī)工作；電機(jī)經(jīng)減速器減速驅(qū)動(dòng)電刷片作圓周運(yùn)動(dòng)，依次觸發(fā)可控硅SCR，使負(fù)載工作，導(dǎo)電板上的A點(diǎn)與圖3編碼板上的3相接，供某些場(chǎng)所一至三路燈光長(zhǎng)亮而設(shè)置。
本燈光控制器與現(xiàn)行同類(lèi)燈光控制器相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1.在編碼上采用任意時(shí)空碼編排，使編碼容量大為增加。
現(xiàn)行各類(lèi)燈光控制器只用了碼的空間特征，就是把一路燈光的“亮”、“熄”當(dāng)作二進(jìn)制碼的0和1兩種狀態(tài)，n路燈光的“亮”、“熄”，最多能表達(dá)2n種狀態(tài)，雖然這種數(shù)碼隨數(shù)碼位置的改變而改變，但沒(méi)有考慮改變各數(shù)碼位置的先后秩序。
一組n位碼由反碼變?yōu)樵a時(shí)其時(shí)序是不同的。例ABCD四路燈，設(shè)全熄為0000狀態(tài)，全亮為1111狀態(tài)，如果由全熄到全亮，由于每一路由熄變亮的時(shí)序不同，因而由0000進(jìn)入1111可組成4！不同的時(shí)間序列，同樣，n位碼將有n！種不同的時(shí)間序列。一組n位二進(jìn)制碼的空間狀態(tài)有2n種，時(shí)間序列有n！種，那么，一組n位二進(jìn)制碼的時(shí)空編碼有2n·n！種。
現(xiàn)以16路控制單元為例來(lái)說(shuō)明。16位二進(jìn)制數(shù)按一種空間序列排列(從左到右或從右到左，從上到下或從下到上)，有216＝65536種排列，而它的時(shí)間序列有16！種，所以16位二進(jìn)制碼的時(shí)空編碼有2n·n！＝216×16?。?5536×16！≈1.7×1017種。
2.本燈光控制器用極為簡(jiǎn)單的機(jī)械裝置取代了分頻計(jì)數(shù)燈光控制器中復(fù)雜的時(shí)基、編碼、移位等電路，其電路簡(jiǎn)潔，降低了成本。
3.本燈光控制器用圓形導(dǎo)電板相對(duì)電刷片作圓周運(yùn)動(dòng)，構(gòu)成循環(huán)輸出控制系統(tǒng)，控制單元多少取決于導(dǎo)電板上所刻線(xiàn)段，因此，可以很方便地進(jìn)行擴(kuò)展，把控制單元從幾路擴(kuò)展到幾十路，以適應(yīng)各種不同場(chǎng)所的需要。
4.本燈光控制器能同時(shí)產(chǎn)生兩種或兩種以上的燈光效果，這是現(xiàn)行同類(lèi)控制器所不能達(dá)到的。
5.本燈光控制器調(diào)試極為簡(jiǎn)單，根據(jù)可控硅的觸發(fā)電流大小調(diào)整電位器W1～n，使可控硅導(dǎo)通即可，省掉了復(fù)雜而昂貴的檢測(cè)儀和繁鎖的調(diào)試過(guò)程。
元器件的選擇SCR雙向可控硅的斷態(tài)重復(fù)峰值電壓VDRM應(yīng)大于400V，其額定通態(tài)電流IT一般應(yīng)大于負(fù)載電流的一倍，LED可用任何型號(hào)的發(fā)光二極管，限流電位器W1～n的阻值均為470Ω，BG1用3DG型，β＞50，BG2用3DG12型，β＞30，R、W均為普通元件，隔離二極管用鍺二極管，導(dǎo)通電壓盡量小，變壓器B其初級(jí)為220V，次級(jí)為10V，電流應(yīng)大于1A，D1～4用2CP型二極管，K2為2×3自鎖開(kāi)關(guān)，K1無(wú)特殊要求，插頭、插座均為香蕉型，電動(dòng)機(jī)用WZY系列三極電機(jī)(WZY－130除外)，圖2中的電動(dòng)機(jī)為WZY－171型，減速系統(tǒng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)參數(shù)確定，用帶有減速器的電機(jī)，輸出軸直接驅(qū)動(dòng)電刷片亦可。下夾板用1mm厚的鐵板制作，導(dǎo)電板(上夾板)用環(huán)氧敷銅板制作，根據(jù)控制單元多少確定圓周上的線(xiàn)段數(shù)，也可制作兩個(gè)以上的線(xiàn)段圓周，用兩個(gè)以上電刷片的導(dǎo)電板，控制更多的單元，同樣亦可制作特殊圖形的導(dǎo)電板，滿(mǎn)足某些特殊程序。導(dǎo)電板與電刷片接觸處應(yīng)鍍銀或上錫，使其保持接觸良好。導(dǎo)電板的尺寸應(yīng)根據(jù)控制單元的多少確定，控制單元越多，導(dǎo)電板尺寸就越大，使導(dǎo)電板上每一控制單元線(xiàn)段有足夠的寬度，保證每一單元的燈光有一定的點(diǎn)亮?xí)r間，在加大導(dǎo)電板尺寸的同時(shí)，電刷片也應(yīng)作相應(yīng)的加長(zhǎng)。如果加大導(dǎo)電板尺寸不能滿(mǎn)足增加控制單元的需要，可再加裝一個(gè)相同的機(jī)械裝置。
本燈光控制器只要安裝無(wú)誤，調(diào)整限流電位器W1～n使各SCR剛能觸發(fā)就能正常工作。使用時(shí)，將1～n根單元連接線(xiàn)一一對(duì)應(yīng)插在1～n個(gè)插座上，紅色插頭與紅色插座相接，黑色插頭與黑色插座相接，這樣的編碼就能得到從左到右或從右到左(電機(jī)反轉(zhuǎn))兩種n路移動(dòng)燈光效果。為了具體說(shuō)明幾種編碼程序，現(xiàn)以圖3的16路控制單元來(lái)舉例。設(shè)編碼板上16路紅色插座的第一層從左到右為A11～A116，第二層為A21～A216，第三層為A31～A316；黑色插座的第一層從左到右為B11～B116，第二層為B21～B216，第三層為B31～B316。
程序1。八路移動(dòng)燈從左到右后再?gòu)挠业阶蟮睦徥綗艄庑Ч?br> A11～A18與B11～B18用單元連接線(xiàn)一一對(duì)應(yīng)接上，紅色插頭插紅色插座，黑色插頭插黑色插座，然后將B19～B116與A18～A11按順序用單元線(xiàn)接好，就能產(chǎn)生拉鋸式的燈光效果。
程序2.八路燈光按1～8路順序亮，且第1路亮其余不亮；第2路亮，第1路也亮，其余不亮；第3路亮，第1路、第2路也亮，其余不亮……直到第路8亮，第1～7路都亮且反復(fù)循環(huán)的燈光效果。
A11～A18與B11～B18按順序用單元線(xiàn)接好(接法同程序1)，然后將A21與A32、A22與A32、A23與A34……A27與A28全部用單元線(xiàn)接好，A21～A27與單元連接線(xiàn)紅色插頭相接，A33～A38與單元連接線(xiàn)黑色插頭相接。剩余的8路控制單元可重復(fù)此程序或編其它程序以產(chǎn)生兩種不同的燈光效果。
實(shí)際使用時(shí)，操縱者根據(jù)不同場(chǎng)所的實(shí)際情況以及燈光圖案發(fā)揮其想象力，靈活地編排程序。
權(quán)利要求1.積木化程序燈光控制器，包括電路(1)、編碼板(3)、機(jī)械裝置(2)、單元連接線(xiàn)(4)，其特征在于編碼板上有n組插座，機(jī)械裝置中有線(xiàn)段圓周的導(dǎo)電板和電刷片。
2.如權(quán)利要求1所述的積木化程序燈光控制器，其特征在于編碼板是時(shí)空編碼，用單元連接線(xiàn)連接，可組成2n·n！種不同的碼，它由插座、單元連接線(xiàn)組成。
3.如權(quán)利要求1所述的積木化程序燈光控制器，其特征是電路與機(jī)械裝置的連接是由上夾板(導(dǎo)電板)上有可擴(kuò)展的線(xiàn)段圓周與作圓周運(yùn)動(dòng)的電刷片接觸相連。
4.如權(quán)利要求1或2所述的積木化程序燈光控制器，單元連接線(xiàn)只能單向?qū)ǎ刹孱^，導(dǎo)線(xiàn)和二極管組成。
專(zhuān)利摘要積木化程序燈光控制器，屬于裝飾燈光控制技術(shù)領(lǐng)域。本控制器需要解決的是機(jī)械裝置技術(shù)。技術(shù)特征1.編碼板上有22.采用導(dǎo)電板和電刷片取代了復(fù)雜的電子電路，電路簡(jiǎn)潔。3.導(dǎo)電板上的線(xiàn)段圓周，可以方便地對(duì)控制單元進(jìn)行擴(kuò)展。本控制器主要用于控制舞臺(tái)、舞廳、商場(chǎng)門(mén)廳、廣告等燈光效果。
文檔編號(hào)H05B39/00GK2032386SQ8721538
公開(kāi)日1989年2月8日 申請(qǐng)日期1987年11月7日 優(yōu)先權(quán)日1987年11月7日
發(fā)明者譙宏 申請(qǐng)人:譙宏