專利名稱：數(shù)字式無(wú)級(jí)變光燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種燈具，特別涉及一種采用數(shù)字方式進(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變光的燈具，屬于照明設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)夜景照明提出了越來(lái)越高的要求。泛光燈、禮花燈等新型燈具開(kāi)始在各大中城市廣泛得到使用，其中具有變色功能的彩燈尤其受到人們的青睞。
如


圖1所示，這種具有變色功能的彩燈一般由封閉在半透明燈罩內(nèi)的紅、綠、藍(lán)三個(gè)發(fā)光體組合而成，發(fā)光體可以是彩色霓虹燈，彩色LED或彩色燈泡等，其變色的原理是通過(guò)繼電器等控制元件分別控制紅、綠、藍(lán)三個(gè)發(fā)光體，使各發(fā)光體按一定的方式改變其發(fā)光時(shí)間和發(fā)光強(qiáng)度，例如打開(kāi)紅色發(fā)光體的同時(shí)關(guān)閉綠色發(fā)光體燈，或者打開(kāi)綠色發(fā)光體燈的同時(shí)關(guān)閉紅色發(fā)光體，由此實(shí)現(xiàn)由紅變綠或由綠變紅的變光功能。實(shí)現(xiàn)其它方式的變光也是基于上述原理。
目前，市面上現(xiàn)有的可以實(shí)現(xiàn)變光功能的彩燈或者彩燈系統(tǒng)已經(jīng)有很多，典型的包括中國(guó)實(shí)用新型專利“全彩變光燈”(專利號(hào)ZL 01219368)，“一種可自由變色的發(fā)光裝置及全彩燈”(專利號(hào)ZL 01263079)，“可變色數(shù)碼燈”(專利號(hào)ZL 02276322)，發(fā)明專利申請(qǐng)“一種色彩可控的變色燈”(專利申請(qǐng)?zhí)?2136540)等。它們的工作原理都差不多，所不同的地方僅在于發(fā)光體或者控制電路的不同。這些設(shè)計(jì)或多或少存在顏色變化不流暢，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，變色種類有限等缺陷，仍然存在進(jìn)一步改進(jìn)的必要。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型的數(shù)字式無(wú)級(jí)變光燈具。該燈具采用先進(jìn)的數(shù)字電路對(duì)發(fā)光體的發(fā)光進(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)多種模式的顏色變化，而且顏色變化是漸進(jìn)、連續(xù)的。
為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型采用下述的技術(shù)方案一種數(shù)字式無(wú)級(jí)變光燈具，包括紅色、綠色、藍(lán)色的發(fā)光體及控制電路，其特征在于
一個(gè)紅色發(fā)光體、一個(gè)綠色發(fā)光體和一個(gè)藍(lán)色發(fā)光體組成一組，排列在一起；各組發(fā)光體呈十字形均勻分布在一個(gè)柱體上；所述發(fā)光體封閉在一個(gè)半透明的燈罩內(nèi)；所述控制電路中包含至少一個(gè)單片機(jī)，所述單片機(jī)的I/O接口每三個(gè)為一組，與一組發(fā)光體對(duì)應(yīng)連接；其中每組中的一個(gè)I/O接口分別經(jīng)過(guò)一個(gè)電阻接一個(gè)三極管的基極，該三極管的集電極與其中一個(gè)所述發(fā)光體相連。
本實(shí)用新型所述的數(shù)字式無(wú)級(jí)變光燈具可以實(shí)現(xiàn)漸進(jìn)、連續(xù)地變光。燈具的顏色經(jīng)過(guò)一系列中間的過(guò)渡色彩后才從一種顏色變換成另一種顏色，因此具有彩色豐富，變化流暢的優(yōu)點(diǎn)。它可以生成各種色彩絢麗，變化復(fù)雜的變光花樣，具有較高的觀賞性。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的說(shuō)明。
圖1為現(xiàn)有的一種全彩變光燈(專利號(hào)ZL 01219368)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本數(shù)字式無(wú)級(jí)變光燈具的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本數(shù)字式無(wú)級(jí)變光燈具所使用的控制電路的原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖2所示，在該實(shí)施例中，由一個(gè)紅光LED1、一個(gè)綠光LED2、一個(gè)藍(lán)光LED3組成一組，上下排列成一行。各組LED成“十”字型排列，均勻分布在一個(gè)柱體上。各LED封閉在一個(gè)半透明的燈罩4內(nèi)。該半透明燈罩作為原色光的投射疊加載體，是必需的組成部分。只有這樣，各LED發(fā)出的原色光才會(huì)在燈罩上疊加成復(fù)色光，并透過(guò)燈罩被觀察到。否則，各發(fā)光體發(fā)出的光直接投射到觀察者的眼睛里，所看到的仍然是各發(fā)光體發(fā)出的原色光。
與現(xiàn)有變光彩燈的發(fā)光體分布方式不同，在本實(shí)用新型中，三個(gè)不同顏色的LED并列在一起組成一組，各組LED成“十”字型均勻排列，這種發(fā)光體分布方式十分適合柱狀的燈體構(gòu)造，而且各種顏色光混合均勻，顏色自然。
圖3為本實(shí)用新型所用控制電路的原理圖。在本實(shí)用新型中，控制電路以單片機(jī)PIC16C64為中心搭建而成。PIC16C64是一款中檔8位微控制器，屬于PIC16CXX系列，它具有40個(gè)引腳，其中33個(gè)引腳為雙向I/O接口，1個(gè)引腳為并行8位接口，除此之外，它還具有2048×14位EPROM程序存儲(chǔ)器，可以用來(lái)存儲(chǔ)預(yù)先編制的工作程序；16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；同步串行接口；8個(gè)內(nèi)部和外部中斷源，其工作的時(shí)鐘頻率可從直流到20MHz。在圖3中，PIC16C64的1腳接開(kāi)關(guān)SW-PB；13腳和14腳接石英晶振電路，從而獲得穩(wěn)定的工作頻率；其余的雙向I/O接口如圖所示，每3個(gè)為一組，每個(gè)I/O接口分別經(jīng)過(guò)一個(gè)電阻接一個(gè)三極管(BD441)的基極，而該三極管的集電極則與一個(gè)LED相連，I/O接口向該基極輸出電壓信號(hào)，通過(guò)調(diào)整電壓信號(hào)的波形就可以對(duì)LED的明滅狀況進(jìn)行控制。每一組中3個(gè)I/O接口分別接不同顏色的LED。在圖3所示的實(shí)施例中，一個(gè)PIC16C64單片機(jī)一共控制8組共24個(gè)LED的明滅狀態(tài)，該實(shí)施例中的連接方式我們稱為一維控制模式。如果將上述的各組雙向I/O接口平均分為兩部分，其中一部分的雙向I/O接口分別與LED連接后，另外一部分的雙向I/O接口也分別與上述LED相連接，這樣就使一個(gè)LED的明滅被兩個(gè)雙向I/O接口所控制，這種方式我們稱之為二維交叉控制模式。以此類推，還可以有三維控制模式、四維控制模式等，這些多維控制模式的優(yōu)點(diǎn)在于可以實(shí)現(xiàn)更加復(fù)雜的燈光控制。
如果LED的數(shù)量較多，可以采用多個(gè)單片機(jī)組合的方式，各個(gè)單片機(jī)之間通過(guò)同步串行接口進(jìn)行通信，該串口同時(shí)接入一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使用者通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)各個(gè)單片機(jī)的工作模式進(jìn)行設(shè)置，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)該無(wú)級(jí)變光燈具的網(wǎng)絡(luò)化控制，這種網(wǎng)絡(luò)控制特性對(duì)于批量安裝在廣場(chǎng)或者小區(qū)內(nèi)的該燈具來(lái)說(shuō)十分有用，因?yàn)槭褂谜呖梢越璐藢?duì)多個(gè)燈具的發(fā)光特性進(jìn)行統(tǒng)一安排，可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)彩燈交替變色的絢麗效果。另外，使用者還可以通過(guò)上述串行接口對(duì)單片機(jī)內(nèi)EPROM內(nèi)的工作程序進(jìn)行刷新，從而不斷擴(kuò)展本變色燈具的變色模式。
在圖3所示的實(shí)施例中，選用的單片機(jī)是PIC16C64，但本實(shí)用新型并不限于使用該種型號(hào)的單片機(jī)。事實(shí)上，PIC16CXX系列中的多種單片機(jī)，例如PIC16C16，PIC16C65等都可以用來(lái)作為本實(shí)用新型的控制電路。
本數(shù)字式無(wú)級(jí)變光燈具選擇LED作為發(fā)光體，這是因?yàn)長(zhǎng)ED的亮度與輸入電壓在一定范圍內(nèi)有很好的正相關(guān)性，便于控制電路進(jìn)行精確的數(shù)字式控制，而且LED本身耗能少，可以降低整個(gè)燈具的能耗。
本實(shí)用新型在使用時(shí)，可以按照控制電路內(nèi)置的變光模式精確控制各個(gè)發(fā)光體的發(fā)光時(shí)間和發(fā)光強(qiáng)度，從而將各原色光疊加成任何顏色的光。例如實(shí)現(xiàn)從紅到綠的無(wú)級(jí)變光是首先用100％強(qiáng)度的紅光與0％強(qiáng)度的綠光疊加，然后用99％的紅光與1％的綠光疊加，再用98％紅光與2％綠光疊加，如此類推。至到最后用0％的紅光與100％的綠光疊加，就完成了從紅到綠的無(wú)級(jí)變光。在此過(guò)程中，除出現(xiàn)紅和綠二原色外，還先后順序出現(xiàn)了98種不同色階的復(fù)色光，因而變光色彩極為豐富，變光的過(guò)程流暢和諧，令觀賞者賞心悅目。
需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型的特定實(shí)施方案已經(jīng)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)描述，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不背離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下對(duì)它進(jìn)行的各種顯而易見(jiàn)的改變都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字式無(wú)級(jí)變光燈具，包括紅色、綠色、藍(lán)色的發(fā)光體及控制電路，其特征在于一個(gè)紅色發(fā)光體(1)、一個(gè)綠色發(fā)光體(2)和一個(gè)藍(lán)色發(fā)光體(3)組成一組，排列在一起；各組發(fā)光體呈十字形均勻分布在一個(gè)柱體上；所述發(fā)光體封閉在一個(gè)半透明的燈罩(4)內(nèi)；所述控制電路中包含至少一個(gè)單片機(jī)，所述單片機(jī)的I/O接口每三個(gè)為一組，與一組發(fā)光體對(duì)應(yīng)連接；其中每組中的一個(gè)I/O接口分別經(jīng)過(guò)一個(gè)電阻接一個(gè)三極管的基極，該三極管的集電極與其中一個(gè)所述發(fā)光體相連。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字式無(wú)級(jí)變光燈具，其特征在于所述單片機(jī)的I/O接口分為至少兩個(gè)數(shù)目相同的部分，每個(gè)部分都提供其中的一個(gè)I/O接口與同一個(gè)發(fā)光體相連接。
3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字式無(wú)級(jí)變光燈具，其特征在于所述發(fā)光體為L(zhǎng)ED。
4.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字式無(wú)級(jí)變光燈具，其特征在于所述單片機(jī)為PIC16C64。
5.如權(quán)利要求4所述的數(shù)字式無(wú)級(jí)變光燈具，其特征在于所述單片機(jī)PIC16C64在其內(nèi)置的EPROM程序存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)不同變光模式的工作程序。
6.如權(quán)利要求4所述的數(shù)字式無(wú)級(jí)變光燈具，其特征在于各個(gè)所述單片機(jī)PIC16C64之間通過(guò)同步串行接口進(jìn)行通信。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種數(shù)字式無(wú)級(jí)變光燈具。它包括紅色、綠色、藍(lán)色的發(fā)光體及控制電路，其中一個(gè)紅色發(fā)光體(1)、一個(gè)綠色發(fā)光體(2)和一個(gè)藍(lán)色發(fā)光體(3)組成一組，排列在一起。各組發(fā)光體呈十字形均勻分布在一個(gè)柱體上，并封閉在一個(gè)半透明的燈罩(4)內(nèi)?？刂齐娐分邪辽僖粋€(gè)單片機(jī)，單片機(jī)的I/O接口每三個(gè)為一組，與一組發(fā)光體對(duì)應(yīng)連接；其中每組中的一個(gè)I/O接口分別經(jīng)過(guò)一個(gè)電阻接一個(gè)三極管的基極，該三極管的集電極與其中一個(gè)發(fā)光體相連。本數(shù)字式無(wú)級(jí)變光燈具可以實(shí)現(xiàn)漸進(jìn)、連續(xù)地變光，具有彩色豐富，變化流暢的優(yōu)點(diǎn)。它可以生成各種色彩絢麗，變化復(fù)雜的變光花樣，具有較高的觀賞性。
文檔編號(hào)F21S10/00GK2686273SQ20042000588
公開(kāi)日2005年3月16日 申請(qǐng)日期2004年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月8日
發(fā)明者陳世廉 申請(qǐng)人:陳世廉