一種多功能彩燈智能控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的大型燈會(huì)使用的彩燈燈組控制技術(shù)，具體涉及一種多功能彩燈智能控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的繁榮，計(jì)算機(jī)技術(shù)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。在燈會(huì)彩燈燈組控制技術(shù)領(lǐng)域，為了節(jié)約能源，提高可靠性，實(shí)現(xiàn)智能控制，急需運(yùn)用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)手段，將計(jì)算機(jī)與電子技術(shù)綜合運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)燈會(huì)彩燈的智能控制技術(shù)。
[0003]傳統(tǒng)燈會(huì)彩燈燈組控制技術(shù)，采用簡(jiǎn)單的數(shù)字邏輯電路，通過(guò)驅(qū)動(dòng)繼電器完成對(duì)彩燈的控制，只能完成彩燈的亮滅周期控制。由于燈會(huì)彩燈燈組隨其造型設(shè)計(jì)不同，所需的燈源數(shù)量、種類有很大的區(qū)別，控制邏輯也各不相同，這使得傳統(tǒng)的彩燈控制方式變得復(fù)雜，可靠性很低。另外，由于不具有智能性，一方面無(wú)法方便的改變彩燈的控制邏輯，另一方面也無(wú)法實(shí)現(xiàn)控制的互動(dòng)性、可變性、智能性，不能控制一些新型燈組，比如移動(dòng)式燈組、機(jī)械恐龍這種能夠做出一些動(dòng)作的彩燈燈組，也不能在某些情況下自動(dòng)關(guān)閉彩燈，降低彩燈能耗，不能實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約化利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種多功能彩燈智能控制裝置，通過(guò)使用嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)彩燈的智能程序控制和多功能；通過(guò)采集多種信號(hào)，實(shí)現(xiàn)彩燈控制的智能化；通過(guò)設(shè)置多種輸出控制方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)被控設(shè)備的多樣化。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
一種多功能彩燈智能控制裝置，包括
(PU模塊，基于ARM嵌入式處理器設(shè)計(jì)，通過(guò)上位機(jī)下載控制程序，并根據(jù)時(shí)間或4種外部輸入信號(hào)，完成彩燈控制邏輯；
電力載波通信模塊，通過(guò)220V交流電力線與上位機(jī)相連，通信信號(hào)通過(guò)電力載波方式實(shí)現(xiàn)；與CPU模塊通過(guò)TTL電平串行接口 RXD、TXD連接，通訊距離1500米，電力線載波頻率I 1kHz，調(diào)制解調(diào)方式為FSK ；
壓力傳感器，用于檢測(cè)游客的位置或是被控?zé)艚M的一些位置變化；
開關(guān)量輸入模塊，用于檢測(cè)外部按鈕等開關(guān)的狀態(tài)信號(hào)；
行程檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)一些可移動(dòng)被控設(shè)備的位置，比如機(jī)械手臂的移動(dòng)等，或是可移動(dòng)燈組的當(dāng)前位置。通過(guò)檢測(cè)行程開關(guān)、限位開關(guān)的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)。
[0006]聲音采樣模塊，用于獲取彩燈燈組環(huán)境聲音；
繼電器控制模塊，采用開關(guān)方式控制外部設(shè)備，用于控制各個(gè)彩燈的亮滅，對(duì)于可移動(dòng)式燈組，也可控制外部電機(jī)的啟停來(lái)控制燈組的移動(dòng)；
模擬量輸出模塊，可輸出可變模擬電壓，用于控制舵機(jī)之類的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)燈組中諸如機(jī)械臂的動(dòng)作； 音頻放大模塊，外部連接喇叭，用于播放音樂(lè)或是與控制動(dòng)作協(xié)調(diào)的特殊音效；
電源模塊、SD卡磁盤、電力載波通信模塊與CPU模塊相連；壓力傳感器、開關(guān)量輸入模塊、行程檢測(cè)模塊、聲音采樣模塊作為裝置的輸入，與CPU模塊相連；繼電器控制模塊、模擬量輸出模塊、音頻放大模塊作為裝置的輸出，與CPU模塊相連。
[0007]優(yōu)選地，所述CPU模塊的型號(hào)是STM32-103VT，該處理器是基于Cortex?-M3內(nèi)核的32位ARM處理器，工作頻率為72MHz，工作速率1.25MIPS/MHz，內(nèi)置有512K的Flash ROM存儲(chǔ)器，64K ROM存儲(chǔ)器；該處理器還內(nèi)置有豐富的外部1接口，包括5個(gè)UART接口，3個(gè)SPI接口，2個(gè)I2C接口，USB及CAN接口，SD卡接口，以及AD和DA轉(zhuǎn)換器。
[0008]優(yōu)選地，所述電力載波通信模塊的型號(hào)是SENS-09嵌入式電力線載波模塊，該模塊直接連接220V交流電力線，可實(shí)現(xiàn)多種通訊速率:1200，2400，4800，9600bps。
[0009]本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明通過(guò)設(shè)置的CPU模塊、SD卡磁盤、電力載波通信模塊，可由上位機(jī)將控制程序下載到裝置中，根據(jù)時(shí)間或4種外部輸入信號(hào)，完成彩燈控制邏輯。使彩燈控制具有自動(dòng)、智能、多功能的特點(diǎn)；通過(guò)設(shè)置的壓力傳感器、開關(guān)量輸入模塊、行程檢測(cè)模塊、聲音采樣模塊。完成對(duì)壓力信號(hào)、開關(guān)量信號(hào)、運(yùn)動(dòng)行程信號(hào)、音頻信號(hào)的輸入檢測(cè)，這些信號(hào)送到CPU模塊，作為彩燈控制邏輯的控制依據(jù)；通過(guò)設(shè)置的繼電器控制模塊、模擬量控制模塊，可控制彩燈、電機(jī)、舵機(jī)等多種外部設(shè)備，實(shí)現(xiàn)裝置的多功能控制；本發(fā)明；設(shè)置了音頻放大模塊，可在彩燈控制的同時(shí)，播放音樂(lè)或其它特殊音效；使用靈活、安裝方便，無(wú)需維護(hù)，數(shù)量不受限制，且裝置與裝置間，與上位機(jī)間可通過(guò)電力線構(gòu)成簡(jiǎn)單的P2P網(wǎng)絡(luò)，集中受上位機(jī)的控制。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一種多功能彩燈智能控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0012]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多功能彩燈智能控制裝置，包括
(PU模塊，基于ARM嵌入式處理器設(shè)計(jì)，通過(guò)上位機(jī)下載控制程序，并根據(jù)時(shí)間或4種外部輸入信號(hào)，完成彩燈控制邏輯；
電力載波通信模塊，通過(guò)220V交流電力線與上位機(jī)相連，通信信號(hào)通過(guò)電力載波方式實(shí)現(xiàn)；與CPU模塊通過(guò)TTL電平串行接口 RXD、TXD連接，通訊距離1500米，電力線載波頻率I 1kHz，調(diào)制解調(diào)方式為FSK ；
壓力傳感器，用于檢測(cè)游客的位置或是被控?zé)艚M的一些位置變化；
開關(guān)量輸入模塊，用于檢測(cè)外部按鈕等開關(guān)的狀態(tài)信號(hào)；
行程檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)一些可移動(dòng)被控設(shè)備的位置，比如機(jī)械手臂的移動(dòng)等，或是可移動(dòng)燈組的當(dāng)前位置。通過(guò)檢測(cè)行程開關(guān)、限位開關(guān)的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)。
[0013]聲音采樣模塊，用于獲取彩燈燈組環(huán)境聲音； 繼電器控制模塊，采用開關(guān)方式控制外部設(shè)備，用于控制各個(gè)彩燈的亮滅，對(duì)于可移動(dòng)式燈組，也可控制外部電機(jī)的啟停來(lái)控制燈組的移動(dòng)；
模擬量輸出模塊，可輸出可變模擬電壓，用于控制舵機(jī)之類的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)燈組中諸如機(jī)械臂的動(dòng)作；
音頻放大模塊，外部連接喇叭，用于播放音樂(lè)或是與控制動(dòng)作協(xié)調(diào)的特殊音效；
電源模塊、SD卡磁盤、電力載波通信模塊與CPU模塊相連；壓力傳感器、開關(guān)量輸入模塊、行程檢測(cè)模塊、聲音采樣模塊作為裝置的輸入，與CPU模塊相連；繼電器控制模塊、模擬量輸出模塊、音頻放大模塊作為裝置的輸出，與CPU模塊相連。
[0014]所述CPU模塊的型號(hào)是STM32-103VT，該處理器是基于Cortex?-M3內(nèi)核的32位ARM處理器，工作頻率為72MHz，工作速率1.25MIPS/MHz，內(nèi)置有512K的Flash ROM存儲(chǔ)器，64K ROM存儲(chǔ)器；該處理器還內(nèi)置有豐富的外部1接口，包括5個(gè)UART接口，3個(gè)SPI接口，2個(gè)I2C接口，USB及CAN接口，SD卡接口，以及AD和DA轉(zhuǎn)換器。
[0015]所述電力載波通信模塊的型號(hào)是SENS-09嵌入式電力線載波模塊，該模塊直接連接220V交流電力線，可實(shí)現(xiàn)多種通訊速率:1200，2400，4800，9600bps。
[0016]本具體實(shí)施通過(guò)設(shè)置的CPU模塊、SD卡磁盤、電力載波通信模塊，可由上位機(jī)將控制程序下載到裝置中，根據(jù)時(shí)間或4種外部輸入信號(hào)，完成彩燈控制邏輯；使彩燈控制具有自動(dòng)、智能、多功能的特點(diǎn)；通過(guò)設(shè)置的壓力傳感器、開關(guān)量輸入模塊、行程檢測(cè)模塊、聲音采樣模塊。完成對(duì)壓力信號(hào)、開關(guān)量信號(hào)、運(yùn)動(dòng)行程信號(hào)、音頻信號(hào)的輸入檢測(cè)，這些信號(hào)送到CPU模塊，作為彩燈控制邏輯的控制依據(jù)；通過(guò)設(shè)置的繼電器控制模塊、模擬量控制模塊，可控制彩燈、電機(jī)、舵機(jī)等多種外部設(shè)備，實(shí)現(xiàn)裝置的多功能控制；本發(fā)明；設(shè)置了音頻放大模塊，可在彩燈控制的同時(shí)，播放音樂(lè)或其它特殊音效；使用靈活、安裝方便，無(wú)需維護(hù)，數(shù)量不受限制，且裝置與裝置間，與上位機(jī)間可通過(guò)電力線構(gòu)成簡(jiǎn)單的P2P網(wǎng)絡(luò)，集中受上位機(jī)的控制。
[0017]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多功能彩燈智能控制裝置，其特征在于，包括CPU模塊，基于ARM嵌入式處理器設(shè)計(jì)，通過(guò)上位機(jī)下載控制程序，并根據(jù)時(shí)間或4種外部輸入信號(hào)，完成彩燈控制邏輯；電力載波通信模塊，通過(guò)220V交流電力線與上位機(jī)相連，通信信號(hào)通過(guò)電力載波方式實(shí)現(xiàn)；與CPU模塊通過(guò)TTL電平串行接口 RXD、TXD連接，通訊距離1500米，電力線載波頻率I 1kHz，調(diào)制解調(diào)方式為FSK ； 壓力傳感器，用于檢測(cè)游客的位置或是被控?zé)艚M的一些位置變化； 開關(guān)量輸入模塊，用于檢測(cè)外部開關(guān)量信號(hào)； 行程檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)一些可移動(dòng)被控設(shè)備的位置； 聲音采樣模塊，用于獲取彩燈燈組環(huán)境聲音； 繼電器控制模塊，采用開關(guān)方式控制外部設(shè)備，用于控制各個(gè)彩燈的亮滅，對(duì)于可移動(dòng)式燈組，也可控制外部電機(jī)的啟停來(lái)控制燈組的移動(dòng)； 模擬量輸出模塊，可輸出可變模擬電壓，用于控制舵機(jī)之類的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)燈組中諸如機(jī)械臂的動(dòng)作； 音頻放大模塊，外部連接喇叭，用于播放音樂(lè)或是與控制動(dòng)作協(xié)調(diào)的特殊音效； 電源模塊、SD卡磁盤、電力載波通信模塊與CPU模塊相連；壓力傳感器、開關(guān)量輸入模塊、行程檢測(cè)模塊、聲音采樣模塊作為裝置的輸入，與CPU模塊相連；繼電器控制模塊、模擬量輸出模塊、音頻放大模塊作為裝置的輸出，與CPU模塊相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能彩燈智能控制裝置，其特征在于，所述CPU模塊的型號(hào)是STM32-103VT，該處理器是基于Cortex?-M3內(nèi)核的32位ARM處理器，工作頻率為72MHz，工作速率1.25MIPS/MHz，內(nèi)置有512K的Flash ROM存儲(chǔ)器，64K ROM存儲(chǔ)器；該處理器還內(nèi)置有豐富的外部1接口，包括5個(gè)UART接口，3個(gè)SPI接口，2個(gè)I2C接口，USB及CAN接口，SD卡接口，以及AD和DA轉(zhuǎn)換器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能彩燈智能控制裝置，其特征在于，所述電力載波通信模塊的型號(hào)是SENS-09嵌入式電力線載波模塊，該模塊直接連接220V交流電力線，可實(shí)現(xiàn)多種通訊速率:1200，2400，4800，9600bps。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多功能彩燈智能控制裝置，包括CPU模塊，電力載波通信模塊，壓力傳感器，開關(guān)量輸入模塊，行程檢測(cè)模塊，聲音采樣模塊，繼電器控制模塊，模擬量輸出模塊，音頻放大模塊，電源模塊、SD卡磁盤；電力載波通信模塊與CPU模塊相連；壓力傳感器、開關(guān)量輸入模塊、行程檢測(cè)模塊、聲音采樣模塊作為裝置的輸入，與CPU模塊相連；繼電器控制模塊、模擬量輸出模塊、音頻放大模塊作為裝置的輸出，與CPU模塊相連。本發(fā)明使用靈活、安裝方便，無(wú)需維護(hù)，數(shù)量不受限制，且裝置與裝置間，與上位機(jī)間可通過(guò)電力線構(gòu)成簡(jiǎn)單的P2P網(wǎng)絡(luò)，集中受上位機(jī)的控制，適合推廣應(yīng)用。
【IPC分類】H05B37/02
【公開號(hào)】CN105163450
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510616914
【發(fā)明人】居錦武
【申請(qǐng)人】四川理工學(xué)院
【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年9月21日