灯光控制装置和灯光控制系统的制作方法

文档序号:14887094发布日期:2018-07-07 13:30阅读:222来源:国知局

本实用新型涉及灯光控制技术领域,具体而言,涉及一种灯光控制装置和灯光控制系统。



背景技术:

随着社会的发展,人们对于灯光的要求不再是简单的照明,而是具有更多的个性化要求,例如,音乐喷泉、城市夜景、舞台灯光等场景。在上述场景中,灯光一般是通过其具有色彩变化的特性以制造丰富多彩的视觉感官。

现有技术中,一般是通过设置控制器和与控制器连接的各种灯具以实现灯光的变化控制,进而满足人们视觉上的需求。发明人经研究发现,在现有技术中,控制器因直接根据获取的外部信号对灯具进行控制而存在控制精度低的问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种灯光控制装置和灯光控制系统,以解决现有技术中对灯具的控制精度低的问题。

为实现上述目的,本实用新型实施例采用如下技术方案:

一种灯光控制装置,用于控制Macbee灯。所述灯光控制装置包括音频传感器、分频电路、处理器以及无线通信电路,其中,所述分频电路包括低通滤波电路、带通滤波电路、高通滤波电路;

所述音频传感器的输出端与所述低通滤波电路的输入端、所述带通滤波电路的输入端以及所述高通滤波电路的输入端分别连接,所述低通滤波电路的输出端、所述带通滤波电路的输出端以及所述高通滤波电路的输出端分别与所述处理器的输入端连接,所述处理器的输出端与所述无线通信电路的输入端连接,所述无线通信电路与所述Macbee灯通信连接;

所述音频传感器感应音乐信号生成电信号,所述低通滤波电路对所述电信号进行滤波处理得到低频信号,所述带通滤波电路对所述电信号进行滤波处理得到中频信号,所述高通滤波电路对所述电信号进行滤波处理得到高频信号,所述处理器根据所述高频信号、中频信号以及低频信号按照预设规则生成亮度控制指令并通过所述无线通信电路发送至所述Macbee灯以分别控制所述Macbee灯的红绿蓝三色的亮度值。

在本实用新型实施例较佳的选择中,在上述灯光控制装置中,所述低通滤波电路包括第一低通滤波单元、第一信号放大单元以及第一整流单元;

所述第一低通滤波单元的输入端与所述音频传感器的输出端连接、输出端与所述第一信号放大单元的输入端连接,所述第一信号放大单元的输出端与所述第一整流单元的输入端连接,所述第一整流单元的输出端与所述处理器的输入端连接;

所述第一低通滤波单元将接收到的电信号进行滤波处理得到低频信号并发送至所述第一信号放大单元,所述第一信号放大单元将所述低频信号进行放大处理并发送至所述第一整流单元,所述第一整流单元将放大处理后的低频信号进行整流处理得到直流信号并发送至所述处理器。

在本实用新型实施例较佳的选择中,在上述灯光控制装置中,所述第一低通滤波单元包括第一运算放大器、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容以及第三电容;

所述第一运算放大器的同相输入端与所述第一电阻的第一端连接并通过所述第一电容接地、反相输入端与并联后的第二电容和第三电容的第一端连接、输出端与反相输入端连接后与所述第一信号放大单元的输入端连接,所述第一电阻的第二端与并联后的第二电容和第三电容的第二端连接并通过所述第二电阻与所述音频传感器的输出端连接。

在本实用新型实施例较佳的选择中,在上述灯光控制装置中,所述第一信号放大单元包括第二运算放大器、第三电阻、第四电阻、第五电阻以及第四电容;

所述第二运算放大器的同相输入端通过所述第三电阻与供电电源连接、反相输入端与所述第四电阻的第一端连接、输出端通过所述第五电阻与反相输入端连接并与所述第一整流单元的输入端连接,所述第四电阻的第二端通过所述第四电容与所述第一低通滤波单元的输出端连接。

在本实用新型实施例较佳的选择中,在上述灯光控制装置中,所述第一整流单元包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第五电容、第六电容以及二极管;

所述第六电阻的第一端与所述第一信号放大单元的输出端连接、第二端与所述二极管的阴极连接,所述二极管的阳极与所述第五电容的第一端、第七电阻的第一端分别连接并通过所述第八电阻与供电电源连接,所述第五电容的第二端与所述第六电容的第一端连接后接地,所述第七电阻的第二端与所述第六电容的第二端连接后与所述处理器的输入端连接。

在本实用新型实施例较佳的选择中,在上述灯光控制装置中,所述高通滤波电路包括第一高通滤波单元、第二信号放大单元以及第二整流单元;

所述第一高通滤波单元的输入端与所述音频传感器的输出端连接、输出端与所述第二信号放大单元的输入端连接,所述第二信号放大单元的输出端与所述第二整流单元的输入端连接,所述第二整流单元的输出端与所述处理器的输入端连接。

在本实用新型实施例较佳的选择中,在上述灯光控制装置中,所述第一高通滤波单元包括第三运算放大器、第九电阻、第十电阻、第七电容以及第八电容;

所述第三运算放大器的同相输入端与所述第七电容的第一端连接并通过所述第九电阻与供电电源连接、反相输入端与所述第十电阻的第一端连接、输出端与同相输入端连接后与所述第二信号放大单元的输入端连接,所述第七电容的第二端与所述第十电阻的第二端连接后通过所述第八电容与所述音频传感器的输出端连接。

在本实用新型实施例较佳的选择中,在上述灯光控制装置中,所述带通滤波电路包括第二高通滤波单元、第二低通滤波单元、第三信号放大单元以及第三整流单元;

所述第二高通滤波单元的输入端与所述音频传感器的输出端连接、输出端与所述第二低通滤波单元的输入端连接,所述第二低通滤波单元的输出端与所述第三信号放大单元的输入端连接,所述第三信号放大单元的输出端与所述第三整流单元的输入端连接,所述第三整流单元的输出端与所述处理器的输入端连接。

在本实用新型实施例较佳的选择中,在上述灯光控制装置中,所述灯光控制装置还包括增益控制电路和信号放大电路,所述增益控制电路的输入端与所述音频传感器的输出端连接、输出端与所述信号放大电路的输入端连接,所述信号放大电路的输出端与所述分频电路的输入端连接;

所述增益控制电路将所述音频传感器生成的电信号进行噪声滤除处理并发送至所述信号放大电路,所述信号放大电路将经过噪声滤除处理后的电信号进行放大处理并发送至所述分频电路。

在上述基础上,本实用新型实施例还提供了一种灯光控制系统,包括Macbee灯和上述灯光控制装置,所述灯光控制装置的无线通信电路与所述Macbee灯通信连接以根据感应到的音乐信号分别控制所述Macbee灯的红绿蓝三色的亮度值。

本实用新型提供的灯光控制装置和灯光控制系统,通过低通滤波电路、带通滤波电路以及高通滤波电路的设置,可以对音频传感器输出的电信号分别进行处理以分别控制Macbee灯的红绿蓝三色的亮度,进而解决现有技术中对灯具的控制精度低的问题,极大地提高了灯光控制装置和灯光控制系统的实用性和可靠性。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的灯光控制装置的应用框图。

图2为本实用新型实施例提供的分频电路的连接关系图。

图3为本实用新型实施例提供的低通滤波电路的电路原理图。

图4为本实用新型实施例提供的高通滤波电路的结构框图。

图5为本实用新型实施例提供的第一高通滤波单元的电路原理图。

图6为本实用新型实施例提供的灯光控制装置的结构框图。

图标:100-灯光控制装置;110-音频传感器;120-分频电路;121-低通滤波电路;121a-第一低通滤波单元;121b-第一信号放大单元;121c-第一整流单元;123-带通滤波电路;125-高通滤波电路;125a-第一高通滤波单元;125b-第二信号放大单元;125c-第二整流单元;130-处理器;140-无线通信电路;150-增益控制电路;160-信号放大电路;200-Macbee灯;U1-第一运算放大器;U2-第二运算放大器;U3-第三运算放大器;R1-第一电阻;R2-第二电阻;R3-第三电阻;R4-第四电阻;R5-第五电阻;R6-第六电阻;R7-第七电阻;R8-第八电阻;R9-第九电阻;R10-第十电阻;C1-第一电容;C2-第二电容;C3-第三电容;C4-第四电容;C5-第五电容;C6-第六电容;C7-第七电容;C8-第八电容;D-二极管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的上述描述中,需要说明的是,术语“一侧”、“另一侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示,本实用新型实施例提供了一种灯光控制装置100,用于控制Macbee灯200,所述灯光控制装置100包括音频传感器110、分频电路120、处理器130以及无线通信电路140。

可选地,所述音频传感器110的具体类型不受限制,可以根据实际需求进行设置,只要具有感应声音信号(音乐信号)生成电信号并对外输出的能力即可。在本实施例中,所述音频传感器110的型号为ST4015P,可以获取80HZ-12KHZ的声音信号。其中,所述低频信号包括频率小于2KHZ的电信号,所述中频信号包括频率大于2KHZ小于8KHZ的电信号,所述高频信号包括频率大于8KHZ的电信号。

所述处理器130可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。上述的处理器130可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等。还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。例如,可以是单片机、可编程逻辑控制器等具有信号处理能力的电气元件。

可选地,所述无线通信电路140包括的电气单元不受限制,可以根据实际需求进行设置。在本实施例中,所述无线通信电路140为RFX2401芯片,并通过无线电波与所述Macbee灯200通信连接。

结合图2,在本实施例中,所述分频电路120包括低通滤波电路121、带通滤波电路123、高通滤波电路125。所述音频传感器110的输出端与所述低通滤波电路121的输入端、所述带通滤波电路123的输入端以及所述高通滤波电路125的输入端分别连接,所述低通滤波电路121的输出端、所述带通滤波电路123的输出端以及所述高通滤波电路125的输出端分别与所述处理器130的输入端连接,所述处理器130的输出端与所述无线通信电路140的输入端连接,所述无线通信电路140与所述Macbee灯200通信连接。

通过上述设置,可以实现:所述音频传感器110感应音乐信号生成电信号,所述低通滤波电路121对所述电信号进行滤波处理得到低频信号,所述带通滤波电路123对所述电信号进行滤波处理得到中频信号,所述高通滤波电路125对所述电信号进行滤波处理得到高频信号,所述处理器130根据所述高频信号、中频信号以及低频信号按照预设规则生成亮度控制指令并通过所述无线通信电路140发送至所述Macbee灯200以分别控制所述Macbee灯200的红绿蓝三色的亮度值。

结合图3,在本实施例中,所述低通滤波电路121可以包括第一低通滤波单元121a、第一信号放大单元121b以及第一整流单元121c。所述第一低通滤波单元121a的输入端与所述音频传感器110的输出端连接、输出端与所述第一信号放大单元121b的输入端连接,所述第一信号放大单元121b的输出端与所述第一整流单元121c的输入端连接,所述第一整流单元121c的输出端与所述处理器130的输入端连接。

通过上述设置,可以实现:所述第一低通滤波单元121a将接收到的电信号进行滤波处理得到低频信号并发送至所述第一信号放大单元121b,所述第一信号放大单元121b将所述低频信号进行放大处理并发送至所述第一整流单元121c,所述第一整流单元121c将放大处理后的低频信号进行整流处理得到直流信号并发送至所述处理器130。

可选地,所述第一低通滤波单元121a包括的电气元件不受限制,可以根据实际应用中对信号采集的精度进行设置。在本实施例中,所述第一低通滤波单元121a包括第一运算放大器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2以及第三电容C3。

所述第一运算放大器U1的同相输入端与所述第一电阻R1的第一端连接并通过所述第一电容C1接地、反相输入端与并联后的第二电容C2和第三电容C3的第一端连接、输出端与反相输入端连接后与所述第一信号放大单元121b的输入端连接,所述第一电阻R1的第二端与并联后的第二电容C2和第三电容C3的第二端连接并通过所述第二电阻R2与所述音频传感器110的输出端连接。

可选地,所述第一信号放大单元121b包括的电气元件不受限制,可以根据实际应用中对信号放大的幅度和精度进行设置。在本实施例中,所述第一信号放大单元121b包括第二运算放大器U2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5以及第四电容C4。

所述第二运算放大器U2的同相输入端通过所述第三电阻R3与供电电源连接、反相输入端与所述第四电阻R4的第一端连接、输出端通过所述第五电阻R5与反相输入端连接并与所述第一整流单元121c的输入端连接,所述第四电阻R4的第二端通过所述第四电容C4与所述第一低通滤波单元121a的输出端连接。

可选地,所述第一整流单元121c包括的电气元件不受限制,可以根据在实际应用中对整流的精度要求进行设置。在本实施例中,所述第一整流单元121c包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第五电容C5、第六电容C6以及二极管D。

所述第六电阻R6的第一端与所述第一信号放大单元121b的输出端连接、第二端与所述二极管D的阴极连接,所述二极管D的阳极与所述第五电容C5的第一端、第七电阻R7的第一端分别连接并通过所述第八电阻R8与供电电源连接,所述第五电容C5的第二端与所述第六电容C6的第一端连接后接地,所述第七电阻R7的第二端与所述第六电容C6的第二端连接后与所述处理器130的输入端连接。

结合图4,在本实施例中,所述高通滤波电路125可以包括第一高通滤波单元125a、第二信号放大单元125b以及第二整流单元125c。

所述第一高通滤波单元125a的输入端与所述音频传感器110的输出端连接、输出端与所述第二信号放大单元125b的输入端连接,所述第二信号放大单元125b的输出端与所述第二整流单元125c的输入端连接,所述第二整流单元125c的输出端与所述处理器130的输入端连接。

可选地,所述第一高通滤波单元125a包括的电气元件不受限制,可以根据实际应用中对高频信号获取的精度要求进行设置。结合图5,在本实施例中,所述第一高通滤波单元125a包括第三运算放大器U3、第九电阻R9、第十电阻R10、第七电容C7以及第八电容C8。

所述第三运算放大器U3的同相输入端与所述第七电容C7的第一端连接并通过所述第九电阻R9与供电电源连接、反相输入端与所述第十电阻R10的第一端连接、输出端与同相输入端连接后与所述第二信号放大单元125b的输入端连接,所述第七电容C7的第二端与所述第十电阻R10的第二端连接后通过所述第八电容C8与所述音频传感器110的输出端连接。

可选地,所述第二信号放大单元125b和所述第二整流单元125c包括的电气元件不受限制,既可以是与所述第一信号放大单元121b和所述第一整流相同,也可以不同。在本实施例中,所述第二信号放大单元125b和所述第二整流单元125c包括的电气元件和各电气元件之间的连接关系相同。

进一步地,所述带通滤波电路123可以包括第二高通滤波单元、第二低通滤波单元、第三信号放大单元以及第三整流单元。

所述第二高通滤波单元的输入端与所述音频传感器110的输出端连接、输出端与所述第二低通滤波单元的输入端连接,所述第二低通滤波单元的输出端与所述第三信号放大单元的输入端连接,所述第三信号放大单元的输出端与所述第三整流单元的输入端连接,所述第三整流单元的输出端与所述处理器130的输入端连接。

可选地,所述第二高通滤波单元、第二低通滤波单元、第三信号放大单元以及第三整流单元包括的电气元件不受限制。在本实施例中,所述第二高通滤波单元与所述第一高通滤波单元125a具有相同的电气元件且各电气元件之间的连接关系相同,所述第二低通滤波单元与所述第一低通滤波单元121a具有相同的电气元件且各电气元件之间的连接关系相同,所述第三信号放大单元与所述第一信号放大单元121b具有相同的电气元件且各电气元件之间的连接关系相同,所述第三整流单元与所述第一整流单元121c具有相同的电气元件且各电气元件之间的连接关系相同。

进一步地,考虑到所述音频传感器110生成的电信号的幅值较小且存在噪声,结合图6,在本实施例中,为便于所述分频电路120对所述电信号进行处理,所述灯光控制装置100还可以包括增益控制电路150和信号放大电路160。

所述增益控制电路150的输入端与所述音频传感器110的输出端连接、输出端与所述信号放大电路160的输入端连接,所述信号放大电路160的输出端与所述分频电路120的输入端连接。

通过上述设置,可以实现:所述增益控制电路150将所述音频传感器110生成的电信号进行噪声滤除处理并发送至所述信号放大电路160,所述信号放大电路160将经过噪声滤除处理后的电信号进行放大处理并发送至所述分频电路120。

可选地,所述增益控制电路150和所述信号放大电路160的具体类型不受限制,可以根据实际需求进行设置。在本实施例中,所述增益控制电路150为MAX9814芯片,所述信号放大电路160为LM358芯片。

本实施例还提供一种灯光控制系统,包括Macbee灯200和上述灯光控制装置100,所述灯光控制装置100的无线通信电路140与所述Macbee灯200通信连接以根据感应到的音乐信号分别控制所述Macbee灯200的红绿蓝三色的亮度值。

通过上述设置,在所述Macbee灯200与所述灯光控制装置100中无需电缆连接,只需要所述Macbee灯200具有接收并解析所述灯光控制装置100发出的灯光控制指令即可,在解决现有技术中因需要在灯具与灯光控制装置100之间设置电力线缆而导致安装不便的问题,还可以解决现有技术中因灯具与控制装置需要电力线缆连接而存在无法实现一灯光控制装置100控制大量灯具的问题。

考虑到所述灯光控制系统包括所述灯光控制装置100,所述灯光控制系统具有所述灯光控制装置100的全部技术特征,并能解决相同的技术问题,产生相同的技术效果,因此,在本实施例中,所述灯光控制系统的具体技术特征不再一一赘述,请结合前文对所述灯光控制装置100的解释说明。

综上所述,本实用新型提供的灯光控制装置100和灯光控制系统,通过低通滤波电路121、带通滤波电路123以及高通滤波电路125的设置,可以对音频传感器110输出的电信号分别进行处理以分别控制Macbee灯200的红绿蓝三色的亮度,进而解决现有技术中对灯具的控制精度低的问题,极大地提高了灯光控制装置100和灯光控制系统的实用性和可靠性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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