专利名称：一种数控彩灯的控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数控彩灯的控制器，更具体地说，涉及一种能够以电源周期信号为时间基准工作的数控彩灯的控制器。
背景技术：
数控彩灯是使用数控电路的一种可控制彩灯，控制单路彩灯的典型电路如图1，包括控制器、电子变压器和RGB三基色彩色灯管，三基色彩色灯管简称彩灯，利用数控彩灯可以方便地控制其彩灯任意时刻的色彩、亮度和对比度。控制器中的控制单元电路一般都包括电源电路、单片机智能控制电路和驱动电路3部分。而可编程数控彩灯使用可擦写存储器，便于根据不同客户或同个客户不同时间对灯光色彩变化规律的不同要求，由厂家供应商的人员提供特制程序或由客户自行编程。这种数控彩灯一般独立或成组工作，目前市面上有两种常用控制器单路(A型)控制器和七路(B型)控制器；当使用B型控制器时，七个(或七支)为一组使用同一个控制器；使用A型控制器时，输出也可以并联多个(或支)彩灯，可达12个(或支)，但彩灯动作一致。在一个大型场所需要多个或多组彩灯同时工作的情况下，多个或多组彩灯工作时间上的一致性难于保证。而一般的方法，是在这种独立或成组工作的数控彩灯基础上额外增加内部的同步装置以及外部的时钟同步源和同步时钟连接控制线，这时需要另外布线(非常用线)和增加同步源，给系统改造带来诸多不便，同时增加了特殊布线和同步源的成本；而且如果同步系统出现问题可能会影响全部的数控彩灯。为不增加外部的时钟同步源和时钟同步连接控制线，只有充分利用控制器输入的周期电源信号控制该数控彩灯的控制器工作。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是，如何提供一种能够以电源周期信号为时间基准工作的数控彩灯控制器。
本实用新型上述技术问题这样解决，构造一种数控彩灯的控制器，包括外接工频电源的控制单元电路，所述控制单元电路内置有软件地址，所述控制器还包括与所述控制单元电路的交流电压引出端连接、用于从所接电源周期信号中提取同步脉冲的同步脉冲提取电路，所述控制器还包括连接在所述同步脉冲提取电路输出端上的计数器，所述控制单元电路按所述计数器的记数值和所述软件地址的比较结果控制和驱动彩灯，所述计数器与所述控制单元电路连接或者直接内置在所述控制单元电路中。
按照本实用新型提供的无线关联控制器，其特征在于，所述控制单元电路包括连接所述外电源的电源电路以及与所述电源电路连接的CPU和与CPU连接的内置彩灯动作指令的存储器；所述同步脉冲提取电路输入端连接所述电源电路交流电压引出端，其输出端连接CPU的指定I/O端，所述计数器和软件地址内置在CPU中。所述控制器的工作过程是所述电源电路给CPU、存储器和同步脉冲提取电路提供各自的工作电源VCC，同时给同步脉冲提取电路提供交流电压信号；该交流电压是VCC电源输出端整流前的一个交流电压引出端。
所述同步脉冲提取电路将所述交流电压信号转变为脉冲信号输出；所述CPU对所述脉冲信号记数，当记数值到达软件地址时重新开始记数，同时执行存储器内的规定的动作指令。
按照本实用新型提供的无线关联控制器，其特征在于，所述软件地址在所述控制器工作过程中保持恒定。但在出厂时或更换灯光效果时是可设置的。这种无线关联控制器是静态软件编址控制器。
按照本实用新型提供的无线关联控制器，其特征在于，所述存储器中还内置了地址列表，所述软件地址是在所述工作过程中由CPU从所述地址列表中动态读入的。这种无线关联控制器是动态软件编址控制器。
按照本实用新型提供的无线关联控制器，其特征在于，所述外电源是220V/50HZ或110V/60HZ电源，所述交流电压是经过降压处理的电压信号，所述周期信号是50HZ或60HZ周期信号。
按照本实用新型提供的无线关联控制器，其特征在于，所述同步脉冲提取电路包括两个光耦合元件，每个光耦合元件包括一个输出端和正负两个输入端，所述两个光耦合元件的输出端都连接至CPU的指定I/O端；所述两个光耦合元件中一个的正输入端与另一个的负输入端连在一起一同连接地，为两个光耦合元件的输入接地端；而所述一个的负输入端与另一个的正输入端连在一起一同连接所述电源电路的交流电压输出端，为两个光耦合元件的周期信号输入端。这种同步脉冲提取电路可以使用其它电子元器件，并可以有多种不同的具体电路结构，而光耦合元件的好处在于它可以消除高频干扰，非常适合于这种场合的同步脉冲提取。
按照本实用新型提供的无线关联控制器，其特征在于，所述同步脉冲提取电路还包括位于所述电源电路的交流电压输出端和所述周期信号输入端之间的交流耦合电路，该电路可以减少输入信号的失真。这种交流耦合电路可以有多种具体结构，一般来说，都会包括并联在地线和周期信号输入端之间的一个小电容。
按照本实用新型提供的无线关联控制器，其特征在于，所述控制单元电路包括A型和B型控制器电路，它们的硬件结构都包括一个CPU和一个存储器。针对A型和B型控制器电路提供A型和B型无线关联控制器。
本实用新型提供的数控彩灯控制器能够以电源周期信号为时间基准进行工作，无须另外布线和安装同步设备，可以非常方便地使位于同一电网内使用同一电源的控制器同步工作，或设置不同软件地址相互关联工作；进一步使用动态软件编址，适合于大型灯光景观工程形成组合多变的灯光效应，营造亮丽的城市夜景。
图1是使用A型控制器的典型数控彩灯电路的示意图图2是本实用新型提供的无线关联控制器的原理框图。
图3是图2所示控制器中的电源电路的示意图。
图4是图2所示控制器中的同步脉冲提取电路的示意图。
图5是图4所示电路提取同步脉冲的信号时序图。
图6是本实用新型提供的A型无线关联控制器的电路示意图。
图7是图6所示A型控制器所带功率板的电路示意图。
图8是本实用新型提供的B型无线关联控制器的电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
本实用新型无线关联控制器，其硬件结构原理框图如图2所示，在普通控制器1的基础上增加一个同步脉冲提取电路，软件模块内增加计数器和软件地址寄存器。
该同步脉冲提取电路使用的电源电路，其电路结构如图3所示，经过变压器T1将市电变压输出2路10伏交流电，将其中一路的旁支信号I引出给同步脉冲提取电路。而上述二路10伏交流电再经过整流滤波输出电源VCC。
该同步脉冲提取电路，其电路结构如图4所示，包括连接上述10伏交流电信号的交流耦合电路2和提取同步脉冲的两个光耦合元件，所述光耦合元件包括一个光电二极管和一个光敏三极管。如图5所示，其工作原理是当输入信号电压大于光电二极管的导通电压时，光电二极管发光，所述光敏三极管导通，所述光耦合元件输出高电平；当输入信号电压小于光电二极管的导通电压时，光电二极管不发光，所述光敏三极管截止，所述光耦合元件输出低电平。I’为交流电压信号I经过交流耦合电路处理后的信号。
针对目前典型A型和B型控制器，本实用新型提供了A型和B型两种无线关联控制器。
一)其中A型无线关联控制器，其硬件电路结构如图6所示，单片机P87LPC764的p1.3端口接收同步脉冲信号T并记数，到达软件地址时，从存储器24WC02中获取动作指令，通过连在单片机P87LPC764的p1.0、p1.1和p1.2端口的RGB三基色彩灯的驱动电路输出RGB三色光耦控制脉冲RI、GI、BI和RGB三色光耦输出信号RAI、GAI、BAI。本电路的信号和端子说明如下RA1、GA1、BA1三色光耦控制脉冲RI、GI、BI三色光耦输出信号RO、GO、BO连接三色电子变压器负载COM电子变压器负载共用端L工频电源火线N工频零线VCC直流电源正GND直流电源负(地)该控制器带有功率板，其电路结构如图7所示，包括一个滤波器3，放大驱动电路输出的信号并滤波输出RGB三基色彩灯的三色电子变压器的驱动控制信号RO、GO、BO。
二)其中B型无线关联控制器，其硬件电路结构如图8所示，它与A型无线关联控制器不同之处在于输出7路并行控制指令可以同时控制7路彩灯，其电路中包括4个用于串行输入转并行输出的寄存器74HC373，其中3个74HC373分别对应7路RGB的控制信号输出。本电路的信号和端子说明如下DB0-DB6；数据线R1-R7、G1-G7、B1-B77组三色连接端代码RA1-RA7、RB1-RB7、GA1-GA7、GB1-GB7、BA1-BA7、BB1-BB77组三色连接端代码
权利要求1.一种数控彩灯的控制器，包括外接工频电源的控制单元电路(1)，其特征在于，所述控制单元电路(1)内置有软件地址，所述控制器还包括与所述控制单元电路(1)的交流电压引出端连接、用于从所接电源周期信号中提取同步脉冲的同步脉冲提取电路，所述控制器还包括连接在所述同步脉冲提取电路输出端上的计数器，所述控制单元电路(1)按所述计数器的记数值和所述软件地址的比较结果控制和驱动彩灯，所述计数器与所述控制单元电路(1)连接或者直接内置在所述控制单元电路(1)中。
2.根据权利要求1所述控制器，其特征在于，所述控制单元电路(1)包括连接电源电路、与所述电源电路连接的CPU以及与CPU连接的内置彩灯动作指令的存储器；所述同步脉冲提取电路输入端连接所述电源电路交流电压引出端，其输出端连接CPU的指定I/O端，所述计数器和软件地址内置在CPU中。
3.根据权利要求2所述控制器，其特征在于，所述软件地址在所述控制器工作过程中保持恒定。
4.根据权利要求2所述控制器，其特征在于，所述存储器中还内置了地址列表，所述软件地址是在所述工作过程中由CPU从所述地址列表中动态读入的。
5.根据权利要求1或2所述控制器，其特征在于，所述电源是220V/50HZ或110V/60HZ电源，所述交流电压是经过降压处理的电压信号，所述周期信号是50HZ或60HZ周期信号。
6.根据权利要求2所述控制器，其特征在于，所述同步脉冲提取电路包括两个光耦合元件，每个光耦合元件包括一个输出端和正负两个输入端，所述两个光耦合元件的输出端都连接至CPU的指定I/O端；所述两个光耦合元件中一个的正输入端与另一个的负输入端连在一起一同连接地，为两个光耦合元件的输入接地端；而所述一个的负输入端与另一个的正输入端连在一起一同连接所述电源电路的交流电压输出端，为两个光耦合元件的周期信号输入端。
7.根据权利要求6所述控制器，其特征在于，所述同步脉冲提取电路还包括位于所述电源电路交流电压输出端和所述周期信号输入端之间的交流耦合电路(2)。
8.据权利要求1或2所述控制器，其特征在于，所述控制单元电路(1)包括A型控制器电路和B型控制器电路。
专利摘要本实用新型公开了可用于数控彩灯系统的对多个彩灯进行关联控制的无需外接同步线的无线关联控制器，包括内置软件地址和计数器的控制单元电路(1)、与所述控制单元电路(1)的交流电压引出端连接的用于从外接工频电源周期信号中提取同步脉冲的同步脉冲提取电路，所述脉冲提取电路输出连接至所述计数器，所述控制单元电路(1)按所述计数器的计数值和所述软件地址的比较结果进行工作。该无线关联控制器使用动态或静态软件编址，能够以电源周期信号为时间基准进行工作，无须另外布线和安装同步设备，可以非常方便地使位于同一电网内使用同一电源的多个这种控制器同步关联工作，适合于大型灯光景观工程中形成组合多变的灯光效应，营造亮丽的城市夜景。
文档编号H05B37/02GK2610601SQ03224830
公开日2004年4月7日 申请日期2003年3月31日 优先权日2003年3月31日
发明者杨东亮 申请人:杨东亮