专利名称：智能声控灯柱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种音频控制的广场用灯柱，具体涉及一种智能声控灯柱。
背景技术：
目前，广场用灯柱通常只具备简单的发光变色功能，变化单一；随着全民运动的开 展，很多市民广场都被用来作为广大市民跳舞娱乐的场所，市民往往自带音响，外接电源， 这样既不方便也带来了很多安全隐患。在市面上出现的一些音控灯柱只是简单的声音触发 控制，没有达到真正的音控效果，只能做到三色循环触发变化，变化简单，而且没有USB接 口，还需要外接播放器，使用不方便，显示变化单一，每一个灯柱都只是一个独立的装置，不 具备总线相连，只能独立使用，不适合广场等场地较大的需要多个灯柱的场合。
发明内容发明目的针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的是提供一种智能声控 灯柱，使其具备智能化、网络化、可编程的特点，变化丰富，功能强大，满足人们使用需求。技术方案为了实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下一种智能声控灯柱，至少包括一根灯柱，在灯柱上设置有音箱和LED阵列；所述的 音箱和LED点阵通过智能声控系统进行控制；所述的智能声控系统包括单片机模块、与单 片机模块进行实时相互传输数据的存储芯片和实时时钟；所述的单片机模块通过线路与 RS232/485接口、CAN总线接口、AD转换器和LED阵列相联；USB设备接口依次通过音频解 码器和带通滤波模块与AD转换器相联；所述的音频解码通过线路与音响相联。所述的USB设备接口和音频解码器用于读取USB存储单元中的音频文件，并对其 解码后转换成音频信号输出。所述的带通滤波模块将解码输出的音频信号分解成多个频段的信号分别输出到 单片机。所述的智能声控系统通过AD转换器将带通滤波模块输出的各频带音频信号采集 到单片机中，单片机根据采集到不同频段的信号强度后通过读取预存在存储器中控制规律 组合输出控制彩色LED阵列的显示。所述的CAN总线接口用于共享其他灯柱的控制规律和音频信号数据，实现多个灯 柱协同工作。所述的RS232/485总线接口可与电脑相连，通过电脑对智能声控系统的控制规律 编程、数据和参数的修改读取、以及实时监控。所述的灯柱不少于2根，每根灯柱均并联在智能声控系统的CAN总线上；所述的智 能声控系统可对每根灯柱进行单独控制。所述的灯柱为3 20根。音响系统将解码输出的音频信号直接输出播放。控制系统内置万年历时钟，可以根据控制规律的要求在需要的时候在LED点阵上显示时间。LED阵列以点阵方式布置在灯柱表面，智能声控系统通过控制不同LED的亮度和 颜色可以在灯柱表面形成不同的图像。本实用新型的音乐灯柱可以单独工作，也可以多套灯柱组成多主从控制测控网 络，满足区域性多功能、多效果的使用要求。目前景观广场，百姓跳舞锻炼聚集较多，拉线接 音箱的情况比比皆是，有很大的安全隐患，采用本实用新型的产品，可以插入歌曲U盘任意 选择歌曲播放，灯柱随着百姓一起互动，增加了现场效果，解决了安全隐患，同时，百姓可以 在同一个广场区域，围绕不同的灯柱，按不同的歌曲舞蹈锻炼，也可以统一所有广场灯柱按 同样的歌曲舞蹈锻炼。有益效果本实用新型的智能声控灯柱，结构简单，设计巧妙，将音乐和灯光有机 结合成一体，使其动态化，增强其实用性和功能性，同时将多根灯柱实现同步控制，协同工 作，使其具备智能化、网络化、可编程的特点，变化丰富，功能强大，十分方便实用，满足人们 使用需求，具有很好的经济前景，能产生很好的社会效益。
图1是本实用新型的智能声控系统的控制原理图。图2是本实用新型的智能声控灯柱的布置方式图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的解释如图2所示，为实用新型的智能声控灯柱。该智能声控灯柱可以包括1、2、3、4以 及4上根灯柱，每根灯柱均并联在CAN总线上，同时也与电源线相并联。在每根灯柱上设置 有音箱和LED点阵，音箱优选设置在下段，LED点阵优选设置在灯柱上段。如图1所示，为本实用新型的智能声控系统的控制原理。该智能声控系统包括单 片机模块、与单片机模块进行实时相互传输数据的存储芯片和实时时钟；所述的单片机模 块通过线路与RS232/485接口、CAN总线接口、AD转换器和LED阵列相联；USB设备接口依 次通过音频解码器和带通滤波模块与AD转换器相联；所述的音频解码通过线路与音响系 统相联。USB设备接口和音频解码器用于读取USB存储单元中的音频文件，并对其解码后 转换成音频信号输出。带通滤波模块将解码输出的音频信号分解成多个频段的信号分别输 出到单片机。智能声控系统通过AD转换器将带通滤波模块输出的各频带音频信号采集到 单片机中，单片机根据采集到不同频段的信号强度后通过读取预存在存储器中控制规律组 合输出控制彩色LED阵列的显示。CAN总线接口用于共享其他灯柱的控制规律和音频信号 数据，实现多个灯柱协同工作。RS232/485总线接口可与电脑相连，通过电脑对智能声控系 统的控制规律编程、数据和参数的修改读取、以及实时监控。音响系统将解码输出的音频信 号直接输出播放。控制系统内置万年历时钟，可以根据控制规律的要求在需要的时候在LED 点阵上显示时间。LED阵列以点阵方式布置在灯柱表面，智能声控系统通过控制不同LED的 亮度和颜色可以在灯柱表面形成不同的图像。灯柱为3 20根，每根灯柱均并联在智能声控系统的CAN总线上；智能声控系统可对每根灯柱进行单独控制。本实用新型智能声控灯柱是将所有部件集成在灯柱内部构成一个整体，灯柱下端 安装有音响系统、智能声控系统、电缆进线、USB设备端口、CAN总线接口和RS232/485总线 接口，并用防水罩保护。灯柱上部是LED点阵。本实用新型智能声控灯柱工作过程如下灯柱通电后，系统开始工作，如果没有USB设备插入，这时USB输入和解码设备不 工作，音频信号没有输出，音响系统不工作。灯柱按照控制系统预设的默认状态显示和工 作。如果检测到USB设备插入，USB输入和解码设备开始自动搜索USB设备中的音频文件， 如果没有音频文件，则音频信号没有输出，音响系统不工作。灯柱的仍按照控制系统预设的 默认状态显示和工作。如果检测到音频文件，则解码器按照文件名顺序循环播放音频文件， 并输出到音响和带通滤波器，音响系统开始工作。带通滤波器将输入的音频信号分解成多 个频率段的信号后输出到控制系统，控制系统通过AD采集到由音频信号输入后，系统根据 采集到的音频信号各个不同频段的强度，根据预设的规律控制LED点阵输出显示。同时控 制系统将采集到的不同频段音频强度以及当前采用的控制规律通过CAN总线输出，以配合 其他灯柱控制系统的工作。控制系统的控制规律是保存在控制系统的存储芯片中。其中包括了在各个频段音 频信号在不同强度下输出显示的变化方式和组合，以及在没有音频输入时输出显示的变化 和组合等。控制系统的读写，控制系统的各种控制规律和参数可以通过电脑写入到存储芯片 中，电脑对控制系统的操作是通过RS232/485总线接口来实现的。电脑发送写入命令可以 向控制系统的存储器中写入相关的数据，数据包含有控制规律和显示点阵数据两种，控制 规律决定了不同频段的音频在不同强度下输出的变化规律，显示点阵数据预存了各种图 形、字符由控制规律调用显示。电脑发送读取命令可以读取存储器中预存的各种数据。控制系统的协调工作模式下，控制系统在有音频信号的输入时，则优先按照本系 统输入的音频决定的控制规律运行输出，在控制系统没有音频信号的输入时，控制系统读 取CAN总线的数据，如果总线上有数据，则根据总线上传递的信息控制本灯柱的灯光输出。 如果控制系统没有接收到音频信号输入和总线上的传递的信号时，可以按内部预设的默认 的规律输出显示。本实用新型提供了一种智能声控灯柱，其具体应用途径很多，以上所述仅是实用 新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新 型原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种智能声控灯柱，至少包括一根灯柱，其特征在于在灯柱上设置有音箱和LED阵 列；所述的音箱和LED点阵通过智能声控系统进行控制；所述的智能声控系统包括单片机 模块、与单片机模块进行实时相互传输数据的存储芯片和实时时钟；所述的单片机模块通 过线路与RS232/485接口、CAN总线接口、AD转换器和LED阵列相联；USB设备接口依次通 过音频解码器和带通滤波模块与AD转换器相联；所述的音频解码通过线路与音响相联。
2.根据权利要求1所述的智能声控灯柱，其特征在于所述的灯柱不少于2根，每根 灯柱均并联在智能声控系统的CAN总线上；所述的智能声控系统可对每根灯柱进行单独控 制。
3.根据权利要求1或2所述的智能声控灯柱，其特征在于所述的灯柱为3 20根。
4.根据权利要求1所述的智能声控灯柱，其特征在于所述的USB设备接口和音频解 码器用于读取USB存储单元中的音频文件，并对其解码后转换成音频信号输出。
5.根据权利要求1所述的智能声控灯柱，其特征在于所述的带通滤波模块将解码输 出的音频信号分解成多个频段的信号分别输出到单片机。
6.根据权利要求1所述的智能声控灯柱，其特征在于所述的智能声控系统通过AD转 换器将带通滤波模块输出的各频带音频信号采集到单片机中，单片机根据采集到不同频段 的信号强度后通过读取预存在存储器中控制规律组合输出控制彩色LED阵列的显示。
7.根据权利要求1所述的智能声控灯柱，其特征在于所述的CAN总线接口用于共享 其他灯柱的控制规律和音频信号数据，实现多个灯柱协同工作。
8.根据权利要求1所述的智能声控灯柱，其特征在于所述的RS232/485总线接口可 与电脑相连，通过电脑对智能声控系统的控制规律编程、数据和参数的修改读取、以及实时 监控。
专利摘要本实用新型公开了一种智能声控灯柱。该智能声控灯柱至少包括一根灯柱，在灯柱上设置有音箱和LED阵列；所述的音箱和LED点阵通过智能声控系统进行控制；所述的智能声控系统包括单片机模块、与单片机模块进行实时相互传输数据的存储芯片和实时时钟；所述的单片机模块通过线路与RS232/485接口、CAN总线接口、AD转换器和LED阵列相联；USB设备接口依次通过音频解码器和带通滤波模块与AD转换器相联；所述的音频解码通过线路与音响相联。本实用新型的智能声控灯柱，结构简单，设计巧妙，将音乐和灯光有机结合成一体，同时将多根灯柱实现同步控制，协同工作，使其具备智能化、网络化、可编程的特点，变化丰富，功能强大，十分方便实用，满足人们使用需求。
文档编号H05B37/02GK201869413SQ201020608348
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月16日 优先权日2010年11月16日
发明者孙琦, 张超, 张高伟, 成小峰, 罗石, 谢振国, 谢振宇, 鲍利民 申请人:江苏长江环境科技工程有限公司