专利名称：积木化程序灯光控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种变化灵活，结构简单，编码容量大的灯光控制器，特别适用于舞台、舞厅、商场门厅、节日彩灯等灯光控制技术领域。
在舞台等场所，用程序灯光控制器控制灯光，配以音乐、图案，产生具有动态感的灯光效果，能给人以深刻的艺术感受。到目前为止，实现这类灯光控制的电路虽然繁多，但音乐控制的效果单一，更不适用于商场门厅；循环灯控制器中的继电器联锁电路噪音大，触点使用寿命短；分频计数电路成本高，且复杂。上述几种电路控制路数都少，编码容量都小。如CC系列程序彩灯控制器(《家用电器》总第60期)，灯光程序控制器(《无线电》总第290期)，迪斯科舞灯光控制器(《电子报》总第285期)。
本实用新型的目的是用最简单的电路，少量的元件，采用搭积木的原理构成一种能产生多种灯光效果的控制电路，使灯光效果多样化，降低其相应造价。
本“积木化程序灯光控制器”中的每一路灯光控制电路都独立成为一个单元，使用时根据所需灯光效果由操纵者自己将控制器各个单元用导线互相连接起来。这如同搭积木，使用者可以任意配置和组合灯光控制单元，达到组合某种灯光效果的目的。
对说明书附图的说明
图1为本控制器电路图，BG1、BG3和R、W组成电机调速电路，K2为电机换向开关，D为直流电动机，D1～4为整流二极管，W1～n为限流电位器，LED1～n为指示灯，SCR1～n为功率驱动双向可控硅。图2为机械装置详细结构图，图中1为电刷片，2为导电板即上夹板(本图以16路控制单元为例)，3为齿轮减速机构，4为下夹板，5为电动机，A和B为两个接线点。图3为控制器编码板(本图以16路控制单元为例)，图中1为LED1～16指示灯，2为三个红色插座相连为一组的16组插座，分别接在限流电位器W1～16的另一端，3为单独的三个相连为一组的红色插座，与图2上的A点相接，4为三个黑色插座相连为一组的16组插座，按顺序分别接在图2导电板一一对应的引出线上。5为W1～16调整旋钮，6为电机调速电位器W，7为电机换向开关K1，8为电源开关。图4为单元连接线，它由一红一黑的两个插头由单股导线相连，且在导线中串入隔离二极管组成，其作用只允许电流单向通过，二极管极性如图4所示。
本控制器工作过程1.开关K1闭合后，220V交流电经BX1与各负载相连，此时，SCR1～n未触发，处于截止状态，各负载不工作；同时，220V交流电经电源变压器B降压后，由二极管D1～4整流后在C点取出脉冲直流电与导电板B点相接，经电刷片依次送入各黑色单元编码插座，通过单元编码连接线与隔离二极管再经限流电位器W1～n，指示灯LED1～n触发双向可控硅SCR1～n，驱动负载工作。
2.C点分出的另一路直流电BG1、BG2、RW组成的调速电路，过换向开关K2使电机工作；电机经减速器减速驱动电刷片作圆周运动，依次触发可控硅SCR，使负载工作，导电板上的A点与图3编码板上的3相接，供某些场所一至三路灯光长亮而设置。
本灯光控制器与现行同类灯光控制器相比，具有以下优点1.在编码上采用任意时空码编排，使编码容量大为增加。
现行各类灯光控制器只用了码的空间特征，就是把一路灯光的“亮”、“熄”当作二进制码的0和1两种状态，n路灯光的“亮”、“熄”，最多能表达2n种状态，虽然这种数码随数码位置的改变而改变，但没有考虑改变各数码位置的先后秩序。
一组n位码由反码变为原码时其时序是不同的。例ABCD四路灯，设全熄为0000状态，全亮为1111状态，如果由全熄到全亮，由于每一路由熄变亮的时序不同，因而由0000进入1111可组成4！不同的时间序列，同样，n位码将有n！种不同的时间序列。一组n位二进制码的空间状态有2n种，时间序列有n！种，那么，一组n位二进制码的时空编码有2n·n！种。
现以16路控制单元为例来说明。16位二进制数按一种空间序列排列(从左到右或从右到左，从上到下或从下到上)，有216＝65536种排列，而它的时间序列有16！种，所以16位二进制码的时空编码有2n·n！＝216×16！＝65536×16！≈1.7×1017种。
2.本灯光控制器用极为简单的机械装置取代了分频计数灯光控制器中复杂的时基、编码、移位等电路，其电路简洁，降低了成本。
3.本灯光控制器用圆形导电板相对电刷片作圆周运动，构成循环输出控制系统，控制单元多少取决于导电板上所刻线段，因此，可以很方便地进行扩展，把控制单元从几路扩展到几十路，以适应各种不同场所的需要。
4.本灯光控制器能同时产生两种或两种以上的灯光效果，这是现行同类控制器所不能达到的。
5.本灯光控制器调试极为简单，根据可控硅的触发电流大小调整电位器W1～n，使可控硅导通即可，省掉了复杂而昂贵的检测仪和繁锁的调试过程。
元器件的选择SCR双向可控硅的断态重复峰值电压VDRM应大于400V，其额定通态电流IT一般应大于负载电流的一倍，LED可用任何型号的发光二极管，限流电位器W1～n的阻值均为470Ω，BG1用3DG型，β＞50，BG2用3DG12型，β＞30，R、W均为普通元件，隔离二极管用锗二极管，导通电压尽量小，变压器B其初级为220V，次级为10V，电流应大于1A，D1～4用2CP型二极管，K2为2×3自锁开关，K1无特殊要求，插头、插座均为香蕉型，电动机用WZY系列三极电机(WZY－130除外)，图2中的电动机为WZY－171型，减速系统根据电动机参数确定，用带有减速器的电机，输出轴直接驱动电刷片亦可。下夹板用1mm厚的铁板制作，导电板(上夹板)用环氧敷铜板制作，根据控制单元多少确定圆周上的线段数，也可制作两个以上的线段圆周，用两个以上电刷片的导电板，控制更多的单元，同样亦可制作特殊图形的导电板，满足某些特殊程序。导电板与电刷片接触处应镀银或上锡，使其保持接触良好。导电板的尺寸应根据控制单元的多少确定，控制单元越多，导电板尺寸就越大，使导电板上每一控制单元线段有足够的宽度，保证每一单元的灯光有一定的点亮时间，在加大导电板尺寸的同时，电刷片也应作相应的加长。如果加大导电板尺寸不能满足增加控制单元的需要，可再加装一个相同的机械装置。
本灯光控制器只要安装无误，调整限流电位器W1～n使各SCR刚能触发就能正常工作。使用时，将1～n根单元连接线一一对应插在1～n个插座上，红色插头与红色插座相接，黑色插头与黑色插座相接，这样的编码就能得到从左到右或从右到左(电机反转)两种n路移动灯光效果。为了具体说明几种编码程序，现以图3的16路控制单元来举例。设编码板上16路红色插座的第一层从左到右为A11～A116，第二层为A21～A216，第三层为A31～A316；黑色插座的第一层从左到右为B11～B116，第二层为B21～B216，第三层为B31～B316。
程序1。八路移动灯从左到右后再从右到左的拉锯式灯光效果。
A11～A18与B11～B18用单元连接线一一对应接上，红色插头插红色插座，黑色插头插黑色插座，然后将B19～B116与A18～A11按顺序用单元线接好，就能产生拉锯式的灯光效果。
程序2.八路灯光按1～8路顺序亮，且第1路亮其余不亮；第2路亮，第1路也亮，其余不亮；第3路亮，第1路、第2路也亮，其余不亮……直到第路8亮，第1～7路都亮且反复循环的灯光效果。
A11～A18与B11～B18按顺序用单元线接好(接法同程序1)，然后将A21与A32、A22与A32、A23与A34……A27与A28全部用单元线接好，A21～A27与单元连接线红色插头相接，A33～A38与单元连接线黑色插头相接。剩余的8路控制单元可重复此程序或编其它程序以产生两种不同的灯光效果。
实际使用时，操纵者根据不同场所的实际情况以及灯光图案发挥其想象力，灵活地编排程序。
权利要求1.积木化程序灯光控制器，包括电路(1)、编码板(3)、机械装置(2)、单元连接线(4)，其特征在于编码板上有n组插座，机械装置中有线段圆周的导电板和电刷片。
2.如权利要求1所述的积木化程序灯光控制器，其特征在于编码板是时空编码，用单元连接线连接，可组成2n·n！种不同的码，它由插座、单元连接线组成。
3.如权利要求1所述的积木化程序灯光控制器，其特征是电路与机械装置的连接是由上夹板(导电板)上有可扩展的线段圆周与作圆周运动的电刷片接触相连。
4.如权利要求1或2所述的积木化程序灯光控制器，单元连接线只能单向导通，它由插头，导线和二极管组成。
专利摘要积木化程序灯光控制器，属于装饰灯光控制技术领域。本控制器需要解决的是机械装置技术。技术特征1.编码板上有22.采用导电板和电刷片取代了复杂的电子电路，电路简洁。3.导电板上的线段圆周，可以方便地对控制单元进行扩展。本控制器主要用于控制舞台、舞厅、商场门厅、广告等灯光效果。
文档编号H05B39/00GK2032386SQ8721538
公开日1989年2月8日 申请日期1987年11月7日 优先权日1987年11月7日
发明者谯宏 申请人:谯宏