专利名称：数字式无级变光灯具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种灯具，特别涉及一种采用数字方式进行控制，可以实现无级变光的灯具，属于照明设备技术领域。
背景技术：
近年来，随着城市建设的不断发展，人们对夜景照明提出了越来越高的要求。泛光灯、礼花灯等新型灯具开始在各大中城市广泛得到使用，其中具有变色功能的彩灯尤其受到人们的青睐。
如
图1所示，这种具有变色功能的彩灯一般由封闭在半透明灯罩内的红、绿、蓝三个发光体组合而成，发光体可以是彩色霓虹灯，彩色LED或彩色灯泡等，其变色的原理是通过继电器等控制元件分别控制红、绿、蓝三个发光体，使各发光体按一定的方式改变其发光时间和发光强度，例如打开红色发光体的同时关闭绿色发光体灯，或者打开绿色发光体灯的同时关闭红色发光体，由此实现由红变绿或由绿变红的变光功能。实现其它方式的变光也是基于上述原理。
目前，市面上现有的可以实现变光功能的彩灯或者彩灯系统已经有很多，典型的包括中国实用新型专利“全彩变光灯”(专利号ZL 01219368)，“一种可自由变色的发光装置及全彩灯”(专利号ZL 01263079)，“可变色数码灯”(专利号ZL 02276322)，发明专利申请“一种色彩可控的变色灯”(专利申请号02136540)等。它们的工作原理都差不多，所不同的地方仅在于发光体或者控制电路的不同。这些设计或多或少存在颜色变化不流畅，电路结构复杂，变色种类有限等缺陷，仍然存在进一步改进的必要。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种新型的数字式无级变光灯具。该灯具采用先进的数字电路对发光体的发光进行控制，可以实现多种模式的颜色变化，而且颜色变化是渐进、连续的。
为实现上述的目的，本实用新型采用下述的技术方案一种数字式无级变光灯具，包括红色、绿色、蓝色的发光体及控制电路，其特征在于
一个红色发光体、一个绿色发光体和一个蓝色发光体组成一组，排列在一起；各组发光体呈十字形均匀分布在一个柱体上；所述发光体封闭在一个半透明的灯罩内；所述控制电路中包含至少一个单片机，所述单片机的I/O接口每三个为一组，与一组发光体对应连接；其中每组中的一个I/O接口分别经过一个电阻接一个三极管的基极，该三极管的集电极与其中一个所述发光体相连。
本实用新型所述的数字式无级变光灯具可以实现渐进、连续地变光。灯具的颜色经过一系列中间的过渡色彩后才从一种颜色变换成另一种颜色，因此具有彩色丰富，变化流畅的优点。它可以生成各种色彩绚丽，变化复杂的变光花样，具有较高的观赏性。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型的具体实施方式
作进一步的说明。
图1为现有的一种全彩变光灯(专利号ZL 01219368)的结构示意图。
图2为本数字式无级变光灯具的一个实施例的结构示意图。
图3为本数字式无级变光灯具所使用的控制电路的原理图。
具体实施方式
如图2所示，在该实施例中，由一个红光LED1、一个绿光LED2、一个蓝光LED3组成一组，上下排列成一行。各组LED成“十”字型排列，均匀分布在一个柱体上。各LED封闭在一个半透明的灯罩4内。该半透明灯罩作为原色光的投射叠加载体，是必需的组成部分。只有这样，各LED发出的原色光才会在灯罩上叠加成复色光，并透过灯罩被观察到。否则，各发光体发出的光直接投射到观察者的眼睛里，所看到的仍然是各发光体发出的原色光。
与现有变光彩灯的发光体分布方式不同，在本实用新型中，三个不同颜色的LED并列在一起组成一组，各组LED成“十”字型均匀排列，这种发光体分布方式十分适合柱状的灯体构造，而且各种颜色光混合均匀，颜色自然。
图3为本实用新型所用控制电路的原理图。在本实用新型中，控制电路以单片机PIC16C64为中心搭建而成。PIC16C64是一款中档8位微控制器，属于PIC16CXX系列，它具有40个引脚，其中33个引脚为双向I/O接口，1个引脚为并行8位接口，除此之外，它还具有2048×14位EPROM程序存储器，可以用来存储预先编制的工作程序；16位定时器/计数器；同步串行接口；8个内部和外部中断源，其工作的时钟频率可从直流到20MHz。在图3中，PIC16C64的1脚接开关SW-PB；13脚和14脚接石英晶振电路，从而获得稳定的工作频率；其余的双向I/O接口如图所示，每3个为一组，每个I/O接口分别经过一个电阻接一个三极管(BD441)的基极，而该三极管的集电极则与一个LED相连，I/O接口向该基极输出电压信号，通过调整电压信号的波形就可以对LED的明灭状况进行控制。每一组中3个I/O接口分别接不同颜色的LED。在图3所示的实施例中，一个PIC16C64单片机一共控制8组共24个LED的明灭状态，该实施例中的连接方式我们称为一维控制模式。如果将上述的各组双向I/O接口平均分为两部分，其中一部分的双向I/O接口分别与LED连接后，另外一部分的双向I/O接口也分别与上述LED相连接，这样就使一个LED的明灭被两个双向I/O接口所控制，这种方式我们称之为二维交叉控制模式。以此类推，还可以有三维控制模式、四维控制模式等，这些多维控制模式的优点在于可以实现更加复杂的灯光控制。
如果LED的数量较多，可以采用多个单片机组合的方式，各个单片机之间通过同步串行接口进行通信，该串口同时接入一个网络系统，使用者通过该网络系统对各个单片机的工作模式进行设置，这样就可以实现对多个该无级变光灯具的网络化控制，这种网络控制特性对于批量安装在广场或者小区内的该灯具来说十分有用，因为使用者可以借此对多个灯具的发光特性进行统一安排，可以实现各个彩灯交替变色的绚丽效果。另外，使用者还可以通过上述串行接口对单片机内EPROM内的工作程序进行刷新，从而不断扩展本变色灯具的变色模式。
在图3所示的实施例中，选用的单片机是PIC16C64，但本实用新型并不限于使用该种型号的单片机。事实上，PIC16CXX系列中的多种单片机，例如PIC16C16，PIC16C65等都可以用来作为本实用新型的控制电路。
本数字式无级变光灯具选择LED作为发光体，这是因为LED的亮度与输入电压在一定范围内有很好的正相关性，便于控制电路进行精确的数字式控制，而且LED本身耗能少，可以降低整个灯具的能耗。
本实用新型在使用时，可以按照控制电路内置的变光模式精确控制各个发光体的发光时间和发光强度，从而将各原色光叠加成任何颜色的光。例如实现从红到绿的无级变光是首先用100％强度的红光与0％强度的绿光叠加，然后用99％的红光与1％的绿光叠加，再用98％红光与2％绿光叠加，如此类推。至到最后用0％的红光与100％的绿光叠加，就完成了从红到绿的无级变光。在此过程中，除出现红和绿二原色外，还先后顺序出现了98种不同色阶的复色光，因而变光色彩极为丰富，变光的过程流畅和谐，令观赏者赏心悦目。
需要说明的是，本实用新型的特定实施方案已经对本实用新型进行了详细描述，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种数字式无级变光灯具，包括红色、绿色、蓝色的发光体及控制电路，其特征在于一个红色发光体(1)、一个绿色发光体(2)和一个蓝色发光体(3)组成一组，排列在一起；各组发光体呈十字形均匀分布在一个柱体上；所述发光体封闭在一个半透明的灯罩(4)内；所述控制电路中包含至少一个单片机，所述单片机的I/O接口每三个为一组，与一组发光体对应连接；其中每组中的一个I/O接口分别经过一个电阻接一个三极管的基极，该三极管的集电极与其中一个所述发光体相连。
2.如权利要求1所述的数字式无级变光灯具，其特征在于所述单片机的I/O接口分为至少两个数目相同的部分，每个部分都提供其中的一个I/O接口与同一个发光体相连接。
3.如权利要求1所述的数字式无级变光灯具，其特征在于所述发光体为LED。
4.如权利要求1所述的数字式无级变光灯具，其特征在于所述单片机为PIC16C64。
5.如权利要求4所述的数字式无级变光灯具，其特征在于所述单片机PIC16C64在其内置的EPROM程序存储器中存储实现不同变光模式的工作程序。
6.如权利要求4所述的数字式无级变光灯具，其特征在于各个所述单片机PIC16C64之间通过同步串行接口进行通信。
专利摘要本实用新型公开了一种数字式无级变光灯具。它包括红色、绿色、蓝色的发光体及控制电路，其中一个红色发光体(1)、一个绿色发光体(2)和一个蓝色发光体(3)组成一组，排列在一起。各组发光体呈十字形均匀分布在一个柱体上，并封闭在一个半透明的灯罩(4)内。控制电路中包含至少一个单片机，单片机的I/O接口每三个为一组，与一组发光体对应连接；其中每组中的一个I/O接口分别经过一个电阻接一个三极管的基极，该三极管的集电极与其中一个发光体相连。本数字式无级变光灯具可以实现渐进、连续地变光，具有彩色丰富，变化流畅的优点。它可以生成各种色彩绚丽，变化复杂的变光花样，具有较高的观赏性。
文档编号F21S10/00GK2686273SQ20042000588
公开日2005年3月16日 申请日期2004年3月8日 优先权日2004年3月8日
发明者陈世廉 申请人:陈世廉