应用于城市景观动态效果联动控制的主控器及控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及led控制技术领域，尤其涉及一种应用于城市景观动态效果联动控制的主控器及控制系统。


背景技术：

2.景观照明是文化艺术与科学技术的结合，以光和色彩为语言，构成动态和静态的光、声、色的景观，是城市景观的重要组成部分，能够展现城市风貌，体现城市综合实力。在城市景观照明领域，如城市智慧照明景观亮化、灯光秀演绎等，用于动态效果联动控制的视频处理设备的设计是非常关键的。该设备根据预先设定好的程序再控制驱动电路使led阵列有规律地发光，从而显示出文字或图形。led控制器包括主控和分控，二者通常配合使用。主控具备可编程能力，可以通过软件来改变控制器中的灯光效果，或者存储有设定的各种程序。分控储存主控发送相关指令，当需要某一场景或效果时，分控就会调用这些指令从而控制led灯来改变亮度、颜色或色温等。
3.现有led主控器在使用或运作的过程中都会产生热能及温升现象，常常采用传统的风扇散热设计，造成内腔无法密闭而导致内部功能电路板易受外部影响，如发生异物侵入、受潮、氧化加速，进而导致产品使用寿命降低。另一方面现有led主控器仅仅只支持与云端服务器连接，方可进行设备运行，当在远程连接云端服务器的远程操控功能的同时，无法具备离线脱机的运行能力。并且led控制类设备的人机操作交互界面，操作理念复杂，对现场操作人员的专业技能及知识的要求及高，售后运维难度，用户在做场景设置、服务器关联的时候，大大增加现场人员的对强电设备的繁重操作。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.鉴于现有技术的上述缺点、不足，本实用新型提供一种应用于城市景观动态效果联动控制的主控器及控制系统，其解决了现有的主控器因风扇散热造成的产品寿命降低、无法具备离线脱机的运行能力以及操作复杂的技术问题。
6.(二)技术方案
7.为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：
8.第一方面，本实用新型实施例提供一种应用于城市景观动态效果联动控制的主控器，其包括：壳体、导热条、功能电路板、显示屏、指示灯组以及功能按键组件；
9.所述壳体包括相对设置的底座与上盖、相对设置的前面板与后面板以及相对设置的第一散热片与第二散热片；
10.所述第一散热片和所述第二散热片分别连接所述底座与所述上盖；
11.所述导热条设置于所述壳体内，且所述导热条的第一端连接所述第一散热片，所述导热条的第二端连接所述第二散热片连接；
12.所述功能电路板设置于所述壳体内，且所述功能电路板分别与均设置于所述前面
板上的功能按键组件、显示屏以及指示灯组连接。
13.可选地，所述导热条的第一端和第二端均弯折形成为弯折部，所述弯折部上设置有导热硅脂层。
14.可选地，所述第一散热片与第二散热片的背向壳体内侧的一侧均设置有多个凹槽。
15.可选地，所述功能电路板包括三块功能底板，各个所述功能底板设置于所述底座上并通过导热条的限位装配。
16.可选地，所述功能电路板包括逻辑控制模块、核心cpu以及与所述核心cpu均连接的网络传输模块与存储模块；
17.所述逻辑控制模块包括按键解析功能子模块、指示灯组驱动子模块以及显示驱动子模块；
18.所述按键解析功能子模块分别与所述功能按键组件以及所述核心cpu连接，用于处理所述功能按键组件输入的操作参数，并转换为操作指令发送给所述核心cpu；
19.所述指示灯组驱动子模块分别与所述指示灯组以及所述核心cpu连接，用于根据所述核心cpu输出的状态信号控制所述指示灯组进行相应的状态显示；
20.所述显示驱动子模块分别与所述显示屏以及所述核心cpu连接，用于根据所述核心cpu输出的显示控制信号控制所述显示屏进行所述主控器的运行参数、各类流程选项以及通讯通路指向的显示；
21.所述核心cpu用于根据所述操作指令，生成显示控制信号与状态信号，同时通过所述网络传输模块向外围设备输出控制指令；
22.所述存储模块用于存储所述按键解析功能子模块、所述指示灯组驱动子模块、所述显示驱动子模块、所述核心cpu以及所述网络传输模块的运行参数。
23.可选地，所述核心cpu为fpga或dsp；
24.所述网络传输模块包括以太网子模块和光纤子模块；
25.所述存储模块包括功能电路板板载emmc、外置sd卡以及u盘。
26.可选地，所述主控器还包括与所述功能电路板连接的供电单元，所述供电单元包括接线电源插座、保险丝以及开关。
27.可选地，所述功能按键组件包括设置菜单键、确定键、增加键以及减少键，所述功能按键组件呈“十”字型排列。
28.第二方面，本实用新型实施例提供一种控制系统，其包括若干个分控器、若干个led显示装置以及如上所述的一种应用于城市景观动态效果联动控制的主控器，所述主控器、所述分控器以及led显示装置依次连接；
29.所述主控器用于根据输入的操作参数生成灯光控制指令，并发送给所述分控器；
30.所述分控器用于接收并存储所述灯光控制指令，当符合预设的场景或效果需求，通过调用所述灯光控制指令，控制所述led显示装置中的led阵列改变亮度或颜色或色温。
31.可选地，所述主控器还连接云端服务器，用户通过所述云端服务器对主控器进行远程控制。
32.(三)有益效果
33.本实用新型的有益效果是：本实用新型通过创新的散热结构设计，摒弃了传统的
风扇散热设计，通过结构壳体一体化的散热原理实现无风扇散热的密闭内腔设计，确保整体功能电路的高防护等级，解决产品使用或运作的过程中的热能、温升散热问题的同时，又避免非密闭式腔体导致的内部功能电路板防潮、防尘、防氧化、防异物侵入等问题，以使本实用新型可以比传统设计具有更长效时长运行的高可靠性和稳定性。
附图说明
34.图1为本实用新型提供的一种应用于城市景观动态效果联动控制的主控器的立体图；
35.图2为本实用新型提供的一种应用于城市景观动态效果联动控制的主控器另一视角的立体图；
36.图3为本实用新型提供的一种应用于城市景观动态效果联动控制的主控器的分解图；
37.图4为本实用新型提供的一种应用于城市景观动态效果联动控制的主控器的电路结构示意图；
38.图5为本实用新型提供的一种应用于城市景观动态效果联动控制的控制系统的流程示意图。
39.【附图标记说明】
40.10：壳体；11：上盖：12：底座；13：前面板；14：后面板；15：第一散热片；16：第二散热片；
41.20：导热条；
42.30：功能电路板；
43.40：显示屏；
44.50：功能按键组件；
45.60：指示灯组；
46.70：接线电源插座；
47.80：开关。
具体实施方式
48.为了更好地解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。
49.如图1、图2以及图3所示，本实用新型提供的一种应用于城市景观动态效果联动控制的主控器包括：壳体10、导热条20、功能电路板30、显示屏40、指示灯组60以及功能按键组件50。较佳地，显示屏40为lcd显示屏，指示灯组60为led指示灯组。
50.主控器的壳体10为铝合金金属壳体，壳体10包括相对设置的底座12与上盖11、相对设置的前面板13与后面板14以及相对设置的第一散热片15与第二散热片16；第一散热片15和第二散热片16分别连接底座12与上盖11；导热条20设置于壳体10内，且导热条20的第一端连接第一散热片15，导热条20的第二端连接第二散热片16连接。
51.功能电路板30设置于壳体10中，且功能电路板30分别与均设置于前面板13上的功能按键组件50、显示屏40以及指示灯组60连接。在功能电路主板上设有供指示灯组60插接
的led指示灯接线排插、供显示屏40插接的lcd屏接线排插、供功能按键组件50插接的操作按键接线排插。
52.功能按键组件50用于进行操作参数的设置与输入，并转换为操作指令发送给功能电路板30；功能电路板30用于根据操作指令，对显示屏40与指示灯组60进行相应的控制；显示屏40用于显示主控器的运行参数、各类流程选项以及通讯通路指向；指示灯组60用于指示主控器的实时工作状态。在本实用新型实施例中，基于操作按键的操作参数设置和输入，并配合显示屏40的显示来完成人机交互的过程，以及完成流程选项、运行参数大小、通讯通路指向等操作设置。
53.本实用新型通过创新的散热结构设计，摒弃了传统的风扇散热设计，通过结构壳体一体化的散热原理实现无风扇散热的密闭内腔设计，确保整体功能电路的高防护等级，解决产品使用或运作的过程中的热能、温升散热问题的同时，又避免非密闭式腔体导致的内部功能电路板30防潮、防尘、防氧化、防异物侵入等问题，以使本实用新型可以比传统设计具有更长效时长运行的高可靠性和稳定性。
54.为了更好地理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。
55.其中，导热条20的第一端和第二端均弯折形成为弯折部，弯折部上设置有导热硅脂层。导热硅脂是一种具有高导热，高阻燃，超绝缘固化导热硅胶。当功能电路板30所焊接相关零器件进入工作状态时，所产生热量通过“凹型”导热条20、导热硅脂、壳体10直接连通进行散热传输。
56.其次，第一散热片15与第二散热片16的背向壳体10内侧的一侧均设置有多个凹槽，有利于增大散热面积。
57.接着，功能电路板30包括三块功能底板，各个功能底板通过设置于底座12上的三组同等高度的金属螺丝柱组固定，并通过导热条20限位装配。每组金属螺丝柱组均包括4个螺丝柱。
58.继而，图4为本实用新型提供的一种应用于城市景观动态效果联动控制的电路结构示意图，如图4所示，功能电路板30包括逻辑控制模块、核心cpu以及与核心cpu均连接的网络传输模块与存储模块；逻辑控制模块包括按键解析功能子模块、指示灯组驱动子模块以及显示驱动子模块；按键解析功能子模块分别与功能按键组件以及核心cpu连接，用于处理功能按键组件输入的操作参数，并转换为操作指令发送给核心cpu；指示灯组驱动子模块分别与指示灯组以及核心cpu连接，用于根据核心cpu输出的状态信号控制指示灯组进行相应的状态显示；显示驱动子模块分别与显示屏以及核心cpu连接，用于根据核心cpu输出的显示控制信号控制显示屏进行主控器的运行参数、各类流程选项以及通讯通路指向的显示；核心cpu用于根据操作指令，通过网络传输模块向外围设备输出控制指令，特别地，外围设备为分控器；存储模块用于存储用于存储按键解析功能子模块、指示灯组驱动子模块、显示驱动子模块、核心cpu以及网络传输模块的运行参数以及控制指令。
59.功能电路板30基于fpga芯片而设计，可无限地重新编程，加载一个新的设计方案
只需几百毫秒，利用重配置显著降低了硬件投入成本。功能电路板30包括控制模块以及与控制模块均连接的网络传输模块与存储模块。其中，核心cpu为fpga或dsp；网络传输模块包括以太网子模块和光纤子模块；存储模块包括功能电路板板载emmc、外置sd卡以及u盘。存储模块还可以主存、高速缓存或寄存器栈等用来保存当前正在执行的一条指令。
60.进一步地，主控器还包括与功能电路板30连接的供电单元，供电单元包括依次连接的接线电源插座70、保险丝以及开关80。供电单元为三合一一体结构，包括ac接线电源插座70、保险丝及开关80，ac接线电源插座70为三脚呈三脚布局，且分别为火线、地线、零线，当火线连接开关80，保险丝进行输入l，然后通过零线n进行输出，即可传输至地线gnd。此布局起到了即环保耐用，还能防火阻燃。特别地，供电单元还进行防雷处理。
61.进一步地，功能按键组件50包括设置菜单键(按键表面丝印为mu)、确定键(按键表面丝印内容为ok)、增加键(用箭头朝上表示)以及减少键(用箭头朝下表示)，功能按键组件50中的按键呈“十”字型排列。
62.更进一步地，通过四个操作按键可以进行五大块操作：节目片段设定、速度调整、亮度设置、保存设置、在线编址。当在节目片段设定界面下，按加减键可选择即时播放卡内的单个文件，index＝0表示播放sd卡内的脱机文件，当index＝1表示播放sd卡内的第一个脱机文件，当index＝n表示播放sd卡内的第n个脱机文件，当在速度设置界面下，按加减键可设置控制器播放速度调节范围:15～60hz，15hz最慢，60hz最快,当在“设置亮度”界面下，按加减键调整整体/通道a/b/c/d亮度最大亮度为255，代表最亮，最小亮度为0，代表全灭，当长按“ok”直到显示“save ok”，为保存设置操作，长按mu键进入dmx编址界面,再按mu键依次设置ic型号,通道数,起始通道,按ok键进行编写ip址。
63.再者，当网络通讯正常时，指示灯组60等比例频闪；当网络通讯异常时，指示灯组60处于常亮或熄灭状态。
64.此外，本实用新型还提供一种应用于城市景观动态效果联动控制的led控制系统，图5为本实用新型提供的一种应用于城市景观动态效果联动控制的控制系统的流程示意图，如图5所示，控制系统包括若干个分控器、若干个led显示装置以及如上所述的一种应用于城市景观动态效果联动控的主控器，主控器、分控器以及led显示装置依次连接；主控器用于根据输入的操作参数生成灯光控制指令，并发送给分控器；分控器用于接收并存储灯光控制指令，当符合场景或效果需求，通过调用灯光控制指令，控制led显示装置中的led阵列改变亮度或颜色或色温。
65.特别地，主控器还连接云端服务器，用户通过云端服务器对主控器进行远程操控。
66.综上所述，本实用新型提供一种应用于城市景观动态效果联动控制的主控器及控制系统，供电单元给主控器供电，通过核心cpu进行处理，同时进行数据存储与网络传输。核心cpu就是控制部件，而运算器、存储器、外围设备sd卡、u盘相对控制器来说就是执行部件。核心cpu通过数据传输向执行部件发出各种控制命令，而执行部件接受命令后进行执行操作。控制部件与执行部件之间进行反馈信息。执行部件通过反馈线向控制部件反映操作情况，以便使得控制部件根据执行部件的状态来下达新的命令。
67.进而，通过rj45网络接线将主控器与云端服务器连接，由供电单元给主控器供电，供电单元通过供电接口将电能传输到功能电路板30上，功能电路板30的支持电路承载cpu硬件，并支持核心cpu正常运行。基于操作按键的操作参数设置和输入，并配合显示屏40的
显示来完成人机交互的过程，执行主控器各类功能操作，从而完成云端将整个动画效果素材进行传输、数据储存、场景节目的分解、下发操作，通过若干led显示装置(如led灯)呈现的动态效果的组合，最终将景观亮化节目以视频联动的方式演绎出来。
68.本实用新型在实现远程连接云端服务器的远程操控功能的同时，相较传统的同类产品，更具备有离线脱机的运行能力，其脱机运行能力的创新点在于高度自主的逻辑判断和应急场景设置。
69.同时相较传统的led控制类设备的人机操作交互界面，本实用新型更突出了傻瓜化、一键式的简易操作理念，大大降低对现场操作人员的专业技能及知识的要求，降低售后运维难度，一键式自动组网及网络地址识别，使得所有led控制网络内的分控设备自动形成拓扑结构且关联于以本实用新型为核心控制体的网络结构中，傻瓜化操作，用户在做场景设置、服务器关联的时候，只需要通过操作界面设置访问的云端服务器的域名或ip即可完成云端链接，云端链接后，所有本地操作都有服务器端远程完成，大大降低现场人员的繁重操作。
70.由于本实用新型上述实施例所描述的系统/装置，为实施本实用新型上述实施例的方法所采用的系统/装置，故而基于本实用新型上述实施例所描述的方法，本领域所属技术人员能够了解该系统/装置的具体结构及变形，因而在此不再赘述。凡是本实用新型上述实施例的方法所采用的系统/装置都属于本实用新型所欲保护的范围。
71.本领域内的技术人员应明白，本实用新型的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本实用新型可采用完全硬件实施例、完全软件实施例，或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本实用新型可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
72.本实用新型是参照根据本实用新型实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。
73.应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何附图标记理解成对权利要求的限制。词语“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本实用新型可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件来具体体现。词语第一、第二、第三等的使用，仅是为了表述方便，而不表示任何顺序。可将这些词语理解为部件名称的一部分。
74.此外，需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
75.尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域的技术人员在得知了基本创造
性概念后，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，权利要求应该解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
76.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种修改和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也应该包含这些修改和变型在内。