专利名称：夜景灯饰声光同步控制系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种灯饰控制系统，具体地说，是一种夜景灯饰声光同步控制系统及其控制方法。
背景技术：
目前的装饰灯或者广告灯往往采用霓虹灯，将灯管安装在灯箱内，为了显示某个字符或者某种特殊形状，在灯箱上设置相应的透明窗口来产生相应的灯光效果，灯箱内通常只安装一只灯管，灯光变幻只存在开、关两种状态。而对于目前城市夜景装饰而言，现有技术往往不能满足要求，其一是因为霓虹灯发热量大，耗电量大，对于大面积的夜景装饰而言，采用霓虹灯不能满足节能减排，而且会增加了市政管理成本，其二是普通的霓虹灯美感效果差，灯光变幻形态少，而且不能结合音乐节奏进行同步变化，不能满足现代社会的需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种夜景灯饰声光同步控制系统，针对音符型LED夜景装饰灯的具体应用场景，在结合音乐节奏的变化情况，实现多种灯光变幻，增加城市夜景的美感。为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下首先提出一种夜景灯饰声光同步控制系统，设置有多个不同造型的灯饰模块，在每个灯饰模块处均设置有声控分机，所述多个声控分机通过RS485总线与控制室内的声控主机相连，所述声控主机通过音频线(L、R)与功放机的音频输出端连接。利用声控主机对功放机音频输出端输出的音乐信号进行处理，提取出音频信号的幅度变化值，根据音频信号幅度变化的状况控制各个灯饰模块的灯光效果，从而实现灯光同步。作为进一步描述，所述灯饰模块为音符型LED夜景装饰灯，由多个数码点光源LED 灯、多个无源RGB三色灯以及多个无源RGB花灯组合而成，所述多个数码点光源LED灯组成边框灯组并排列成音符轮廓形状，所述多个无源RGB三色灯分为8个背景灯组并依次镶嵌在所述边框灯组围成的区域内，所述多个无源RGB花灯组成花灯组并分别安插在所述背景灯组中。通过安装布局将多种灯具组合摆放成各种音符形状的造型，利用RGB三色灯实现灯光颜色的变换，结合动听的音乐，加上音符的跳动，增加了城市夜景的美感。结合上述灯饰模块的具体结构组合，所述声控分机中设置有微控制器，在该微控制器的RXD引脚上连接有MAX485模块，通过所述MAX485模块接收RS485总线上的灯光控制信号，该微控制器的输出端分别与所述灯饰模块中的多个数码点光源LED灯、多个无源RGB 三色灯以及多个无源RGB花灯连接。根据灯饰模块中各个灯具的具体布局，所述多个数码点光源LED灯相互串联在一起，并连接在所述微控制器的一路输出接口上，微控制器输出同一控制信号，可以实现所有数码点光源LED灯同亮或同灭，通过周期性的控制，可以实现边框灯组闪烁效果。所述多个无源RGB三色灯分为8个背景灯组，每个背景灯组均设置有三路控制线， 分别为红光控制信号线、绿光控制信号线以及蓝光控制信号线，同一背景灯组中的无源RGB 三色灯按照相同的顺序将其三根信号线连接在所述三路控制线上；同一组中的多个无源RGB三色灯连接方式相同，微控制器输出同一控制信号可以使同一组中的灯具具有相同的灯光效果，而不同组中的灯具可以采用不同的控制信号，也可以采用相同的控制信号，从而实现8个背景灯组产生多种灯光效果组合。所述多个无源RGB花灯组成花灯组，也设置有三路控制线，分别为红光控制信号线、绿光控制信号线以及蓝光控制信号线，相邻两个无源RGB花灯的三根信号线按照不同的顺序连接所述三路控制线。虽然采用一组控制端来控制多个无源RGB花灯，但是由于其连接方式的不同，同一控制信号即可以产生多种灯光效果，同时也降低了控制的难度。为了实现声音信号的采集和处理，所述声控主机中设置有主控制器、音频信号处理电路以及MAX485模块，所述音频信号处理电路的输入端设置有音频线接口，该音频信号处理电路用于实现滤波、放大并提取出音频信号的模拟幅度值，该音频信号处理电路的输出端与主控制器的一个AD输入端连接，主控制器通过AD采样获得所述音频信号的数字幅度值，并根据该数字幅度值确定相应的灯光控制信号，所述灯光控制信号通过主控制器的 TXD引脚输出，经过所述MAX485模块进行电平转换，最后通过RS485总线传送到所述声控分机中。根据上述电路结构，整个系统的灯光变幻可以与功放机中音乐的节奏变幻相结合，从而实现声光同步效果。本发明还提出了一种夜景灯饰声光同步控制系统的控制方法，按照以下步骤进第一步声控主机通过音频信号处理电路对功放机输出的音频信号进行采集和处理，并通过主控制器进行AD采样从而获得音频信号采样值；第二步声控主机通过RS485总线将所述音频信号采样值传送到每个声控分机中，在所述声控分机中的微控制器中设置有5种工作模式，分别为自动渐变模式、第一跳变模式、第二跳变模式、第三跳变模式和第四跳变模式；第三步声控分机判断音频信号采样值是否等于O :如果音频信号采样值等于0，即表示功放机没有放出音乐，则微控制器按照自动渐变模式运行；如果音频信号采样值不等于0，即表示功放机有放出音乐，则微控制器按照第一跳变模式、第二跳变模式、第三跳变模式以及第四跳变模式周期循环运行；第四步微控制器按照第三步中所确定的工作模式控制灯饰模块中相应灯具的发光状态。作为进一步描述，在自动渐变模式中，微控制器按照6种工作状态周期循环运行， 其中状态O :8个背景灯组中的无源RGB三色灯由绿色最暗变到绿色最亮；
状态I :8个背景灯组中的无源RGB三色灯由红色最亮变到红色最暗；状态2 8个背景灯组中的无源RGB三色灯由蓝色最暗变到蓝色最亮；状态3 8个背景灯组中的无源RGB三色灯由绿色最亮变到绿色最暗；状态4 8个背景灯组中的无源RGB三色灯由红色最暗变到红色最亮；状态5 8个背景灯组中的无源RGB三色灯由蓝色最亮变到蓝色最暗。再进一步描述，在第一跳变模式、第二跳变模式、第三跳变模式以及第四跳变模式中，微控制器中设置有背景色控制和效果色控制两个进程，其具体控制步骤如下第一步背景色控制微控制器将8个背景灯组均作为背景色块，并按照自动渐变模式中的控制算法控制所述8个背景灯组工作；第二步效果色控制微控制器根据具体的工作模式确定8个背景灯组中的效果色块，并以背景色块的补色作为效果色来控制相应背景灯组工作。将背景色的补色作为效果色，即背景色与效果色相加后为白色，从而使得效果色始终与背景色可以明显分辨，并且不产生类似红与绿的对色效果。根据不同的工作模式，效果色块的选择方式是不一样的。在第一跳变模式中，效果色块的确定方法是微控制器将音频信号采样值量化为8级，根据音频信号采样值的大小确定效果色的最大显示区域为n，微控制器在第一背景灯组到第8背景灯组之间依次填充η组效果色;在第二跳变模式中，效果色块的确定方法是微控制器将音频信号采样值量化为4级，根据音频信号采样值的大小确定效果色的最大显示区域为η，微控制器从第四背景灯组和第五背景灯组开始分别向两端填充η组效果色；在第三跳变模式中，效果色块的确定方法是微控制器将音频信号采样值量化为8级，根据音频信号采样值的大小确定效果色块的显示区域为η，微控制器将第η个背景灯组填充为效果色。而在第四跳变模式中，微控制器将8个背景灯组均作为效果色块，且以音频信号采样值作为亮度系数控制所有背景灯组的显色效果。本发明的显著效果是电路结构简单，设备安装方便，将灯饰模块中的灯光变幻效果与音乐节奏变幻情况相结合，实现声光同步控制，使得城市夜景有声有色，美化了市容， 提高了市政服务质量。
图I是本发明系统原理框图；图2为图I中灯饰模块I的实施例I结构示意图；图3 为图I中灯饰模块I的实施例2的结构示意4为图I中灯饰模块I的实施例3的结构示意5为图I中灯饰模块I的实施例4的结构示意图；图6为图I中声控分机2的电路原理图
图7为图I中声控主机3的电路原理框图；图8为图7中音频信号处理电路32的电路原理图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施例作进一步的说明。如图I所示，一种夜景灯饰声光同步控制系统，设置有多个不同造型的灯饰模块 I，在每个灯饰模块I处均设置有声控分机2，所述多个声控分机2通过RS485总线与控制室内的声控主机3相连，所述声控主机3通过音频线(L、R)与功放机的音频输出端连接。灯饰模块I的数量根据具体的应用场景来确定，该系统通常应用在滨江路、广场或者公园的绿化带上，根据路段的长短设置相应的数量，利用声控主机3对功放机音频输出端输出的音乐信号进行处理，提取出音频信号的幅度变化值，根据音频信号幅度变化的状况控制各个灯饰模块I的灯光效果，从而实现灯光同步。如图2所示，所述灯饰模块I为音符型LED夜景装饰灯，由多个数码点光源LED灯
11、多个无源RGB三色灯12以及多个无源RGB花灯13组合而成，所述多个数码点光源LED 灯11组成边框灯组并排列成音符轮廓形状，所述多个无源RGB三色灯12分为8个背景灯组121 128并依次镶嵌在所述边框灯组围成的区域内，所述多个无源RGB花灯13组成花灯组并分别安插在所述背景灯组121 128中。如图3、图4、图5所示，实施过程中灯饰模块I的造型可以设计成多种音符的轮廓形状，通过安装布局将多种灯具组合摆放成各种音符形状的造型，利用RGB三色灯实现灯光颜色的变换，结合动听的音乐，加上音符的跳动，从而增加城市夜景的美感。如图6所示，所述声控分机2中设置有微控制器21，在该微控制器21的RXD引脚上连接有MAX485模块22，通过所述MAX485模块22接收RS485总线上的灯光控制信号，该微控制器21的输出端分别与所述灯饰模块I中的多个数码点光源LED灯11、多个无源RGB 三色灯12以及多个无源RGB花灯13连接。根据灯饰模块I中各个灯具的具体布局，所述多个数码点光源LED灯11相互串联在一起，并连接在所述微控制器21的一路输出接口上,微控制器21输出同一控制信号,可以实现所有数码点光源LED灯11同亮或同灭，通过周期性的控制，可以实现边框灯组闪烁效果。所述多个无源RGB三色灯12分为8个背景灯组121 128，每个背景灯组121 128均设置有三路控制线，分别为红光控制信号线R、绿光控制信号线G以及蓝光控制信号线B，同一背景灯组121 128中的无源RGB三色灯12按照相同的顺序将其三根信号线连接在所述三路控制线上；同一组中的多个无源RGB三色灯12连接方式相同，微控制器21输出同一控制信号可以使同一组中的灯具具有相同的灯光效果，而不同组中的灯具可以采用不同的控制信号，也可以采用相同的控制信号，从而实现8个背景灯组121 128产生多种灯光效果组
入
口 ο所述多个无源RGB花灯13组成花灯组，也设置有三路控制线，分别为红光控制信号线R、绿光控制信号线G以及蓝光控制信号线B，相邻两个无源RGB花灯13的三根信号线按照不同的顺序连接所述三路控制线。
虽然采用一组控制端来控制多个无源RGB花灯13，但是由于其连接方式的不同， 同一控制信号即可以产生多种灯光效果，同时也降低了控制的难度。如图7所示，所述声控主机3中设置有主控制器31、音频信号处理电路32以及 MAX485模块33，所述音频信号处理电路32的输入端设置有音频线接口，该音频信号处理电路32用于实现滤波、放大并提取出音频信号的模拟幅度值，该音频信号处理电路32的输出端与主控制器31的一个AD输入端连接，主控制器31通过AD采样获得所述音频信号的数字幅度值，并根据该数字幅度值确定相应的灯光控制信号，所述灯光控制信号通过主控制器31的TXD引脚输出，经过所述MAX485模块33进行电平转换，最后通过RS485总线传送到所述声控分机2中，采用MAX485模块33进行电平转换后发送到RS485总线上，便于控制信号的长距离传输。如图8所示，在具体实施过程中，音频信号处理电路32由低通滤波电路、半周放大电路、峰值检波电路、差分放大电路以及谷值信号提取电路组成，利用运放0P1、电容C2、电阻R2和电阻R5组成低通滤波电路，提升音频信号中的低频部分，结合音乐中音频信号的频率范围，所述低通滤波电路的截止频率为200Hz 500Hz。音频信号通过低通滤波电路后从a点进入半周放大电路中，由于电阻Rl和二极管 Dl组成半周整流器，当输入端的电压大于接地电压，二极管Dl截止，输入信号的正半周通过电阻Rl进入运放0P2同相输入端，运放0P2的增益由电阻R3和电阻R4控制，因此c点输出音频半周信号。音频半周信号从c点进入峰值检波电路中，由于电阻R6的阻值远远大于电阻R8， 当一个音频信号的正半周输入时，信号通过电阻R6和二极管D2使电容C2快速充电到峰值电压，信号达到峰值过后电容C2通过电阻R8放电，使得d点输出音频半周信号的包络线信号。包络线信号从d点输出，由于播放一个连续音乐时，音频信号的幅度包络线不会低到地电平，而且有一定直流分量，如果信号直接传输到声音同步控制设备，控制设备不能达到最大动态范围，为去除d点输出信号的直流分量，d点输出的信号分成两路分别输入到运放0P3和运放0P4，d点输出的一路信号通过运放0P4缓冲后由二极管D3和电容C3提取信号谷值，当运放0P4输出电压高于二极管D3正极端的电压时，二极管D3截止，电容C3通过电阻RlO缓慢放电，电容C3和电阻RlO时间常数一般取Is以上，从而在e点输出信号的谷值包络线。d点输出的另一路信号送入到运放0P3的正相输入端，运放0P3是一个的差分放大电路，d点为正相输入，e点为反相输入，e点输出的信号是d点输出信号谷值包络线，因此，运放0P3输出的信号为Vo = (Vd-Ve) *G，其中Vo为运放0P3输出信号电压，VdSdA 输出信号的电压，Ve为e点输出信号的电压，G为运放0P3的增益,增益由电阻R7和电阻 R9决定，由于输出信号是d点信号与它的谷值包络线信号相减，因此运放0P3去除了 d点信号的直流分量，只输出一个音频信号幅度变化的值，该值的动态范围较大，满足主控制器31 的采样需求。根据上述电路结构，整个系统的灯光变幻可以与功放机中音乐的节奏变幻相结合，从而实现声光同步效果。本发明还提出了一种夜景灯饰声光同步控制系统的控制方法，按照以下步骤进
第一步声控主机3通过音频信号处理电路32对功放机输出的音频信号进行采集和处理，并通过主控制器31进行AD采样从而获得音频信号采样值，实施过程中，主控制器 31采用8位AD采样，所得音频信号采样值用8位二进制数表示，取值范围为O 255 ;第二步声控主机3通过RS485总线将所述音频信号采样值传送到每个声控分机 2中，在所述声控分机2中的微控制器21中设置有5种工作模式,分别为自动渐变模式、第一跳变模式、第二跳变模式、第三跳变模式和第四跳变模式；第三步声控分机2判断音频信号采样值是否等于O :如果音频信号采样值等于0，即表示功放机没有放出音乐，则微控制器21按照自动渐变模式运行；如果音频信号采样值不等于0，即表示功放机有放出音乐，则微控制器21按照第一跳变模式、第二跳变模式、第三跳变模式以及第四跳变模式周期循环运行；第四步微控制器21按照第三步中所确定的工作模式控制灯饰模块I中相应灯具的发光状态。作为进一步描述，在自动渐变模式中，微控制器21按照6种工作状态周期循环运行，其中状态O8个背景灯组121 128中的无源RGB Ξ三色灯12見;
R立状态I8个背景灯组121 128中的无源RGB Ξ三色灯12H曰；
状态28个背景灯组121 128中的无源RGB Ξ三色灯12見;
R立状态38个背景灯组121 128中的无源RGB Ξ三色灯12H曰；
状态48个背景灯组121 128中的无源RGB Ξ三色灯12売;
状态58个背景灯组121 128中的无源RGB Ξ三色灯12暗。实施过程中，声光同步控制主要对8个背景灯组121 128进行控制，而边框灯组以及花灯组中的灯具是在微控制器21内预设有控制算法，按照一定的周期循环变化。在背景灯组的控制过程中，由于背景灯组中的灯具均为无源RGB三色灯，使用RGB三分量可分别控制灯具的发光功率，改变三个分量的值可使灯具发出RGB范围内所有颜色的光。因此，在微控制器21的控制算法中定义了 8个背景灯组相对应的RGB分量，每个分量256级，因此用一个24字节数据作为显示缓冲区，各字节定义为1R，1G，1B，2R，2G，2B，……，8R，8G，8B。另外还定义了 6个8位无符号数的全局变量，分别为背景色红色分量VR、背景色绿色分量VG、 背景色蓝色分量VB、效果色红色分量VR2、效果色绿色分量VG2以及效果色蓝色分量VB2。在自动渐变模式中，分别将背景色红色分量VR、背景色绿色分量VG、背景色蓝色分量VB赋值给8个背景灯组相对应的RGB分量，即可实现相应颜色的改变。以状态O为例， 要使8个背景灯组121 128中的无源RGB三色灯12由绿色最暗变到绿色最亮，则将背景色红色分量VR设为0，将背景色蓝色分量VB设为0，将背景色绿色分量VG从O逐步增加到 255即可实现，其他状态以此类推。以上这种模式主要是在没有声控信号输入情况下，灯具颜色为随时间自动变化， 所有背景灯组均为同一色彩，不出现跳变情况。而为了背景灯光随声控信号跳变，在第一跳变模式、第二跳变模式、第三跳变模式以及第四跳变模式中，微控制器21中设置有背景色控制和效果色控制两个进程，其具体控制步骤如下第一步背景色控制微控制器21将8个背景灯组121 128均作为背景色块，并按照自动渐变模式中的控制算法控制所述8个背景灯组121 128工作；第二步效果色控制微控制器21根据具体的工作模式确定8个背景灯组121 128中的效果色块，并以背景色块的补色作为效果色来控制相应背景灯组121 128工作，即将效果色红色分量 VR2设置为VR2 = 255-VR，将效果色绿色分量VG2设置为VG2 = 255-VG，将效果色蓝色分量 VB2 设置为 VB2 = 255-VB。将背景色的补色作为效果色，即背景色与效果色相加后为白色，从而使得效果色始终与背景色可以明显分辨，并且不产生类似红与绿的对色效果。根据不同的工作模式，效果色块的选择方式是不一样的。在第一跳变模式中，效果色块的确定方法是微控制器21将音频信号采样值量化为8级，根据音频信号采样值的大小确定效果色的最大显示区域为n，微控制器21在第一背景灯组121到第8背景灯组128之间依次填充η组效果色；在第二跳变模式中，效果色块的确定方法是微控制器21将音频信号采样值量化为4级，根据音频信号采样值的大小确定效果色的最大显示区域为η，微控制器21从第四背景灯组124和第五背景灯组125开始分别向两端填充η组效果色；在第三跳变模式中，效果色块的确定方法是微控制器21将音频信号采样值量化为8级，根据音频信号采样值的大小确定效果色块的显示区域为η，微控制器21将第η个背景灯组填充为效果色。而在第四跳变模式中，微控制器21将8个背景灯组121 128均作为效果色块， 且以音频信号采样值作为亮度系数控制所有背景灯组121 128的显色效果。下面举例说明上述各种跳变模式的具体控制过程，假设音频信号采样值为 10011100，即十进制值为156。如果工作在第一跳变模式，微控制器21将音频信号采样值量化为8级后所确定的效果色最大显示区域η = 156/31 = 5，即微控制器21在第一背景灯组121到第五背景灯组 125之间依次填充效果色，在第六背景灯组122到第八背景灯组128之间保留背景色，此时
VR2 = IR = 2R ........ 5R, VG2 = IG = 2G ........ 5G, VB2 = IB = 2Β .......5Β,而 VR
=6R = 7R = 8R, VG = 6G = 7G = 8G, VB = 6Β = 7Β = 8Β。如果工作在第二跳变模式，微控制器21将音频信号采样值量化为4级后所确定的效果色最大显示区域η = 156/63 = 2，即微控制器21从第四背景灯组124和第五背景灯组 125开始分别向两端填充2组效果色，将第一背景灯组121、第二背景灯组122、第七背景灯组127以及第八背景灯组128保留为背景色，此时VR2 = 3R = 4R = 5R = 6R，VG2 = 3G = 4G = 5G = 6G, VB2 = 3B = 4B = 5B = 6B,而 VR = IR = 2R = 7R = 8R, VG = IG = 2G = 7G = 8G, VB = IB = 2B = 7B = 8B。如果工作在第三跳变模式，微控制器21将音频信号采样值量化为8级所确定的效果色块的显示区域为η = 156/31 = 5，微控制器21将第五背景灯组125填充为效果色，将其他背景灯组保留为背景色，此时VR2 = 5R，VG2 = 5G，VB2 = 5Β,而VR = IR = 2R = 3R =4R = 6R = 7R = 8R, VG = IG = 2G = 3G = 4G = 6G = 7G = 8G, VB = IB = 2Β = 3Β = 4Β = 6Β = 7Β = 8Β。如果工作在第四跳变模式，微控制器21将8个背景灯组121 128均作为效果色块，且以音频信号采样值作为亮度系数控制所有背景灯组121 128的显色效果。此时VR2 = VR*156/256 = IR = 2R ........ 8R ；VB2 = VB*156/256 = IB = 2B ........ 8B ；VG2 = VG*156/256 = IG = 2G ........ 8G。结合上述实施例，本发明将灯饰模块I中的灯光变幻效果与音乐节奏变幻情况相结合，实现了声光同步控制，使得城市夜景有声有色，从而美化市容市貌，提高了百姓的生活质量。尽管以上结构结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但本发明不限于上述具体实施方式
，上述具体实施方式
仅仅是示意性的而不是限定性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，如更改具体的灯光变幻模式，更改灯光造型等等，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种夜景灯饰声光同步控制系统，其特征在于设置有多个不同造型的灯饰模块(1)，在每个灯饰模块(I)处均设置有声控分机(2)，所述多个声控分机(2)通过RS485总线与控制室内的声控主机(3)相连，所述声控主机(3)通过音频线(L、R)与功放机的音频输出端连接。
2.根据权利要求I所述的夜景灯饰声光同步控制系统，其特征在于所述灯饰模块(I) 为音符型LED夜景装饰灯，由多个数码点光源LED灯(11)、多个无源RGB三色灯(12)以及多个无源RGB花灯(13)组合而成，所述多个数码点光源LED灯(11)组成边框灯组并排列成音符轮廓形状，所述多个无源RGB三色灯(12)分为8个背景灯组(121 128)并依次镶嵌在所述边框灯组围成的区域内，所述多个无源RGB花灯(13)组成花灯组并分别安插在所述背景灯组(121 128)中。
3.根据权利要求2所述的夜景灯饰声光同步控制系统，其特征在于所述声控分机(2) 中设置有微控制器(21)，在该微控制器(21)的RXD引脚上连接有MAX485模块(22)，通过所述MAX485模块(22)接收RS485总线上的灯光控制信号，该微控制器(21)的输出端分别与所述灯饰模块(I)中的多个数码点光源LED灯(I I)、多个无源RGB三色灯(12)以及多个无源RGB花灯(13)连接。
4.根据权利要求3所述的夜景灯饰声光同步控制系统，其特征在于所述多个数码点光源LED灯(11)相互串联在一起，并连接在所述微控制器(21)的一路输出接口上；所述多个无源RGB三色灯(12)分为8个背景灯组(121 128)，每个背景灯组(121 128)均设置有三路控制线，分别为红光控制信号线(R)、绿光控制信号线(G)以及蓝光控制信号线(B)，同一背景灯组(121 128)中的无源RGB三色灯(12)按照相同的顺序将其三根信号线连接在所述三路控制线上；所述多个无源RGB花灯(13)组成花灯组，也设置有三路控制线，分别为红光控制信号线(R)、绿光控制信号线(G)以及蓝光控制信号线(B)，相邻两个无源RGB花灯(13)的三根信号线按照不同的顺序连接所述三路控制线。
5.根据权利要求I所述的夜景灯饰声光同步控制系统，其特征在于所述声控主机(3) 中设置有主控制器(31)、音频信号处理电路(32)以及MAX485模块(33)，所述音频信号处理电路(32)的输入端设置有音频线接口，该音频信号处理电路(32)用于实现滤波、放大并提取出音频信号的模拟幅度值，该音频信号处理电路(32)的输出端与主控制器(31)的一个AD输入端连接，主控制器(31)通过AD采样获得所述音频信号的数字幅度值，并根据该数字幅度值确定相应的灯光控制信号，所述灯光控制信号通过主控制器(31)的TXD引脚输出，经过所述MAX485模块(33)进行电平转换，最后通过RS485总线传送到所述声控分机(2)中。
6.一种夜景灯饰声光同步控制系统的控制方法，其特征在于按照以下步骤进行 第一步声控主机(3)通过音频信号处理电路(32)对功放机输出的音频信号进行采集和处理，并通过主控制器(31)进行AD采样从而获得音频信号采样值；第二步声控主机(3)通过RS485总线将所述音频信号采样值传送到每个声控分机(2)中，在所述声控分机(2)中的微控制器(21)中设置有5种工作模式，分别为自动渐变模式、第一跳变模式、第二跳变模式、第三跳变模式和第四跳变模式；第三步声控分机(2)判断音频信号采样值是否等于O :如果音频信号采样值等于0，即表示功放机没有放出音乐，则微控制器(21)按照自动渐变模式运行；如果音频信号米样值不等于O,即表不功放机有放出音乐,贝U微控制器(21)按照第一跳变模式、第二跳变模式、第三跳变模式以及第四跳变模式周期循环运行；第四步微控制器(21)按照第三步中所确定的工作模式控制灯饰模块(I)中相应灯具的发光状态。
7.根据权利要求6所述的夜景灯饰声光同步控制系统的控制方法，其特征在于在自动渐变模式中，微控制器(21)按照6种工作状态周期循环运行，其中状态O :8个背景灯组(121 128)中的无源RGB三色灯(12)由绿色最暗变到绿色最売;状态I :8个背景灯组(121 128)中的无源RGB三色灯(12)由红色最亮变到红色最暗；状态2 8个背景灯组(121 128)中的无源RGB三色灯(12)由蓝色最暗变到蓝色最売;状态3 8个背景灯组(121 128)中的无源RGB三色灯(12)由绿色最亮变到绿色最暗；状态4 8个背景灯组(121 128)中的无源RGB三色灯(12)由红色最暗变到红色最売;状态5 8个背景灯组(121 128)中的无源RGB三色灯(12)由蓝色最亮变到蓝色最暗。
8.根据权利要求7所述的夜景灯饰声光同步控制系统的控制方法，其特征在于在第一跳变模式、第二跳变模式、第三跳变模式以及第四跳变模式中，微控制器(21)中设置有背景色控制和效果色控制两个进程，其具体控制步骤如下第一步背景色控制微控制器(21)将8个背景灯组(121 128)均作为背景色块，并按照自动渐变模式中的控制算法控制所述8个背景灯组(121 128)工作；第二步效果色控制微控制器(21)根据具体的工作模式确定8个背景灯组(121 128)中的效果色块，并以背景色块的补色作为效果色来控制相应背景灯组(121 128)工作。
9.根据权利要求8所述的夜景灯饰声光同步控制系统的控制方法，其特征在于在第一跳变模式中，效果色块的确定方法是微控制器(21)将音频信号采样值量化为8级，根据音频信号采样值的大小确定效果色的最大显示区域为n，微控制器(21)在第一背景灯组(121)到第8背景灯组(128)之间依次填充η组效果色；在第二跳变模式中，效果色块的确定方法是微控制器(21)将音频信号采样值量化为4级，根据音频信号采样值的大小确定效果色的最大显示区域为η，微控制器(21)从第四背景灯组(124)和第五背景灯组(125)开始分别向两端填充η组效果色；在第三跳变模式中，效果色块的确定方法是微控制器(21)将音频信号采样值量化为8级，根据音频信号采样值的大小确定效果色块的显示区域为n，微控制器(21)将第η个背景灯组填充为效果色。
10.根据权利要求8所述的夜景灯饰声光同步控制系统的控制方法，其特征在于在第四跳变模式中，微控制器(21)将8个背景灯组(121 128)均作为效果色块，且以音频信号采样值作为亮度系数控制所有背景灯组(121 128)的显色效果。
全文摘要
本发明公开了一种夜景灯饰声光同步控制系统及其控制方法，其特征在于系统设置有多个不同造型的灯饰模块，在每个灯饰模块处均设置有声控分机，所述多个声控分机通过RS485总线与控制室内的声控主机相连，所述声控主机通过音频线与功放机的音频输出端连接。其方法在于声控分机具备多种工作模式，能根据声控主机采样所得的音频信号幅度变化情况来改变灯饰模块中各个灯具的发光状态。其显著效果是电路结构简单，设备安装方便，将灯饰模块中的灯光变幻效果与音乐节奏变幻情况相结合，实现声光同步控制，使得城市夜景有声有色，美化了市容，提高了市政服务质量。
文档编号H05B37/02GK102595704SQ20121000674
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月6日 优先权日2012年1月6日
发明者唐蜜, 张宏图, 张红波 申请人:重庆三弓科技发展有限公司