CN108443736A - 成像闪光棒 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种发光技术领域，具体涉及一种用于演唱会或其他欢庆场合，或者是儿童玩耍使用的成像闪光棒。成像闪光棒，包括手柄和闪光主体，手柄和闪光主体通过旋转连接件连接。所述的闪光主体上设置有显示单元，传感单元、主控单元和供电单元。本发明提供的成像闪光棒能够以手柄为轴360度旋转，也可以直接使用闪光主体，显示面积更大，显示内容更加丰富不仅可以显示文字还可以显示图片和GIF动态图。
Description
技术领域
本发明属于一种发光技术领域，具体涉及一种用于演唱会或其他欢庆场合， 或者是儿童玩耍使用的成像闪光棒。
背景技术
目前存在一种情况是在现今的演唱会中，许多人喜欢准备荧光棒，因为随 着音乐起舞的荧光棒更能增添演唱会愉悦的气氛。然而，传统的荧光棒每一支 只能发出一种色光，且荧光棒内含多种化学成分，包含以塑料管装着的草酸苯 酯多为领苯二甲酸和领苯二甲酸二丁酯，这类化学物质具有低毒性，误食或不 小心接触到皆有可能导致恶心、麻痹、头晕、昏迷的现象。因此，在演唱会现 场，部分的歌迷会改用能变换发光颜色的LED成像闪光棒来增加气氛，这样还 能吸引更多人的目光。
随着人们生活水平的提高，同时还存在另一种情况是一些科技含量较高的 儿童玩具有了更大的市场需求，特别是一些可以在夜晚发光的光电产品。
现目前市场上出现了一些LED成像闪光棒，它是一根棍子的形状，通过内 部电路的控制能够有规律的发光，有的还可以显示出简单的文字，这在晚上看 起来非常的时尚和亮丽。但是，这种结构的LED成像闪光棒功能相对比较简单， 只能显示简单的文字等，棒子的结构只能左右挥动，这样它的显示面积就收到 了很大的限制。并且棒子在挥动的过程中速度不均匀，在两端时速度较慢中间 时速度较快，这样就使显示的文字产生了中间拉伸，两端压缩的效果，给人的 感觉不尽完美。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中存在的问题提供一种成像闪光棒，该成 像闪光棒解决了挥动过程速度不均匀显示不完整不稳定的问题。
本发明的技术方案是：
成像闪光棒，包括手柄和闪光主体，手柄和闪光主体通过旋转连接件连接， 闪光主体上设置有开关。
所述的闪光主体上设置有发光单元和发声单元，所述的发光单元能发出多 种颜色和多种闪烁速率的色光并组成一幅完整的图画，所述的发声单元能够播 放音乐；传感单元，所述的传感单元能够采集闪光主体旋转过程中的信息并把 信息传递给主控单元；主控单元，所述的主控单元与所述发光单元、发声单元、 传感单元连接，且当收到所述传感单元发来的信息时会按照PID算法计算并作 出分析判断发出指令控制发光单元和发声单元的开启、关闭、切换发光颜色及 闪光频率；供电单元，所述的供电单元给主控单元、发声单元，发光单元供电。
具体的，所述的闪光主体上还设置存储单元。
具体的，所述的手柄上设置有磁性块。
具体的，所述的传感单元采用霍尔传感器或者是红外传感器。
具体的，所述的闪光主体上还设置有USB接口。
具体的，所的主控单元通过单片机实现控制，单片机型号为 STM32F030F4P6。
具体的，所述的主控单元通过单片机实现控制，单片机型号为 STM32F103C8T6。
具体的，所述的发光单元为LED灯组。
具体的，所述的旋转连接件为卡扣，卡扣上一体连接有棘轮机构，棘轮机 构固定于闪光主体上，所述的手柄位于闪光主体中间正下方，卡扣固定连接在 手柄上，卡扣能够扣合到发光主体上。
具体的，所述的旋转连接件为旋转轴，旋转轴设置于旋转轴套内，旋转轴 上方设置有挡片，旋转轴套位于手柄内，手柄与闪光主体为一体设计呈“L”型。
本发明提供的成像闪光棒能够以手柄为轴360度旋转，也可以直接使用闪 光主体，显示面积更大，显示内容更加丰富不仅可以显示文字还可以显示图片 和GIF动态图。通过传感器来计算旋转一圈的误差，然后通过PID算法来更正 在每一周需要刷新数据的速度。这样的显示效果更加稳定。可以播放音乐，可 以通过USB与电脑连接修改显示内容。可以做广告晚间出现作为安全警示灯。
本发明提供的LED魔法棒结构简单，外观可爱更符合小朋友的审美需求， 在玩耍的时候能够将自己喜欢的卡通人物或者自己的照片显示出来。另外现在 晚间游玩的民众越来越多，LED魔法棒还可以作为一种安全警示灯，在黑暗的 环境中警醒司机。
附图说明
图1是本发明的模块结构示意图；
图2是具体实施方式1所述的成像闪光棒的结构示意图；
图3是具体实施方式3所述的成像闪光棒的结构示意图；
图4是PID算法原理结构示意图。
1手柄、2闪光主体、3磁性块、4霍尔传感器、5LED灯、6发声单元、 7电路板、8电池、9开关、10USB接口、11卡扣、12旋转轴套、 13旋转轴、14棘轮、15棘齿、16红外传感器。
具体实施方式
如图1所示为成像闪光棒，包括手柄1和闪光主体2，手柄1和闪光主体2 通过旋转连接件连接，闪光主体2上设置有开关9。
所述的闪光主体2内设置有发光单元和发声单元，所述的发光单元能发出 多种颜色和多种闪烁速率的色光并组成一幅完整的图画，所述的发光单元为 LED闪光灯组。所述的发声单元6能够播放音乐；所述的传感单元能够采集闪 光主体2旋转过程中的信息并把信息传递给主控单元；主控单元，所述的主控 单元与所述发光单元、发声单元6、传感单元连接，且当收到所述传感单元发来 的信息时会按照PID算法计算并作出分析判断发出指令控制发光单元的开启、 关闭、切换发光颜色及闪光频率；供电单元，所述的供电单元给主控单元、发 声单元，发光单元供电。
所述的主控单元接收到传感单元发送的信号按照PID算法计算后然后按照 一定的速度发送到显示单元显示。
PID算法是一种按偏差的比例P、积分I和微分D进行控制的调节方法。它 原理简单是连续动态校正的一种有效方法。理想的匀速旋转状态下传感器每扫 过一次磁性块或者是挡块，主控单元就会向显示单元刷新N组数据(N由分辨 率决定，可以在PC端软件调整分辨率大小)。事实手动旋转大部分时候是非匀 速的，主控单元往往刷新的数据会大于或小于N，这样就导致了偏差的产生， 从而使图像发生扭曲变形，影响显示效果。PID算法可以将这个偏差控制在一个 很小的范围，使图像更加稳定，其原理结构图如图4所示。
在这里规定t时刻，设定的数据组数度为Rin(t),实际刷新的数据组数为 Rout(t)，偏差量为err(t)＝Rin(t)-Rout(t).数据刷新的速度为U(x)。PID的基本公 式为：
假设采样间隔为T，则在KT时刻：
偏差err(K)＝Rin(K)-Rout(K).
积分部分用加和的形式表示，即err(K)+err(K+1)+，，，，
微分部分用斜率的形式表示，即[err(K)-err(K-1)]/T
带入公式1得到：
则u(K)可以表示为
u(k)Kp(err(k)+Ki∑err(j)+kd(err(k)-err(k-1)))
在实际控制中我们只要调整比例系数Kp、积分系数Ki和微分系数Kd,就可 以将偏差控制在一个很小的范围。
具体实施方式1
本实施例手柄1位于闪光主体1的中部正下方，手柄1形状为"口"字型，适 合用于儿童玩具，闪光主体1为中空壳体，其内部设置电路板7，电路板7上表 面上设置有LED灯5显示单元，电路板背面设置有霍尔传感器4，所述的手柄 1上设置有磁性块3，所述的旋转连接件为卡扣11，卡扣11上一体连接有棘轮 机构，棘轮机构包括有14棘轮和15棘齿，卡扣11固定连接在手柄1上，卡扣 11能够扣合到发光主体2上，也可以根据需要将手柄2与闪光主体1分开。
本实施例中所提供的成像闪光棒是不具有USB和存储单元的普通版，闪光 主体1上设置有开关9，供电单元为电池8，所述的主控单元设置在电路板7上， 所述的主控单元通过单片机实现控制，单片机型号为STM32F030F4P6，该型号 单片机控制的成像闪光棒显示内容是生产时输入进去的是固定死的，不能变动。
在使用本具体实施方式所提供的成像闪光棒时，成像闪光棒的闪光主体每 旋转一周，霍尔传感器4就会扫过磁铁块3一次，然后将信号传送给主控单元。 主控单元接收到传感器信号后按照PID算法计算后从存储单元读取出数据然后 按照一定的速度发送到LED灯5组显示成像。
本具体实施方式提供的LED成像闪光棒结构简单，外观可爱更符合小朋友 的审美需求，在玩耍的时候能够将自己喜欢的卡通人物或者自己的照片显示出 来。另外现在晚间游玩的民众越来越多，成像闪光棒还可以作为一种安全警示 灯，在黑暗的环境中警醒司机。
具体实施方式2
本具体实施方式与具体实施方式1不同的是本例中提供的成像闪光棒是具 有USB和存储单元的高档版，本实施例手柄1位于闪光主体1的中部正下方， 手柄1形状为圆环形，所述的闪光主体2上设置有USB接口10，所述的存储单 元存储通过USB接口10传递信息。所述的主控单元通过单片机实现控制，单 片机型号为STM32F103C8T6。该型号单片机可以显示彩色和单色，所述主控单 元通过USB和电脑连接会被电脑识别为一个U盘，更改内容时只需将处理好的 图像文件放入U盘中就可，然后主控单元发送到存储单元来替换或删除已有数 据。
在使用本具体实施方式所提供的成像闪光棒时，成像闪光棒的闪光主体2 每旋转一周，霍尔传感器4就会扫过磁铁块3一次，然后将信号传送给主控单 元。主控单元接收到传感器信号后按照PID算法计算后从存储单元读取出数据 然后按照一定的速度发送到LED灯5组显示成像。
具体实施方式3
本实施例所提供的成像闪光棒的旋转连接件为旋转轴13，旋转轴13设置于 旋转轴套12内，旋转轴13上方还设置有的挡片17，旋转轴套位于手柄1内， 手柄1与闪光主体2为一体设计呈“L”型，适合用于演唱会和欢庆场合中。本 具体实施方式中所提供的成像闪光棒的闪光主体2上设置存储单元，闪光主体1 上设置有开关9，供电单元为电池8，所述的主控单元和存储单元都设置在电路 板7上，所述的闪光主体2上还设置有USB接口10，所示的传感单元为红外传 感器16。如图3所示。闪光主体2每旋转一周，红外传感器16就会扫过挡片 17一次，然后将信号传送给主控单元。主控单元接收到红外传感器16的信号后 按照PID算法计算后从存储单元读取出数据然后按照一定的速度发送到LED灯 5组显示成像。
所述的主控单元通过单片机实现控制，单片机型号为STM32F103C8T6，该 型号单片机可以显示彩色和单色，所述主控单元主控单元通过USB接口10和 电脑连接会被电脑识别为一个U盘，更改内容时只需将处理好的图像文件放入 U盘中就可，然后主控单元发送到存储单元来替换或删除已有数据。
具体实施方式4
本实施例所提供的成像闪光棒的旋转连接件为旋转轴13，旋转轴13设置于 旋转轴套12内，旋转轴13上方还设置有的挡片17，旋转轴套位于手柄1内， 手柄1与闪光主体2为一体设计呈“L”型。适合用于演唱会和欢庆场合中，本 具体实施方式中所提供的成像闪光棒的闪光主体2上不具有存储单元，闪光主 体1上设置有开关9，供电单元为电池8，所示的传感单元为红外传感器16，所 述的主控单元设置在电路板7上，所的主控单元通过单片机实现控制，单片机 型号为STM32F030F4P6，该型号单片机控制的成像闪光棒显示内容是生产时输 入进去的是固定死的，不能变动。闪光主体2每旋转一周，红外传感器16就会 扫过挡片17一次，然后将信号传送给主控单元。主控单元接收到红外传感器16 的信号后按照PID算法计算后读取出数据然后按照一定的速度发送到LED灯5 组显示成像。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限 制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人 员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征 进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保 护的技术方案范围当中。
Claims (10)
1.成像闪光棒，包括手柄(1)和闪光主体(2)，手柄(1)和闪光主体(2)通过旋转连接件连接，闪光主体(2)上设置有开关(9)，其特征在于；
所述的闪光主体(2)上设置有发光单元和发声单元，所述的发光单元能发出多种颜色和多种闪烁速率的色光并组成一幅完整的图画，所述的发声单元能够播放音乐；传感单元，所述的传感单元能够采集闪光主体2旋转过程中的信息并把信息传递给主控单元；主控单元，所述的主控单元与所述发光单元、发声单元(6)、传感单元连接，且当收到所述传感单元发来的信息时会按照PID算法计算并作出分析判断发出指令控制发光单元的开启、关闭、切换发光颜色及闪光频率；供电单元，所述的供电单元给主控单元、发声单元、发光单元供电。
2.根据权利要求1所述成像闪光棒，其特征在于，所述的闪光主体(2)上还设置存储单元。
3.根据权利要求1所述成像闪光棒，其特征在于，所述的手柄(1)上设置有磁性块(3)。
4.根据权利要求1所述成像闪光棒，其特征在于，所述的传感单元采用霍尔传感器(4)或者是红外传感器(16)。
5.根据权利要求2所述成像闪光棒，其特征在于，所述的闪光主体(2)上还设置有USB接口(10)。
6.根据权利要求1所述成像闪光棒，其特征在于，所的主控单元通过单片机实现控制，单片机型号为STM32F030F4P6。
7.根据权利要求2所述成像闪光棒，其特征在于，所述的主控单元通过单片机实现控制，单片机型号为STM32F103C8T6。
8.根据权利要求1所述成像闪光棒，其特征在于，所述的发光单元为LED灯(5)组。
9.根据权利要求1所述成像闪光棒，其特征在于，所述的旋转连接件为卡扣(11)，卡扣(11)上连接有棘轮机构，所述的手柄(1)位于闪光主体(2)中间正下方，卡扣(11)固定连接在手柄(1)上，卡扣(11)能够扣合到发光主体(2)上。
10.根据权利要求1所述成像闪光棒，其特征在于，所述的旋转连接件为旋转轴(13)，旋转轴(13)上方设置有挡片(17)，旋转轴(13)设置于旋转轴套(12)内，旋转轴套位于手柄(1)内，手柄(1)与闪光主体(2)为一体设计呈“L”型。
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