CN205208433U - 一种彩灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种能够形成绚丽的灯光效果的彩灯。它具有罩壳和电路板；所述电路板具有单片微型控制单元、通过输出功率放大模块与单片微型控制单元电连接的LED灯，与单片微型控制单元电连接的微动开关，向所述电路板供电的供电模块；其特征是：所述罩壳包括环部和封闭环部一端的面板，电路板设置在环绕电路板的环部内壁上；设置在电路板上的开关的上端伸出面板，LED灯位于罩壳内部，环部和面板均为透明材料制成，环部周向上各处在径向方向的宽度不完全相同。

Description

一种彩灯

技术领域

本实用新型涉及一种彩灯。

背景技术

现有的彩灯，一般只是在电路板设置几个LED灯，通过固化的程序控制LED发出不同颜色。

这种彩灯，因其构造限制，色彩单调，无法形成绚丽的灯光效果。另外，这种彩灯对于使用者来说，无法根据自己的需要来改变彩灯的外形，也无法自行控制彩灯（只能采用生产厂商设定的模式如开关进行控制），也无法改变生产厂商设定的彩灯工作状态。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够形成绚丽的灯光效果的彩灯。

本实用新型所述的彩灯，具有罩壳和电路板；所述电路板具有单片微型控制单元、通过输出功率放大模块与单片微型控制单元电连接的LED灯，与单片微型控制单元电连接的微动开关，向所述电路板供电的供电模块；其特征是：所述罩壳包括环部和封闭环部一端的面板，电路板设置在环绕电路板的环部内壁上；设置在电路板上的开关的上端伸出面板，LED灯位于罩壳内部，环部和面板均为透明材料制成，环部周向上各处在径向方向的宽度不完全相同。

本实用新型的有益效果：环部周向上各处在径向方向的宽度不完全相同，透明材料制成环部外形差异形成的不同凸透镜形状，对于在透明环部中传递的光线进行散射，在环部外侧边形成彩虹状彩色光带。同时，光线在传递过程中还会形成面板和环部之间的光的折射、反射和散射，从而产生绚丽的灯光效果。

上述的彩灯，环部至少包括叠合的上中下三片，电路板嵌入中片上所开的嵌入孔内，上片位于电路板正面周边和中片正面上；下片位于电路板背面周边和中片背面上；上中下三片周向各处的宽度均不完全相同。这种多片叠合结构，更方便装配，同时，利用堆叠的多片透明板形成的多层凸透镜，让光线在传递过程中形成层板间光的折射、反射和层板内光的散射，产生灯光效果更加绚丽。

上述的彩灯，电路板为多边形，嵌入孔为与电路板相应的多边形，嵌入孔相邻的两条边之间以弧形部相连。弧形部可以减小应力集中，防止中片在嵌入压紧电路板时出现断裂现象。

上述的彩灯，电路板为对称的五边形，罩壳周边成心形；LED灯有多个，以电路板的对称轴对称布置。这种外形更加美观，引人瞩目，同时电路板为对称的五边形，形似钻石，高贵华丽。

上述的彩灯，它还包括与单片微型控制单元电连接、用于向单片微型控制单元导入程序的程序下载接口。通过程序下载接口，可以让学生及电子爱好者学习编写自己的控制程序，下载到单片微型控制单元控制彩灯，实现个性化的控制。

上述的彩灯，它还包括与单片微型控制单元电连接的红外线接收器。这样通过红外线发射器发射红外线，红外线接收器接收后对彩灯进行控制。

上述的彩灯，所述微动开关有多个，多个微动开关通过电阻网络连接单片微型控制单元的ADC端口进行模数转换，任意一个微动开关或多个微动开关导通时，ADC端口处的电压值不同。这样多个微动开关作为一组（即微动开关组）共同连接在一个ADC端口上，通过单片微型控制单元读取任意一个或多个微动开关导通时的ADC转换值，可以识别出不同的微动开关导通状态，从而对彩灯进行不同的控制，节省所需使用的单片微型控制单元的输入接口数。当然，多组微动开关组也可以分别连接到多个ADC端口上。

上述的彩灯，它还包括与单片微型控制单元电连接的传感器模块或串行通讯模块。传感器模块可以是声音传感器模块、光传感器模块、热释电红外传感器模块等等。通过不同的传感器模块能够接收不同的信号对彩灯进行控制，更具有个性化。如，声音通过声音传感器可以对彩灯进行控制，光线通过光传感器模块可以对彩灯进行控制。串行通讯模块可以让用户把彩灯与计算机串行口连接，用计算机控制彩灯。串行通讯模块包括网络转串口模块，允许用户把彩灯与因特网相连接，通过因特网远程通讯控制彩灯，实现物联网应用。

上述的彩灯，它还包括底板；供电模块包括电池盒；电池盒、串行通讯模块和传感器模块固定在底板与电路板的背面之间；底板、环部和面板之间以可拆卸结构相连。串行通讯模块、传感器模块和电池盒设置在电路板的背面，拆卸方便,也不会遮挡LED发出的光。底板、环部和面板之间以可拆卸结构相连，这种设计允许用户像搭积木一样，根据供电方式、传感器模块大小、用户对面板、环部、底板颜色和厚度的要求等，选用不同的层板结构堆叠拼装出各种不同功能和外观的彩灯。

上述的彩灯，在面板上贴附有透明彩色薄膜层。这样使得整个彩灯更加美观。

附图说明

图1是智能可编程心形彩灯的电原理图；

图2是智能可编程心形彩灯（有电池盒有传感器）的侧视示意图（图3的A-A剖视图）；

图3是智能可编程心形彩灯的俯视示意图；

图4是两组微动开关与MCU连接电路图；

图5是微动开关面板层的示意图；

图6是彩色透光及功能标注层的示意图；

图7是插座定位压紧间隙控制层的示意图；

图8是电路板压紧间隙控制层的示意图；

图9是电路板定位固定层的示意图；

图10是电路板支撑间隙控制层的示意图；

图11是电池盒及传感器模块底面彩色薄膜层的示意图；

图12是电池盒及传感器模块固定层的示意图；

图13是底面彩色薄膜层的示意图；

图14是心形彩灯挂壁底板层的示意图；

图15是电路板定位固定层的嵌入孔局部放大示意图；

图16是智能可编程心形彩灯（无电池盒无传感器）的侧视示意图（相当于图3的A-A剖视图）。

图中：1.单片微型控制单元（MCU）2.功率放大模块3.程序下载模块4.可变色调光LED彩灯5.单色LED灯6.模数转换微动开关7.串行通讯模块接口8.第一传感器模块接口9.第二传感器模块接口10.红外线接收器11.USB口供电模块12.微动开关面板层13.彩色透光及功能标注层131.透光孔132.透光槽14.插座定位压紧间隙控制层15.电路板压紧间隙控制层16.电路板17.电路板定位固定层171.嵌入孔172.弧形部19.电路板支撑间隙控制层21.传感器模块22.电池盒及传感器模块底面彩色薄膜层23.电池盒及传感器模块固定层231.挂钩孔232.电池盒开关控制槽233.传感器模块参数调节槽234.电池盒开关24.电池盒25.隔离螺柱26.心形彩灯挂壁底板层261.挂钩孔27.底面彩色薄膜层。

具体实施方式

实施例1：

参见图1、2所示的智能可编程心形彩灯，包括罩壳、电路板、底板。

电路板16上具有电连接的单片微型控制单元（MCU）1、功率放大模块2、程序下载模块3、7只独立控制的可变色调光LED彩灯4、7只单色LED灯5、串行通讯模块接口7、两组模数转换微动开关组、信号输入输出接口、USB口供电模块11、传感器模块21、红外线接收器10、电池盒24等。每组模数转换微动开关组由6个微动开关组成。

罩壳呈心形，由独特设计的多层透明心形塑料板构成，包括微动开关面板层12、贴附在微动开关面板层12上的彩色透光及功能标注层13、和环部。环部包括上下叠合的插座定位压紧间隙控制层（上片之一）14、电路板压紧间隙控制层（上片之二）15、电路板定位固定层（中片）17、电路板支撑间隙控制层（下片）19。

底板包括心形的电池盒及传感器模块固定层23、电池盒及传感器模块底面彩色薄膜层22。

电路板16嵌入电路板定位固定层17上所开的嵌入孔171内，电路板压紧间隙控制层15位于电路板正面周边和电路板定位固定层正面上；电路板支撑间隙控制层19位于电路板背面周边和电路板定位固定层背面上；电路板压紧间隙控制层15和电路板支撑间隙控制层19用于把电路板压紧固定在电路板定位固定层17的嵌入孔内。插座定位压紧间隙控制层14、电路板压紧间隙控制层15、电路板定位固定层17、电路板支撑间隙控制层19周向各处的宽度均不完全相同，沿插座定位压紧间隙控制层14、电路板压紧间隙控制层15、电路板定位固定层17、电路板支撑间隙控制层19的周向，由于外形差异形成的不同的凸透镜形状。

电路板为对称的五边形（钻石形）。可变色调光LED彩灯4、单色LED灯5、两组微动开关组均以电路板的对称轴对称布置。USB口供电模块11、程序下载接口3排列在五边形的一个顶边上。可变色调光LED彩灯4、单色LED灯5排列在五边形电路板的四个侧边上，并且可以在单片微型控制单元的控制下独立控制发光。

五边形（钻石形）电路板嵌入心形罩壳内，并利用外形差异形成的凸透镜形状，对于在层透明塑料板中传递的光线进行散射，在各层透明塑料板侧边形成彩虹状彩色光带。利用堆叠的多层透明塑料板形成的多层凸透镜，让光线在传递过程中形成层板间光的折射、反射和层板内光的散射，产生绚丽的灯光效果的设计。

电路板定位固定层17上的五边形嵌入孔171的相邻两个直角边之间，采用弧形部172相连，以减小三个直角拐角处应力集中，防止电路板定位固定层17在嵌入压紧电路板时出现断裂现象。

微动开关6、红外线接收器10、程序下载模块3、USB口供电模块11、可变色调光LED彩灯4、单色LED灯5等位于电路板的正面。微动开关6上端穿出微动开关面板层12。

串行通讯模块接口7、第一传感器模块接口8、第二传感器模块接口9等位于电路板上。电池盒24、传感器模块（如声音传感器或光线传感器等）21固定在电池盒及传感器模块固定层23上。隔离螺柱25设置在电路板支撑间隙控制层19与电池盒及传感器模块底面彩色薄膜层22之间。

使用彩色透光及功能标注层13来提供不同外观颜色以及标识按键和接口功能，提供必要文字信息。允许用户根据自己的喜好来选择不同颜色的彩色透光及功能标注层13彩色薄膜，拼装出不同颜色的外壳。当然，用户也可以更换电池盒及传感器模块底面彩色薄膜层22。微动开关面板层12、插座定位压紧间隙控制层14、电路板压紧间隙控制层15、电路板定位固定层17、电路板支撑间隙控制层19、电池盒及传感器模块固定层23可拆卸的连接在一起。使用多层特定形状和结构的透明塑料板组合拼装成所需功能的壳体，允许用户像搭积木一样，根据供电方式、传感器模块大小、用户对外壳颜色和厚度的要求等，根据不同需求选用不同的层板结构堆叠拼装出各种不同功能和外观的壳体。

6个一组的微动开关组共两组，通过两组电阻网络连接MCU的2个ADC端口进行模数转换。这样通过单片机程序读取ADC转换值，可以识别出48种按键组合状态，从而对彩灯进行48种不同的控制。这样，只用2个MCU接口处理48种用户输入状态，节省所需使用的MCU控制输入接口数。每组微动开关通过每组电阻网络进行模数转换，节省使用MCU输入接口数。

智能可编程心形彩灯把单片微型控制单元、两组微动开关、红外遥控、六组可独立控制的LED彩灯、传感器模块接口和串行通讯模块接口集成在一起，并使用模块化的设计，方便用户选择使用多种传感器组合来扩展功能。

彩色透光及功能标注层13由彩色薄膜通过开挖一定形状的透光槽132，允许LED彩灯发出的光透过时颜色不被改变。另外。为了防止遥控用红外线被彩色薄膜干扰，在红外接收器的上方的彩色透光及功能标注层处开有透光孔131。彩色薄膜上也可以印刷文字标注按键和输入输出接口功能以及品牌商标信息。

电池盒及传感器模块固定层23上开有挂钩孔231，允许用户把本心形彩灯悬挂在墙上。电池盒及传感器模块固定层23上开有电池盒开关控制槽232和传感器模块参数调节槽233，便于安装传感器模块和调节参数。

通过对MCU编程，用户可以通过两组微动开关、红外遥控或者传感器模块（如声控模块、光控模块、热释电红外传感器模块）以及网络远程通讯对单色LED灯，可变色调光LED彩灯进行控制。可以使用电池盒供电、计算机USB口供电模块供电、手机充电器供电等供电方式。

通过程序控制，可以实现模拟心跳、灯光追逐、灯光明暗调节、灯光色彩调节等效果。智能可编程心形彩灯提供程序下载接口，可以让学生及电子爱好者学习编写自己的控制程序去读取传感器信号并控制彩灯。它可以用于单片微机自动控制编程教学，或者直接用于娱乐和日常生活照明使用。

实施例2：参见图16所示。实施例2与实施例1的不同之处在于：实施例2中无实施例1中的串行通讯模块接口7、传感器模块21、电池盒24、电池盒及传感器模块固定层23、电池盒及传感器模块底面彩色薄膜层22；但实施例2中增加了心形彩灯挂壁底板层26、贴附在电路板定位固定层上的底面彩色薄膜层27，并在心形彩灯挂壁底板层26上开有多个挂钩孔261，允许用户灵活方便的把本心形彩灯按照用户喜欢的方向角度悬挂在墙上。其它结构与实施例1类似。

实施例3：用户可以选择介于实施例1与实施例2之间的组装方案，例如有电池盒但没有传感器模块，或者没有电池盒但有传感器模块。

实施例4：用户可以选择没有电池盒但有两种传感器模块的组装方案。例如把声音传感器模块和热释电红外传感器模块安放在电池盒及传感器模块固定层。这样用户既可以用声音控制彩灯，又可以用人的位置移动控制彩灯。

实施例5：用户可以把电池盒替换成串行通讯模块，通过计算机串行接口或者通过因特网远程控制彩灯。

Claims (10)

1.一种彩灯，具有罩壳和电路板；所述电路板具有单片微型控制单元、通过输出功率放大模块与单片微型控制单元电连接的LED灯，与单片微型控制单元电连接的微动开关，向所述电路板供电的供电模块；其特征是：所述罩壳包括环部和封闭环部一端的面板，电路板设置在环绕电路板的环部内壁上；设置在电路板上的开关的上端伸出面板，LED灯位于罩壳内部，环部和面板均为透明材料制成，环部周向上各处在径向方向的宽度不完全相同。

2.如权利要求1所述的彩灯，其特征是：环部至少包括叠合的上中下三片，电路板嵌入中片上所开的嵌入孔内，上片位于电路板正面周边和中片正面上；下片位于电路板背面周边和中片背面上；上中下三片周向各处的宽度均不完全相同。

3.如权利要求2所述的彩灯，其特征是：电路板为多边形，嵌入孔为与电路板相应的多边形，嵌入孔相邻的两条边之间以弧形部相连。

4.如权利要求1所述的彩灯，其特征是：电路板为对称的五边形，罩壳周边成心形；LED灯有多个，以电路板的对称轴对称布置。

5.如权利要求1所述的彩灯，其特征是：它还包括与单片微型控制单元电连接、用于向单片微型控制单元导入程序的程序下载接口。

6.如权利要求1所述的彩灯，其特征是：它还包括与单片微型控制单元电连接的红外线接收器。

7.如权利要求1所述的彩灯，其特征是：所述微动开关有多个，多个微动开关通过电阻网络连接MCU的ADC端口进行模数转换，任意一个微动开关或多个微动开关导通时，ADC端口处的电压值不同。

8.如权利要求1所述的彩灯，其特征是：它还包括与单片微型控制单元电连接的传感器模块或串行通讯模块。

9.如权利要求8所述的彩灯，其特征是：它还包括底板；供电模块包括电池盒；电池盒、串行通讯模块和传感器模块固定在底板与电路板的背面之间；底板、环部和面板之间以可拆卸结构相连。

10.如权利要求1所述的彩灯，其特征是：在面板上贴附有透明彩色薄膜层。