CN2759098Y - 随音乐节拍变色的发光装置及其所使用的发光模块 - Google Patents

随音乐节拍变色的发光装置及其所使用的发光模块 Download PDF

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Abstract

本实用新型的随音乐节拍变色的发光装置，包含一音源，产生一节拍信号；一微处理器，接收该节拍信号，并输出一指令信号；以及多个发光模块，其中该发光模块包含一控制电路与RGB发光组件，该等发光模块可以串行结构连接，而该发光模块的控制电路以先进先出(FIFO)传递该指令信号，且根据该指令信号驱动发光组件；或该等发光模块也可以并列结构连接，而该发光模块的控制电路直接接收该指令信号，且根据该指令信号驱动发光组件。

Description

随音乐节拍变色的发光装置及其所使用的发光模块
技术领域
本实用新型属于一种发光装置与发光模块，尤指一种可随音乐节拍而变色的发光装置以及该发光装置所使用的发光模块。
背景技术
目前，电子产品愈趋发达，有些电子产品已具有声光效果的附加功能，使使用者除了能接听悦耳的音乐外，其光色的变化更是炫彩夺目，令人们眼睛为的一亮而觉得新奇有趣，如手机和MP3等电子产品已发展出声光合一的效果。
如图1所示，为公知随音乐节拍变色的发光装置的电路方块图。该公知发光装置主要包含：音源集成电路10、微处理器20、LED控制集成电路30以及多组RGB LED单元40，其中该音源集成电路10产生节拍信号，而节拍信号可通过该微处理器20进一步处理后而传至该LED控制集成电路30或是将节拍信号直接传至该LED控制集成电路30，该LED控制集成电路30再依节拍信号来分别驱动该RGB LED单元40发光。
依现有技术，LED控制集成电路30具有多个驱动端口，而每一驱动端口负责驱动一RGB LED单元40，因此，公知发光装置所配置的RGB LED单元40的数量受限于LED控制集成电路30所具有的驱动端口的数量，即公知发光装置的电路结构对RGB LED单元40的扩充性不足，如欲扩充RGB LED单元40的数量，公知发光装置须更换具有较多端口的LED控制集成电路30，而造成制造成本增加的问题，使得发光装置产品在规划LED的数量上受到该LED控制集成电路30的限制。因此，公知发光装置的电路结构仍存有缺失而有待改进。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种随音乐节拍变色的发光装置，该发光装置弹性地扩充发光模块数量，而不受限于控制集成电路的驱动端口数量。
本实用新型的目的是提供一种发光模块，使用于一种随音乐节拍变色的发光装置，该发光模块可形成串接的驱动结构，使该发光装置不受限于控制集成电路的驱动端口数量。
本实用新型的目的是提供一种发光模块，使用于一种随音乐节拍变色的发光装置，该发光模块可形成并联的驱动结构，使该发光装置不受限于控制集成电路的驱动端口数量。
本实用新型所提供的随音乐节拍变色的发光装置，包含一音源集成电路，产生一节拍信号；一微处理器，接收该节拍信号，并输出一指令串行信号；以及多个发光模块，该等发光模块以串行连接；其中该发光模块包含一控制电路与发光组件，该控制电路以先进先出(FIFO)传递该指令串行信号，且该控制电路根据该指令串行信号驱动发光组件。
本实用新型所提供的随音乐节拍变色的发光装置，包含一音源集成电路，产生一节拍信号；一微处理器，接收该节拍信号，并输出一指令信号；以及多个发光模块，该等发光模块以并列连接；其中该发光模块包含一控制电路与发光组件，该控制电路接收来自该微处理器所输出的指令信号，且该控制电路根据该指令信号驱动发光组件。
本实用新型所提供的发光模块使用于一种发光装置，该发光模块包含一红色发光组件；一绿色发光组件；一蓝色发光组件以及一控制电路，其中该控制电路包含一数据判断单元，用以接收一指令信号并输出一指令数据；一数据缓存单元，用以暂存该指令数据；以及一数据撷取单元，根据该数据判断单元以撷取该数据缓存单元的指令数据，使该控制电路根据指令数据驱动红色发光组件、绿色发光组件与蓝色发光组件。
本实用新型所提供的发光模块使用于一种发光装置，该发光模块包含一红色发光组件；一绿色发光组件；一蓝色发光组件以及一控制电路，其中该控制电路包含一数据判断单元，用以接收一指令信号并输出一指令数据；一FIFO缓存单元，用以暂存该指令数据；一输出产生单元，从FIFO缓存单元接收该指令数据，并输出该指令信号；以及一数据撷取单元，根据该数据判断单元以撷取该数据缓存单元的指令数据，使该控制电路根据指令数据驱动红色发光组件、绿色发光组件与蓝色发光组件。
附图说明
图1为公知随音乐节拍变色的发光装置的电路方块图。
图2为本实用新型第一实施例随音乐节拍变色的发光装置的电路方块图。
图3为本实用新型第一实施例的发光模块的方块图。
图4为本实用新型第二实施例随音乐节拍变色的发光装置的电路方块图。
图5为本实用新型第二实施例的发光模块的方块图。
10音源集成电路         20微处理器
30LED控制集成电路      40RGB LED单元
50音感装置             51麦克风
60发光模块             61数据判断单元
62FIFO缓存单元         63输出产生单元
64数据撷取单元         65控制电路
70发光模块             71数据判断单元
72数据缓存单元         73数据撷取单元
74控制电路             81红色发光二极管(RLED)
82绿色发光二极管(GLED) 83蓝色发光二极管(BLED)
具体实施方式
首先参考图2，显示本实用新型第一实施例随音乐节拍变色的发光装置的电路方块图。本实用新型随音乐节拍变色的发光装置包含一音源，用以产生一节拍信号，该音源可由一音源集成电路10实施，或由一音感装置50接收来自麦克风51的模拟音频信号来实施；一微处理器20，接收该节拍信号，且该微处理器20响应该节拍信号，而将事先规划的各节拍所需表现的光色内容产生一指令信号；以及多个发光模块，该发光模块是由一RGB LED单元60所实施，而RGB LED单元60主要包含一红色发光组件(RLED)81；一绿色发光组件(GLED)82；一蓝色发光组件(BLED)83以及一控制电路65，请参见图3所示。
在本实用新型的第一实施例中，多个RGB LED单元60是以串行结构连接，而串行的RGB LED单元60会随音乐节拍变色是接收来自微处理器20输出的指令信号或是直接来自音源的节拍信号。而每一RGB LED单元60的控制电路65具有一先进先出(FIFO)的缓存单元，所以RGB LED单元60可将指令信号或节拍信号以串行方式传递至下一个RGB LED单元60且该控制电路可撷取指令信号或节拍信号的数据来驱动红色发光组件81、绿色发光组件82与蓝色发光组件83产生随音乐节拍而变色。
请参考图3所示，为图2所示的实施例使用的发光模块的方块图。此一发光模块为RGB LED单元60，主要包含一红色发光组件(RLED)81；一绿色发光组件(GLED)82；一蓝色发光组件(BLED)83以及一控制电路65，其中控制电路65包含：一数据判断单元61，接收来自微处理器20根据音源的节拍信号所输出的指令信号或来自上一个RGB LED单元60串行输出的指令信号，该数据判断单元61从指令信号获得反应节拍所需表现的光色内容，且判断出是否属于本身RGB LED单元60需表现的光色；一FIFO缓存单元62，此FIFO缓存单元62可由一位移缓存器所实施，且位移缓存器是根据光色内容所表示的数据位数所设置，例如：8位的数据，该FIFO缓存单元62串行接收数据判断单元61输出的光色内容的数据；一输出产生单元63，接收FIFO缓存单元62输出的光色内容的数据，且重新产生一指令信号来包含该光色内容，且输出至下一个RGB LED单元60；以及一数据撷取单元64，根据数据判断单元61的判断结果，以决定撷取FIFO缓存单元62所暂存的光色内容的数据。
控制电路65会不断的接收指令信号以获得反应节拍所需表现的光色内容，并将光色内容的数据暂存于FIFO缓存单元62。倘若数据判断单元61判断此光色内容不属于本身RGB LED单元60需表现的光色，则输出产生单元63产生一含该光色内容的指令信号传递至下一个RGB LED单元60。倘若数据判断单元61判断此光色内容属于本身RGB LED单元60需表现的光色，则数据撷取单元64撷取FIFO缓存单元62所暂存的光色内容的数据，控制电路65内部处理以PWM型式的信号驱动各发光组件81、82、83，则RGB LED单元60即呈现反应各节拍所需表现的光色。
请再次参考图2、3，在本实用新型的第一实施例中，RGB LED单元60包含控制电路65以驱动内部各发光组件81、82、83，因此本实用新型简化发光装置的电路板(PCB)的布局而节省许多空间，而RGB LED单元60更易于实现在各种随音乐节拍变色的产品上，使该产品的规划具有极弹性的扩充性，对于产品设计者可容易增加RGB LED单元60的数量。在具体的实施例中，RGB LED单元60所封装后的产品仅具四支接脚(pin)，其中两支接脚作为电源接脚与接地接脚，而第三支接脚则接收来自微处理器20或来自上一个RGB LED单元60的指令信号，第四接脚则连接至下一个RGB LED单元60。
在本实用新型的第一实施例中，以三个RGB LED单元60为例，每当微处理器20接收来自音源的节拍信号要输出各RGB LED单元60的光色内容时，该微处理器20会依序串行传输出各RGB LED单元60的指令信号，而各RGB LED单元60依序判断是否属于本身需表现的光色，且依序传递下去到最后一个RGB LED单元60。当最后一个RGB LED单元60收到属于本身需表现的光色的指令信号时，第一个RGB LED单元60也收到微处理器20输出属于本身需表现的光色的指令信号，因此，各RGB LED单元60内部将以PWM型式的信号驱动各发光组件81、82、83，使各RGB LED单元60呈现事先规划的光色。当微处理器20收到下一个节拍信号，又重复上述运作，使发光装置可随音乐节拍而变色。
接着参考图4，显示本实用新型第二实施例随音乐节拍变色的发光装置的电路方块图。本实用新型随音乐节拍变色的发光装置包含一音源，用以产生一节拍信号，该音源可由一音源集成电路10实施，或由一音感装置50接收来自麦克风51的模拟音频信号来实施；一微处理器20，接收该节拍信号，且该微处理器20响应该节拍信号，而将事先规划的各节拍所需表现的光色内容产生一指令信号；以及多个发光模块，该发光模块是由一RGB LED单元70所实施，而RGB LED单元70主要包含一红色发光组件(RLED)81；一绿色发光组件(GLED)82；一蓝色发光组件(BLED)83以及一控制电路74，请参见图5所示。
在本实用新型的第二实施例中，多个RGB LED单元70是以并列结构连接，而并列的RGB LED单元70会随音乐节拍变色是并列接收来自微处理器20输出的指令信号。而每一RGB LED单元70的控制电路74具有一数据缓存单元，所以该控制电路74可撷取指令信号的数据来驱动红色发光组件81、绿色发光组件82与蓝色发光组件83产生随音乐节拍而变色。
请参考图5所示，为图4所示的实施例使用的发光模块的方块图。此一发光模块为RGB LED单元70，主要包含一红色发光组件(RLED)81：一绿色发光组件(GLED)82；一蓝色发光组件(BLED)83以及一控制电路74，其中控制电路74包含：一数据判断单元71，接收来自微处理器20根据音源的节拍信号所输出的指令信号，该数据判断单元71从指令信号获得反应节拍所需表现的光色内容，且判断出是否属于本身RGB LED单元70需表现的光色；一数据缓存单元72，此数据缓存单元72可由一位移缓存器所实施，且位移缓存器是根据光色内容所表示的数据位数所设置，例如：8位的数据，该数据缓存单元72暂存数据判断单元71输出的光色内容的数据；以及一数据撷取单元73，根据数据判断单元71的判断结果，以决定撷取数据缓存单元72所暂存的光色内容的数据。
各RGB LED单元70的控制电路74直接接收指令信号以获得反应节拍所需表现的光色内容，并将光色内容的数据暂存于数据缓存单元72。倘若数据判断单元71判断此光色内容不属于本身RGB LED单元70需表现的光色，则数据缓存单元72无须储存该光色内容的数据。倘若数据判断单元71判断此光色内容属于本身RGB LED单元70需表现的光色，则数据撷取单元73撷取数据缓存单元72所暂存的光色内容的数据，控制电路74内部处理以PWM型式的信号驱动各发光组件81、82、83，则RGB LED单元70即呈现反应各节拍所需表现的光色。
请再次参考图4、5，在本实用新型的第二实施例中，RGB LED单元70包含控制电路74以驱动内部各发光组件81、82、83，因此本实用新型简化发光装置的电路板(PCB)的布局而节省许多空间，而RGB LED单元70更易于实现在各种随音乐节拍变色的产品上，使该产品的规划具有极弹性的扩充性，对于产品设计者可容易增加RGB LED单元70的数量。在具体的实施例中，RGB LED单元70所封装后的产品仅具四支接脚(pin)，其中两支接脚作为电源接脚与接地接脚，而第三、第四支接脚则分别接收来自微处理器20的指令信号与时脉信号，该时脉信号为与指令信号的数据内容相对应的频率。
在本实用新型的第二实施例中，以三个RGB LED单元70为例，每当微处理器20接收来自音源的节拍信号要输出各RGB LED单元70的光色内容时，该微处理器20可以直接输出指定其一RGB LED单元70的指令信号，而各RGB LED单元70则根据时脉信号取得指令信号，且判断是否属于本身需表现的光色。倘若RGBLED单元70收到不属于本身需表现的光色的指令信号时，则RGB LED单元70保持原来的光色。倘若RGB LED单元70是收到属于本身需表现的光色的指令信号时，则该RGB LED单元70内部将以PWM型式的信号驱动各发光组件81、82、83，使各RGB LED单元70呈现事先规划的光色。当微处理器20收到下一个节拍信号，又重复上述运作，使发光装置可随音乐节拍而变色。
在本实用新型的不同实施例中，控制电路的数据判断单元接收指令信号，依实施技术的不同使数据判断单元的电路设计复杂程度不同。根据图3所实施的发光模块，控制电路65的数据判断单元61仅须一条数据线即可接收来自微处理器的串行指令信号，所以数据判断单元61须判断该数据线的变化是否合法，以决定是否开始接收串行指令信号：而根据图3所实施的发光模块，控制电路74的数据判断单元71则是参考时脉信号即可准确地取样数据线上的串行指令信号。

Claims (7)

1.一种随音乐节拍变色的发光装置，其特征在于：包含一音源集成电路，产生一节拍信号；一微处理器，接收该节拍信号，并输出一指令串行信号；以及多个发光模块，该等发光模块以串行连接；其中该发光模块包含一控制电路与发光组件，该控制电路以先进先出传递该指令串行信号，且该控制电路根据该指令串行信号驱动发光组件。
2.一种随音乐节拍变色的发光装置，其特征在于：包含一音源集成电路，产生一节拍信号；一微处理器，接收该节拍信号，并输出一指令信号；以及多个发光模块，该等发光模块以并列连接；其中该发光模块包含一控制电路与发光组件，该控制电路接收来自该微处理器所输出的指令信号，且该控制电路根据该指令信号驱动发光组件。
3.按照权利要求1或2所述的随音乐节拍变色的发光装置，其特征在于：其中发光组件为RGB发光二极管。
4.一种发光驱动电路，其特征在于：该发光驱动电路接收一节拍信号，且包含一微处理器，根据该节拍信号，并输出一指令串行信号；以及多个发光模块，该等发光模块以串行连接；其中该发光模块包含一控制电路与RGB发光组件，该控制电路以先进先出传递该指令串行信号，且该控制电路根据该指令串行信号驱动RGB发光组件产生变色。
5.一种发光驱动电路，其特征在于：该发光驱动电路接收一节拍信号，且包含一微处理器，根据该节拍信号，并输出一指令串行信号；以及多个发光模块，该等发光模块以并列连接；其中该发光模块包含一控制电路与RGB发光组件，该控制电路接收来自该微处理器所输出的指令信号，且该控制电路根据该指令信号驱动RGB发光组件产生变色。
6.一种发光模块，其特征在于：包含一红色发光组件；一绿色发光组件；一蓝色发光组件以及一控制电路，其中该控制电路包含一数据判断单元，用以接收一指令信号并输出一指令数据；一数据缓存单元，用以暂存该指令数据；以及一数据撷取单元，根据该数据判断单元以撷取该数据缓存单元的指令数据，使该控制电路根据指令数据驱动红色发光组件、绿色发光组件与蓝色发光组件。
7.一种发光模块，其特征在于：包含一红色发光组件；一绿色发光组件；一蓝色发光组件以及一控制电路，其中该控制电路包含一数据判断单元，用以接收一指令信号并输出一指令数据；一FIFO缓存单元，用以暂存该指令数据；一输出产生单元，从FIFO缓存单元接收该指令数据，并输出该指令信号；以及一数据撷取单元，根据该数据判断单元以撷取该数据缓存单元的指令数据，使该控制电路根据指令数据驱动红色发光组件、绿色发光组件与蓝色发光组件。
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