專利名稱：程控圣誕霓虹燈飾控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及裝飾燈具，特別是一種程控圣誕霓虹燈飾控制裝置。
現(xiàn)有的圣誕節(jié)日燈飾，大部分均由彩色燈泡串接組成。因其發(fā)光機(jī)理的限制，色彩效果比較差。有少部分采用霓虹燈燈飾，雖然色彩上去了，卻顯得有點(diǎn)單調(diào)，常閃爍的那只燈一成不變地閃爍，而常亮的就永遠(yuǎn)亮在那里，這對(duì)熱烈的節(jié)日氣氛來(lái)說(shuō)，缺少動(dòng)感而顯得呆板。
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，通過(guò)單片機(jī)程序控制系統(tǒng)，給出多路不同的控制信號(hào)，使霓虹燈管閃亮狀態(tài)可變換花樣，以達(dá)到絢麗多姿，色彩鮮艷，新穎動(dòng)感的目的。同時(shí)帶有音樂(lè)裝置，聲控裝置和低壓控制裝置的霓虹燈。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)如下方案實(shí)現(xiàn)的，由整流電源、主控制器、驅(qū)動(dòng)輸出插座、接口專用插頭、連接線、燈頭、放大后的插座、插頭及其中一只放大后的燈頭等構(gòu)成，所說(shuō)的主控制器由程序控制電路、聲頻接收電路、圣誕音樂(lè)電路、脈沖發(fā)生電路及分別控制的五路相同的驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成，其中由三端穩(wěn)壓器IC01(7805)、單片機(jī)IC02(89C2051)、時(shí)基電路IC03(NE555)、反相器IC04A(74HC04)、復(fù)位電路IC05A(74HC32)及石英晶振F組成程序控制電路，單片機(jī)IC02的P37腳接時(shí)基電路的2腳，IC02的RST腳接復(fù)位電路IC05的第3腳，其中單片機(jī)IC02的引腳XTAL1和XIAL2分別是芯片內(nèi)部放大器的輸入端和輸出端，兩端并接石英晶振F一起構(gòu)成自激振蕩器，IC02的P13、P14、P15、P16、P17五個(gè)腳為程序輸出端，分別經(jīng)隔離二極管D08-D12將程控信號(hào)分五路分別送至驅(qū)動(dòng)電路的復(fù)合三極管Q06、Q08、Q10、Q12、Q14的基極。
上述的圣誕霓虹燈由IC03、IC04、IC05組成程序復(fù)位電路，該電路經(jīng)IC03的2腳接至單片機(jī)IC02的復(fù)位檢測(cè)信號(hào)端，同由時(shí)基電路IC03與R03、C03、E01組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和IC04一起共同完成單片機(jī)死機(jī)時(shí)的復(fù)位工作。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)比，由于采用了以單片機(jī)為核心的程序控制系統(tǒng)，輸出多路不同的控制信號(hào)，使燈管的閃亮狀態(tài)可調(diào)多變。在保證霓虹燈造型新穎，顏色鮮艷的前提下，同時(shí)提高了燈管的韌性和絕緣性能，克服了以往霓虹燈在使用過(guò)程中容易斷裂斷路的不足，確保了使用者的安全。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型加以說(shuō)明


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為主控制器電路方框圖；圖3為主控制器的電原理圖。
如
圖1所示由整流電源1、主控制器2、驅(qū)動(dòng)輸出插座3、接口插頭4、連接線5、燈頭6、放大后的插座7、插頭8及其中一只放大后的燈頭9等構(gòu)成。其中整流電源為12伏，驅(qū)動(dòng)輸出插座3系一六針接插座，包括五路輸出和一路共同的地線。接口插頭4為六孔，有定位缺口，插頭有可旋緊螺紋，插接時(shí)按定位缺口準(zhǔn)確插接好插件后，再將插頭上的螺母旋緊于插座的螺紋上。連接線5為主控器輸出的五路驅(qū)動(dòng)線，每路驅(qū)動(dòng)并聯(lián)的數(shù)只造型、顏色各異的霓虹燈燈頭。燈頭6分別為五路驅(qū)動(dòng)輸出端的各個(gè)霓虹燈燈頭。放大后的插座7中設(shè)有防拉弧隔離層，可有效解決霓虹燈在脈沖電壓下的拉弧、打火問(wèn)題。放大后的插頭8，在插頭內(nèi)設(shè)置了定位凸塊，與插座上的定位缺口一起構(gòu)成了一副可避免反接、錯(cuò)接，提高其可靠度的專用霓虹燈插頭座。燈頭9是其中一只放大后的燈頭，在保證其造型新穎，顏色鮮艷的基本前提下，增設(shè)了防漏電、防破碎的涂膜技術(shù)，從而提高了霓虹燈燈頭的意外沖擊強(qiáng)度，杜絕了使用過(guò)程中可能發(fā)生的有害事故，保證了使用者的安全。
如圖2-3所示主控制器共由九部分組成，分別是程序控制電路、聲控電路、圣誕音樂(lè)電路、脈沖發(fā)生電路及五路相同的驅(qū)動(dòng)電路。各電路的工作原理是程序控制電路采用單片機(jī)IC02(89C2051)為核心組成單片機(jī)程序控制部分，它還包括IC01、IC03、IC04、IC05以及它們的外圍元件。其中IC01為三端穩(wěn)壓元件(7805)，用以將外接電源送來(lái)的+12伏電壓穩(wěn)定為5伏輸出，供給IC02-IC05做工作電源。F是石英晶振，它與電容C01、C02組成振蕩電路和單片機(jī)IC02內(nèi)部的時(shí)鐘電路一起構(gòu)成單片機(jī)的時(shí)鐘方式。其中IC02內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。該放大器與作為反饋元件的片外晶體F一起構(gòu)成了一個(gè)自激振蕩器。單片機(jī)IC02本有2個(gè)口15個(gè)引腳，電路中應(yīng)用了六個(gè)引腳，其中P13、P14、P15、P16、P17為程序輸出端，分別接至隔離二極管D08-D12，P37為死機(jī)時(shí)的復(fù)位信號(hào)檢測(cè)端，接至由IC03、IC04、IC05組成的程序復(fù)位電路。其中IC05、E02、R01為上電復(fù)位元件，剛接通電源的一瞬間，因電容E02兩端電壓不能突變，在電阻R01的上端產(chǎn)生一個(gè)高電平觸發(fā)IC05的2腳，致使IC05的3腳輸出高電平送給IC02的RST腳，使IC02所有的I/O引腳都復(fù)位到“1”。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，電容E02通過(guò)R01逐漸被充電到電源電壓，而R01兩端也逐漸失去電壓而將IC05的2腳下拉為低電平，又觸發(fā)IC02的3腳跌落為低電平，同時(shí)IC02的RST腳反轉(zhuǎn)為低電平。此時(shí)的時(shí)鐘電路通電工作后，IC02的RST引腳保持了10毫秒鐘的高電平，實(shí)現(xiàn)了初始狀態(tài)復(fù)位。當(dāng)RST腳從高電平變?yōu)榈碗娖胶?，IC02開始從0000H地址執(zhí)行程序，完成上電復(fù)位過(guò)程。時(shí)基電路IC03與電阻R03、電容C03、E01組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，與IC04一起共同完成死機(jī)的復(fù)位工作。當(dāng)程序設(shè)定時(shí)，使IC02的P37腳輸出一個(gè)脈沖信號(hào)送給IC03的2腳，在脈沖上升沿的作用下，IC03的3腳輸出高電平，經(jīng)反相器IC04反相后，在輸出端2上維持一個(gè)低電位。當(dāng)IC02失去正常運(yùn)行而死機(jī)時(shí)，則IC02所有的口均沒(méi)有信號(hào)輸出，P37腳跌落為低電平，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC03失去觸發(fā)而翻轉(zhuǎn)，3腳為低電平，反相器IC04輸出高電平。此時(shí)，因電容C04兩端電壓不能突變，于是會(huì)通過(guò)C04在R02上建立一個(gè)短時(shí)間的高電位而觸發(fā)IC05，使之輸出高電平送給IC02的RST腳，而完成死機(jī)復(fù)位工作。
聲控電路中MIC是電容話筒，R04是話筒的供電電阻，給MIC提供一個(gè)約6伏的直流偏壓，以保證MIC有一個(gè)良好的工作點(diǎn)。由MIC把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)電容C05送給三極管Q01、Q02做兩級(jí)電壓放大后，經(jīng)電位器RT進(jìn)行靈敏度調(diào)節(jié)，調(diào)整輸出大小后送給檢波電路，由檢波元件D19、D20將交變信號(hào)轉(zhuǎn)成直流后送到三極管Q03的基極，推動(dòng)復(fù)合管Q03、Q04做電流放大，經(jīng)Q04的集電極輸出送往隔離二極管與程控信號(hào)混合。
由時(shí)基電路IC06(NE555)和電阻R11、R12、二極管D01、D02、電容C07、C08一起組成脈沖方波發(fā)生電路，其中R11、D01是充電元件，正12伏電壓經(jīng)R11、D01給C07充電，當(dāng)充至電源電壓2/3時(shí)，通過(guò)IC06第6腳的閥值作用，使C07上的電壓通過(guò)放電元件R12、D02至IC06的7腳放電至電源的1/3時(shí)，通過(guò)IC06的第2腳觸發(fā)功能，使IC06的7腳停止放電，并重新開始經(jīng)R11、D01給C07充電。如此周而復(fù)始循環(huán)充放電，而使IC06的3腳輸出一個(gè)1KHZ左右的矩形方波。
驅(qū)動(dòng)電路是五路相同的功率放大電路，每一路由兩只晶體三極管和一只功率場(chǎng)效應(yīng)管、一只脈沖變壓器組成?，F(xiàn)以其中一路為例說(shuō)明其工作原理。第一路由IC06第3腳輸出的脈沖方波經(jīng)R17送到功率場(chǎng)效應(yīng)管(VMOS)M1的控制極做壓控信號(hào)，使M1工作在高速開關(guān)狀態(tài)。調(diào)制前面經(jīng)Q06、Q05功率放大的程控、聲控混合信號(hào)，在脈沖變壓器T1的初級(jí)產(chǎn)生一受控的脈沖電壓，經(jīng)T1升壓后在次級(jí)獲得程控、聲控的高頻高壓，從而點(diǎn)亮霓虹燈管產(chǎn)生各種功能動(dòng)作。
權(quán)利要求1.一種程控圣誕霓虹燈飾控制裝置，由整流電源(1)、主控制器(2)、驅(qū)動(dòng)輸出插座(3)、接口插頭(4)，連接線(5)、燈頭(6)、放大后的插座(7)、插頭(8)及其中一只放大后的燈頭(9)等構(gòu)成，其特征在于所說(shuō)的主控制器(2)由程序控制電路、聲頻接收電路、圣誕音樂(lè)電路、脈沖發(fā)生電路及分別控制的五路相同的驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成，其中由三端穩(wěn)壓器IC01(7805)、單片機(jī)IC02(89C2051)、時(shí)基電路IC03(NE555)、反相器IC04A(74HC04)、復(fù)位電路IC05A(74HC32)及石英晶振F組成程序控制電路，單片機(jī)IC02的P37腳接時(shí)基電路的2腳，IC02的RST腳接復(fù)位電路IC05的第3腳，其中單片機(jī)IC02的引腳XTAL1和XIAL2分別是芯片內(nèi)部放大器的輸入端和輸出端，兩端并接石英晶振F一起構(gòu)成自激振蕩器，IC02的P13、P14、P15、P16、P17五個(gè)腳為程序輸出端，分別經(jīng)隔離二極管D08-D12將程控信號(hào)分五路分別送至驅(qū)動(dòng)電路的復(fù)合三極管Q06、Q08、Q10、Q12、Q14的基極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圣誕霓虹燈飾控制裝置，其特征在于由IC03、IC04、IC05組成程序復(fù)位電路，該電路經(jīng)IC03的2腳接至單片機(jī)IC02的復(fù)位檢測(cè)信號(hào)端，同由時(shí)基電路IC03與R03、C03、E01組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和IC04一起共同完成單片機(jī)死機(jī)時(shí)的復(fù)位工作。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種程控圣誕霓虹燈飾控制裝置,主要由電源、主控器、驅(qū)動(dòng)輸出插座、插頭、連接線、燈頭等構(gòu)成,其特征是:主控器由單片機(jī)IC02組成的程序控制電路、聲頻接收電路、音樂(lè)電路、脈沖發(fā)生電路以及五路相同的驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成。上述構(gòu)成的霓虹燈,由于采用了以單片機(jī)為核心的程序控制系統(tǒng),同時(shí)輸出多路不同的控制信號(hào),使燈管的閃滅狀態(tài)可調(diào)多變,達(dá)到霓虹燈絢麗多姿,色彩鮮艷,新穎動(dòng)感的目的。同時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,性能穩(wěn)定,使用安全等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F21S10/00GK2371435SQ99236168
公開日2000年3月29日 申請(qǐng)日期1999年5月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月28日
發(fā)明者陳登科 申請(qǐng)人:陳登科