專利名稱：多功能彩燈程序控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種彩燈程序控制器，可廣泛適用于舞廳、賓館、展覽交易、宣傳廚窗等公共場所及家用彩燈圖案顯示的控制裝置。
本實(shí)用新型提出以前，用于彩燈圖案顯示的控制裝置主要有兩類一類是無程序控制功能的彩燈控制器，如音樂流水彩燈控制器、雙向流動彩燈控制器(見《無線電》1989年第10期35頁)。這類控制器一般稱為死循環(huán)控制器，即始終依次在預(yù)定的路數(shù)交替地亮燈或者熄燈；另一類是具有程序控制功能的彩燈控制器，這種控制器的程序控制功能大多采用計(jì)算機(jī)(如單片機(jī)、單板機(jī)或者微機(jī))來實(shí)現(xiàn)，因而成本高。對此，四川省通用電器研究所實(shí)驗(yàn)工廠生產(chǎn)的可編程彩燈霓虹燈控制器，采用多個(gè)集成電路和開關(guān)電路組成的時(shí)間步進(jìn)型八步八通道可編程序式順序控制器，在每一通道的編程有一對應(yīng)的程序步數(shù)微型開關(guān)，面板上有8個(gè)編程開關(guān)和64個(gè)發(fā)光管，電源電壓為220V，工作頻率50Mz。這種可編程彩燈控制器雖然不用計(jì)算機(jī)也具有編程功能，但仍然存在以下缺點(diǎn)1.電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、體積大、重量重；2.編程開關(guān)多，不易操作使用；3.工作電壓單一，不能滿足彩燈或霓虹等的不同負(fù)載(電壓)要求。
本實(shí)用新型的目的旨在提供一種成本低、體積小、功能多，而且電壓可調(diào)、操作使用簡便的彩燈程序控制器。這種控制器不用計(jì)算機(jī)，采用波段開關(guān)和按鈕開關(guān)組合電路，并與其D觸發(fā)器配合組成速度連續(xù)可調(diào)、功率和路數(shù)可變的彩燈或者霓虹燈程序控制器。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的它由電源電路、時(shí)基電路、D觸發(fā)器、三極管開關(guān)電路、程序控制電路、驅(qū)動電路和雙向可控硅輸出電路構(gòu)成。在電源電路中除了適用于交流220V電壓以外，增設(shè)了一個(gè)多抽頭的隔離變壓器，以實(shí)現(xiàn)電源電壓在交流220V、110V、36V、24V、12V和6.3V之間分級可調(diào)。程序控制電路是將一至兩片2D、4D或8D觸發(fā)器的每一個(gè)D觸發(fā)器的輸出端與下一個(gè)D觸發(fā)器的輸入端相連，在開關(guān)三極管的基極電路斷開處設(shè)置一個(gè)波段開關(guān)使第一個(gè)D觸發(fā)器的輸入端與最后一個(gè)D觸發(fā)器輸出端相連形成環(huán)形電路，環(huán)形電路中串有一個(gè)常閉按鈕開關(guān)來實(shí)現(xiàn)對彩燈或者霓虹燈的程序控制。
本實(shí)用新型對彩燈或霓虹燈的控制路數(shù)由D觸發(fā)器的個(gè)數(shù)來決定，當(dāng)D觸發(fā)器為一片2D或者4D、6D、8D觸發(fā)器時(shí)，控制路數(shù)為2路或者4路、6路、8路。當(dāng)D觸發(fā)器為兩片2D或者4D、6D、8D觸發(fā)器時(shí)，其控制路數(shù)為4路或者8路、12路、16路。驅(qū)動電路的射隨器和輸出電路的雙向可控硅的數(shù)量也與D觸發(fā)器個(gè)數(shù)一致。


圖1 本實(shí)用新型面板結(jié)構(gòu)圖；圖2 本實(shí)用新型電路方框圖；圖3 本實(shí)用新型電路圖；圖4 本實(shí)用新型為8D觸發(fā)器時(shí)的接線圖。
在圖1中，有電源開關(guān)1、清“0”開關(guān)3、速度調(diào)節(jié)2、程序按鈕4、方式選擇開關(guān)5，以及LED發(fā)光管6；在圖2中，7為電源電路，8為時(shí)基電路，9為D觸發(fā)器，10為三極管開關(guān)電路，11為波段開關(guān)和按鈕開關(guān)組合電路，12為驅(qū)動電路，13為雙向可控硅輸出電路，14為被控負(fù)載；圖3中，BT1為220V的交流變壓器，BT2為多抽頭隔離變壓器，A’、B’為可控硅輸出回路的輸出端，C、D為BT2初級線圈的兩點(diǎn)，也是BT2初級線圈的輸入端連接開關(guān)K3的兩點(diǎn)，E、F為BT2次級線圈的兩點(diǎn)，K1為BT1的開關(guān)，K3為BT2的開關(guān)，K4為BT2的接地開關(guān)，K2－1、K2－2是設(shè)在開關(guān)三極管的基極斷開處的波段開關(guān)2D4W，BG1－BG8為驅(qū)動電路中的射隨器，BG9為開關(guān)三極管，AN1為清“0”開關(guān)，AN2為常閉按鈕開關(guān)；圖4中，1D－8D和1Q－8Q為D觸發(fā)器的輸入端和輸出端，CP為時(shí)鐘輸入端，Cr為清除端。
下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步的說明本實(shí)用新型的電源除了采用220V交流變壓器BT1以外，還增設(shè)了一個(gè)多抽頭的隔離變壓器BT2，在BT2的初級線圈A’B’處用一個(gè)雙刀雙擲開關(guān)K3并聯(lián)在BT1的初級線圈上，BT2的次級線圈設(shè)有多個(gè)接線柱或者為一個(gè)2D7W波段開關(guān)，與可控硅輸出回路的A’B’輸出端并聯(lián)，在B’處設(shè)置一個(gè)兩接線柱斷開或者為開關(guān)K4，當(dāng)波段開關(guān)2D7W撥在J點(diǎn)時(shí)，把A’、B’與A、B連接時(shí)，其電源電壓為220V，如斷開K3，再把波段開關(guān)2D7W撥回E點(diǎn)、F點(diǎn)或其他點(diǎn)時(shí)，將K3的A、B與BT2的初級線圈上C、D相連，K4的B’與BT2的次級線圈一接線柱E相連，A’與F相連或者某一接線柱相連，其電源電壓則為6.3V或者12V、24V、36V、110V中的某一級電壓。BT2的輸出功率視其所帶負(fù)載大小來選擇相適應(yīng)的容量，當(dāng)然K5波段開關(guān)2D7W也要視其容量的大小作出相適應(yīng)的選擇(實(shí)際上2D7W并聯(lián)為1D7W使用)。
附圖的實(shí)施例采用8D觸發(fā)器，每個(gè)D觸發(fā)器均有獨(dú)立的數(shù)據(jù)輸入端D和相適應(yīng)的輸出端Q，時(shí)鐘CP和清除端Cr共用，BG1－BG8射隨器驅(qū)動8個(gè)雙向可控硅BCR，不同功率選用不同電流的BCR。觸發(fā)器的Q端為高電位時(shí)，監(jiān)視該電路輸出狀態(tài)的LED二極管發(fā)光，相應(yīng)的三極管飽和導(dǎo)通觸發(fā)雙向可控硅BCR導(dǎo)通，彩燈亮；反之，彩燈熄。
當(dāng)波段開關(guān)(2D4W)K2－1置1時(shí)，按AN1清“0”，輸出端Q全為低電位，但因最后一個(gè)觸發(fā)器8D通過K2－1接到BG9的基極則BG9截止，此時(shí)BG9的集電極為高電位，而第一個(gè)觸發(fā)器的輸入端D為高電位，時(shí)鐘脈沖來時(shí)，則1Q變高電位，而其余的7個(gè)觸發(fā)器仍低電位，當(dāng)?shù)诙€(gè)時(shí)鐘脈沖來時(shí)使2D變高，2Q也為高電位，直到第8個(gè)時(shí)鐘脈沖來后8個(gè)Q端全為高電位，使8個(gè)三極管基級電位升高，8個(gè)雙向可控硅依次導(dǎo)通，彩燈逐個(gè)點(diǎn)亮，8Q端的高電位使BG9的基極和發(fā)射極間的電容充電后使BG9飽和導(dǎo)通，BG9的集電極為低電位，1D也為低電位，第二個(gè)時(shí)鐘來后2Q變?yōu)榈碗娢唬?個(gè)時(shí)鐘來后，8個(gè)D端逐步為低電位，BG9的基極和發(fā)射極之間的電容充電作用，BG9尚未截止，1D仍為低電位，2D－8D也為低電位，各三極管截止，各個(gè)雙向可控硅不導(dǎo)通，彩燈全滅。BG9基極和射極間的電容C4放電完后，BG9截止，集電極高電位使1D為高電位，開始出現(xiàn)第二個(gè)循環(huán)，使彩燈逐個(gè)亮→延時(shí)→依次逐個(gè)熄滅→延時(shí)→再依次逐個(gè)點(diǎn)亮，實(shí)現(xiàn)循環(huán)。
開關(guān)K2置2時(shí)，清除端Cr通過K2－2接到BG9的集電極1D懸空為高電位，按AN1使電路置“0”，BG9截止，觸發(fā)器的清除端為高電位，此時(shí)1D為高電位，其余2D－8D為低電位，時(shí)鐘來后，8個(gè)觸發(fā)器的1Q－8Q將依次變?yōu)楦唠娢唬藭r(shí)8Q對RC回路進(jìn)行充電，經(jīng)過充電完后BG9飽和導(dǎo)通，清除端又變?yōu)榈碗娢唬?個(gè)觸發(fā)器同時(shí)置“0”，延時(shí)后BG9截止，又使D觸發(fā)器的清除端又變?yōu)楦唠娢?，開始第二個(gè)循環(huán)出現(xiàn)。此時(shí)每路彩燈依次逐個(gè)點(diǎn)亮→延時(shí)→同時(shí)熄滅→再依次逐個(gè)點(diǎn)亮。
本實(shí)用新型的程序控制是這樣實(shí)現(xiàn)的將波段開關(guān)K2－1置到“3”時(shí)，8個(gè)D觸發(fā)器接成了首尾相連的環(huán)形結(jié)構(gòu)，BG9的基極一直處于斷開位置，集電極為高電位(截止?fàn)顟B(tài))，D觸發(fā)器清除端一直為高電位，而常閉按鈕開關(guān)AN2是串入此回路中的，通過按動AN2可以控制出現(xiàn)不同的邏輯狀態(tài)。先按AN1置“0”，8個(gè)觸發(fā)器的Q為低電位，所有彩燈熄，按動AN2后，1D與8Q斷開，1D懸空為高電位(其余為低電位)，時(shí)鐘來后1Q為高電位，此路彩燈亮，迅速松開AN2后，1D與8Q又接為環(huán)形，1D與8Q因接通又變?yōu)榈碗娢唬?D受1Q控制變成高電位，3D、4D仍為低電位。當(dāng)?shù)诙€(gè)時(shí)鐘到來后，1Q變?yōu)榈碗娢唬?Q變?yōu)楦唠娢?，所以第一路彩燈熄，第二路彩燈?第三－八路燈仍熄)，此時(shí)各觸發(fā)器的狀態(tài)為1D、2D為低電位，3D則變成了高電位。當(dāng)?shù)谌齻€(gè)時(shí)鐘來后，又使2Q變?yōu)榈碗娢唬?Q變?yōu)楦唠娢?，使第二路燈熄滅，第三路燈點(diǎn)亮。同理，當(dāng)時(shí)鐘脈沖到來后，總是在前面一路燈熄滅的同時(shí)點(diǎn)亮后一路燈，當(dāng)最后一路燈點(diǎn)亮?xí)r，又使第一個(gè)觸發(fā)器的輸入端1D變?yōu)楦唠娢唬霈F(xiàn)了開始第二個(gè)循環(huán)。這樣，來一個(gè)時(shí)鐘脈沖，燈光就會向后移動一位，所以用上一個(gè)常閉按鈕開關(guān)AN2松開的次數(shù)和時(shí)間的掌握，實(shí)現(xiàn)了程序控制。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)1.電源電壓可在220V、110V、36V、24V、12V、6.3V之間分級可調(diào)，適用范圍廣，不但適用于各種彩燈或者霓虹燈的控制，而且稍加改動線路后可用于機(jī)械設(shè)備的啟動和停止。
2.只有一個(gè)程序開關(guān)實(shí)現(xiàn)對多路多通道程序控制，操作簡便。
3.電路結(jié)構(gòu)簡單，輸出功率可變和速度連續(xù)可調(diào)，而且成本低(100元左右)、體積小、重量輕，其性能價(jià)格比為現(xiàn)有技術(shù)的2－3倍。
權(quán)利要求1.一種多功能彩燈程序控制器，它由電源電路7、時(shí)基電路8、D觸發(fā)器9、三極管開關(guān)電路10、程序控制電路11、驅(qū)動電路12和雙向可控硅輸出電路13組成，其特征在于電源電路增設(shè)了一個(gè)多抽頭的隔離變壓器BT2把電源電壓分為在交流220V、110V、36V、24V、6.3V之間分級可調(diào)，程序控制電路是將一至兩片2D或者4D、6D、8D觸發(fā)器的每個(gè)觸發(fā)器的輸出端Q與下一個(gè)觸發(fā)器的輸入端D相連，在開關(guān)三極管BG9的基極電路斷開處設(shè)置一個(gè)2D4W波段開關(guān)K2-1、K2-2使第一個(gè)D觸發(fā)器的輸入端與最后一個(gè)D觸發(fā)器的輸出端相連形成環(huán)形電路，環(huán)形電路中串有一個(gè)常閉按鈕開關(guān)來實(shí)現(xiàn)對彩燈或者霓虹燈的程序控制。
2.權(quán)利要求1所述的彩燈程序控制器，其特征在于所說的多抽頭隔離變壓器BT2的初級線圈A、B處用一個(gè)雙開雙擲開關(guān)K3并聯(lián)在BT1的初級線圈上，BT2的次級線圈有多個(gè)接線柱或者為一個(gè)2D7W波段開關(guān)與可控硅輸出回路的A’、B’輸出端并聯(lián)，在B’處設(shè)置一個(gè)兩接線柱斷開或者為開關(guān)K4，當(dāng)K3的A、B與K4的A’、B’連接時(shí)，其電源電壓為220V，當(dāng)K3的A、B與BT2的初級線圈上C、D相連，K4的B’處與次級線圈的一接線柱E相連，A’與F相連或者某一接線柱相連，其電源電壓則為6.3V或者12V、24V、36V、110V中的某一級電壓，BT2的輸出功率視其所帶負(fù)載大小來選擇相適應(yīng)的容量。
3.權(quán)利要求1所述的彩燈程序控制器，其特征在于D觸發(fā)器的個(gè)數(shù)決定對彩燈或者霓虹燈的控制路數(shù)，當(dāng)D觸發(fā)器為一片2D或者4D、6D、8D觸發(fā)器時(shí)，即可控制2路或者4路、6路、8路，當(dāng)D觸發(fā)器為兩片2D或者4D、6D、8D觸發(fā)器時(shí)，則可控制4路或者8路、12路、16路，驅(qū)動電路的射隨器和輸出電路的雙向可控硅的數(shù)量也與D觸發(fā)器的個(gè)數(shù)一致。
專利摘要一種多功能彩燈程序控制器，它由電源電路、時(shí)基電路、D觸發(fā)器、三極管開關(guān)電路、程序控制電路、驅(qū)動電路和雙向可控硅輸出電路組成。該控制器的電源電壓在交流220V、110V、36V、24V、12V、6.3V之間分級可調(diào)，并利用波段開關(guān)和按鈕開關(guān)組合電路與其D觸發(fā)器配合組成速度連續(xù)可調(diào)、功率和路數(shù)可變的彩燈程序控制器。該控制器具有電路結(jié)構(gòu)簡單、程序操作方便、成本低、體積小、功能多等特點(diǎn)，廣泛適用于舞廳、賓館、展覽交易、宣傳櫥窗等公共場所及家用彩燈圖案顯示的自動控制，也可用于控制機(jī)械設(shè)備的啟動和停止。
文檔編號H05B37/02GK2065384SQ9021173
公開日1990年11月7日 申請日期1990年1月16日 優(yōu)先權(quán)日1990年1月16日
發(fā)明者余元忠, 羅吉星 申請人:余元忠