Автомат световых эффектов Советский патент 1992 года по МПК H05B39/09 

Известно устройство для переключе- IQ писанной в программируемом заломи

Изобретение относится к светотехнике и может быть использовано для светового оформления помещений культурно зрелищных учреждений.Целью изобретения является уменьшение мас- согабаритных показателей и расширение функциональных возможностей за смет изменения яркости источников света. Автомат содержит ограничительный резистор 1, выпрямительный мост 2, стабилитрон I, блок импульсно-фазо- вого управления, разделительный диод 7, конденсатор 11 фильтра, регулируемый генератор И, запоминающее устройство 16, лвоичный счетчик 15, источники 18 света, микрофонный усилитель 19, микрофон 20 и разделительный циоа 21. Устройство позволяет переключать источники 18 света по прогО Эм.ме, записанной в запоминающем устройстве 16, изменяя одновременно интенсивность их свечения или в зависимости от величины сопротивления 6 или автоматически от уровня звукового сигнала, поступающего через разделительный диод 21 от микрофонного усилителя 19. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 3 (Л

ния ламп и-люминации, солер ащее ти- ристор, связанный через источник питания с зтчимами ламп иллюминации, управляв ; ui п гэехсг, KOTODOTO через диод м резисторы соединен со средней точкой регулируемой RC-цег.и, кон денс-этор чг:тзсой присоетинен к одному из за .кчмсв источника питания,4 и пополнительно снабженное регулируемой Г.С-мень-с, тремя резисторами, диодом, -сотовый анод тиристо- ра подключен к резистору Г.С-цеги, транзистором, коллектор которого через первый дополнительный резистор пол клонен к с селнеи точке RC- цепи.

Иззес-не- : . -:: 9 УСТРОЙСТВОДЛЯ

перечл-П -- - -зле1- -- гирлянд и иллю- минач- , г.тиесчгащее генератор пилообразного эпряхення, блок сравнения, клчгч еой элемент, выпрямитель, в которое для обеспечения возможности постепенного зажигания или затухания ламп нагрузки ввецены дополнительным генератор пилообразного напряжения и блок смешения.

Наиболее близким к предлагаемому является автомат световых эффектов, содержащий источник питания микросхем, включающий в себя силовой -понижающий трансформатор, циодные мосты и конденсаторы фильтра, а также двоичный счетчик, вход которого под- соеяинен к выходу регулируемого генератора, а выходы - к адресным входам программируемого запоминающего устройства, выходы которого через согласующее устройство подключены к управляющим электродам тиристорных ключей с включенными в их анодную цепь элементами сеетовой индикации.

Недостатками известного автомата являются ограниченные Функциональные возможности и большее массогабаритны показатели,

Ограниченные Функциональные возможности оС /слс ге- тем, что авто- м-чт позРСЛЧ -i г,:-;г, /чат ь оФФекты, сея- за иные толоко с песеклюмёнием эле

5

0

5

0

5

0

5

нающем устройстве программой.

Однако этого недостаточно в некоторых случаях применения автомата, например в быту, когда необходимость в его использовании возникает от слу- иая к случаю (иллюминация новогодней елки и т.д.).

Большие массогабаритные показатели автомата обусловлены тем, что для питания программируемого запоминающего устройства и других элементов требуется мощный источник питания, обычно трансформаторный, что и определяет габариты и массу автомата в целом. Кроме того, для согласования выхгдоа программируемого запоминающего устройства с тиристорными ключа «и требуется дополнительное согласующее устройство, UTO такте увеличивает габариты и массу автомата.

Цель изобретения - уменьшение массогабаритных- показателей и расширение функциональных возможностей путем изменения яркости источника света.

Поставленная цель достигается что в автомат спетовых эФЛектов, содержащий выпрямительный мост,фильтровой конденсатор, двоичный счетчик, вход которого соединен с выхоаом регулируемого генератора импульсов, а выходы - с адресными входами постоянного запоминающего устройства, выходы которого связаны с управляющими электродами тиристорных ключей, аноды которых соединены с соответствующими источниками света, а катоды - с отрицательным выводом выпрямительного моста дополнительно введены регулируемый блок импульсно-фазового управления, разделительный диод, ограничительный резистор, стабилитрон и делитель напряжения, свободные выводы источников света соединены с положительным выводом выпрямительного моста и через ограничительный резистор с катодом стабилитоона и v анодом разделительного диода, к като- ау последнего подключены первый питающий ввод регулируемого генератор импульсов, первые выводы Фильтрового конденсатора и делителя напряжения, вторые выводы которых соединены с отрицательным выводом выпрямительного моста и анодом стабилитрона, параллельно которому подключен блок импульсно-фазового управления, выход которого соединен с первым питающим вводом постоянного запоминающего устройства, причем первый питающий ввод двоичного счетчика соединен с выходом делителя напряжения, а втб- рые питающие вводы двоичного счетчика, постоянного запоминающего устройства и регулируемого генератора импульсов соединены с анодом стабилитрона .

Кроме того, для расширения функциональных возможностей путем изменения яркости источников света в зависимости от интенсивности звука дополнительно введены микрофон, микрофонный усилитель и второй разделительный пиод, а блок импульсно-фазового управления выполнен с управляющим входом,к которому подключен катод второго разделительного диода, анод которого соединен с выходом микрофонного усилителя, -э вход последнего соединен с микрофоном, при- ием вхоцы питания микрофонного усилителя подклочены к соответствуюцим зь зодам фильтрового консенсатора.

Введение регулируемого блока импульсно-фазового управления, разделительного диопэ, ограничительного резистора, стабилитрона и делителя напряжения, соединение свободных выводов источников света с положительным выводом выпрямительного моста и через ограничительный резистор с катодом стабилитрона и аноцом разделительного диода и подключение к его катопу первого питающего ввода регулируемого генератора импульсов, первых выводов фильтрового конденсатора и делителя напряжения, соединение их вторых выводов с отрицательным выводом выпрямительного мост и анодом стабилитрона, параллельно которому подключается блок импульсно-фазового управления, выхот которого соединяется с первым питающим вводом постоянного запоминающего устройства, а также соединение первого питающего ввода двоичного счетчика с выходом делителя напряжения, а вто0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

рых питающих вводов двоичного счетчика, запоминающего устройства и регулируемого генератора импульсов - с анодом стабилитрона позволяют одновременно расширить функциональные возможности и значительно уменьшить массогабаритные показатели автомата в целом.

Расширение функциональных возможностей обусловлено тем, что регулируемый блок импульсно-фазового управления в совокупности с ограничительным резистором, стабилитроном и делителем напряжения позволяет изменять яркость источников света от О до максимума вследствие обеспечения возможности изменения фазы импульсов, подаваемых на управляющие электроаы тиристорных ключей. Благодаря этому автомат световых эффектов можно дополнительно использовать в качестве регулятора мощности бытовых приборов (настольных ламп, паяльников, вентиляторов и т.п.). Кроме того, при питании постоянного запоминающего устройства от блока им- пульсно-фаэового управления во много раз сокращается среанее потребление автоматом тока, так как в этом случае питание осуществляется короткими импульсами, являющимися опновре- менно импульсами, управляющими временем включения тиристорных ключей. Снижение среднего потребляемого тока дает возможность исключить понижающий силовой трансформатор и фильтры большой емкости, определяющие в основном габариты и массу автомата. Дополнительное уменьшение массогаба- ритных показателей автомата достигается путем исключения отдельного согласующего устройства, управляющего тиристорными ключами, так как в предлагаемом автомате эти функции выполняет блок импульсно-фазового управления .

Выполнение функции согласующего устройства блоком импугьсно-фазового управления возможно за счет управления тиристорными ключами короткими импульсами, имеющими достаточную амплитуду тока для открывания тиристорных ключей и из-за их малой длительности не перегружающими выходы t. постоянного запоминающего устройства.

Введение микрофона, микрофонного усилителя и второго разделительного диода и выполнение блока имлульсно7,

фазового управления с управляющим входом, к которому подключен катод второго разделительного диода, анод которого соединен с выходом микрофонного усилителя, а вход последнего соединен с микрофоном, причем входы питания микрофонного усилителя подключены к соответствующим выводам фильтрового конденсатора, позволяют изменять яркость источников света в зависимости от амплитуды звукового сигнала, поступающего на микрофон.

Это обусловлено тем, что поступающий с выхода микрофонного усилителя звуковой сигнал в виде переменного напряжения выпрямляется вторым разаелительным диодом, изменяя при этом параметры врекязацающей цепи блока импульсно-фазового управления, от которого в конечном счете и зависит яркость источников света. Изменение яркости источников света в зависимости от амплитуды звукового сигнала при воспроизведении магнитофонной или грамзаписи и при соответствующем программировании микросхемы постоянного запоминающего устройства создает своего рода цветовое сопровождение i музыкальной программы, что также существенно pacujnpaeY функциональные возможности автомата.

На чертеже приведена схема автомата .

Первый вывод ограничительного резистора 1 соединен с положительным , выводом выпрямительного моста 2, подключенного к фазовым выводам J, а- прякени я сети 220 В, второй вывод ограничительного резистора 1 соединен с катодом стабилитрона 1, пер- выми выводами резисторов 5 и 6 блока импульсно-фазового управления G1 и анодом разделительного диода 7, второй вывод токоограничительного резистора 5 соединен с второй базой однопереходного транзистора 8, а второй вывод времязэдаоцего резисто- ря 6 - с его эмиттером и времязадаю- щим конденсатором 9. Первая база однопереходного транзистора 8 через резистор 10 нагрузки соединена с корпусом, а катод разделительного диода 7 соединен с конденсатором 11 фильтра, делителем напряжения на резисторах 12 и 13 и с цепью питания регулируемого генератора И. Средняя точка делителя напряжения на резис15

20

70606i 8

торах 12 и 13 соединена с цепью питания двоичного счетчика 15, вход которого соединен с регулируемым ге- нератором , общая точка соединения резистора 10 нагрузки и первой базы одноперехоаного транзистора 8 соединена с цепью питания постоянного запоминающего устройства 16,

-0 адресные входы которого соединены с соответствующими выходами двоичного счетчика 15, а выхолы - с управляющими электродами тиристорных ключей 17, которые управляют включенными в их анодную цепь источниками 18 света. Кроме того, вход микрофонного усилителя 19 соединен непосредственно с угольным микрофоном 20, выход микрофонного усилителя 19 соединен через второй разделительный диод 21 с общей точкой соединения времяза- дающих элементов - резистора 6 и конденсатора 9, являющейся управляющим входом блока импульсно-фа25 зового управления G1.

Автомат световых эффектов работает следующим образом.

Регулируемый генератор 1 генерирует короткие импульсы с периодом

30 следования 0,1-30 с.

Импульсы с выхода регулируемого генератора 1 поступают на вход двоичного счетчика 15. лвоичная кодовая комбинация с выходов двоичного счетчика 15 поступает на адресные входы постоянного запоминающего устройства 16. По меое поступления импульсов с выхода регулируемого генератора k на вход двоичного счетчика 15 на выхо4Q де последнего происходит последовательное изменение кодовой комбинации, а так как выходы двоичного счетчика

15 соединены с адресными входами постоянного запоминающего устройст- 45 ва 1б, на его аыхопах происходит смена кодовой комбинации по программе, записанной е нем. По этой же программе происходит включение или отключение источников 18 света, так как они включены в анодную цепь тиристорных ключей 17, на управляющие электроды которых подается сигнал с соответствующих выходов постоянного запоминающего устройства 16. Питание постоянного запоминающего устройства

16 осуществляется от блока импульсно-фазового управления G1, принцип работы которого заключается в следующем. Напряжение сети 220 8 с Ъа50

55

эового ввода 3 через ограничительный резистор 1 подается на стабилитрон k который ограничивает выпрямленное диодным мос-том 2 напряжение сети на уровне напряжения стабилизации стабилитрона 4. Выпрямленное (пульсирующее) напряжение подается на вторую базу оцноперехоаного транзистора

8 и на вход время задающей цепи, состоящей из резистора 6 и конденсатора 9.

За время, равное полупериолу выпрямленного напряжения, кондеисатоо

9 успевает зарядиться через резистор 6 до напряжения пробоя промежутка эмиттер - первая база однопереход ного транзистора 8, при этом происходит пробой этого промежутка через резистор 10 нагрузки, с которого снимаются короткие импульсы, питающие микросхему постоянного запоминающего устройства 16. Изменяя сопротивление резистора 6, можно изменять фазу питающих постоянное запоминавшее устройство 16 импульсов относительно начала каждого полупериоца напряжения, подаваемого на вторую базу сднопере- ходного транзистора 8, при этом появляется возможность регулирования яркости свечения источников 18 света так как при изменении фазы питающих постоянное запоминающее устройство 1 импульсов на выходах постоянного запоминающего устройства 16 поселяется импульсы с той же фазой и частотой, что и импульсы питания постоянного запоминающего устройства 16.

Так как выходы постоянного запоминающего устройства 16.соединены с управляющими электродами тиристорных ключей 17| то угол открывания тиристорных ключей изменяется в соответствии с изменением фазы управляющих импульсов, что, в свою очередь, приводит к изменению среднего тока, проходящего через анод тиристора, и изменению яркости источников 18 света, включенных в анодную цепь тиристорных ключей 17. Изменение фазы питающих постоянное запоминающее устройство 16 импульсов в данном режиме не влияет на работу постоянного зз- поминзощего устройства 16, и на выходах его появляется коповая двоичная комбинация точно в соответствии с защитой в постоянном запоминающем устройстве программой и состоя0

нием на алресных входах постоянного запоминающего устройства 16.

Выпрямленное диодным мостом 2 и ограниченное резистором 1 и стабилитроном k напряжение сети подается на разделительный диод 7, который совместно с конденсатором 11 фильтра образует источник питания регулируемого генератора 1 и микрофонного усилителя 19, а делитель на резисторах 12 и 13 образует источник питания двоичного счетчика 15.

Пополнительное изменение яркости 5 источников 18 света возможно при воздействии звуковых волн на микрофон 20. Это происходит следующим образом. Микрофонный усилитель 19 усиливает напряжение звуковой частоты до величины, способной воздействовать на параметры время за тающей цепи, состоящей из резистора 6 и конденсатора 9, для этой цепи напряжение звуковой частоты дополнительно детектируется вторым разделительным диодом 21. В зависимости от амплитуты звуковых волн изменяется и всемч заряда время задающего конденсатора 9, что приводит к дополнительному слви- гу Фазы питающих постоянное запоминающее устройство 16 импульсов и изменению яркости источников света 18. Такая зависимость яркости источников света от громкости звучания грамзаписи совместно с переключением источников ,, света по заранее защитой в постоянном запоминающем устройстве 16 программе обеспечивает эффект цветового сопровождения музыкальных программ.

0

5

0

5

40

Формула изобретения

в него дополнительно введены регулируемый блок импульсно-фэзового управления, разделительный диод, ограничительный резистор, стабилитрон и делитель напряжения, свободные выводы источников света соединены, с положительным выводом выпрямительног моста и через ограничительный резистор, с катодом стабилитрона и анодом разделительного диода, к катоду последнего подключены первый питающий ввод регулируемого генератора импульсов, первые выводы фильтрового конденсатора и делителя напряжения, вторые выводы которых соединены с отрицательным выводом выпрямительного моста и анодом стабилитрона, параллельно которому подключен блок импульсно-фазового управления, выход которого соединен с первым питающим вводом постоянного запоминающего устройства, примем первый питающий ввод двоичного счетчика соединен с выходом делителя напряжения, а вто

5

0

5

рые питающие вводы двоичного счетчика, постоянного запоминающего устройства и регулируемого генератора импульсов соединены с анодом стаби- лит рона.

t

2, Автомат поп.1,отличаю- щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет изменения яркости источников света в зависимости от интенсивности звука, в него введены микрофон, микрофонный усилитель и второй разделительный диод, а блок импульсно-фазового управления выполнен с управляющим входом, к которому подключен катод второго разделительного диода, анод которого соединен с выходом микрофонного усилителя, а вход последнего соединен с микрофоном, причем входы питания микрофонного усилителя подключены к соответствующим выводам фильтрового конденсатора .