一种用于产生燃料燃烧时的真实火焰效果的火焰仿真系统，该仿真系统采用单片机数字控制逻辑结构，控制发光二极管点阵，产生渐变跳动的动态光源。该点阵式的动态光源，通过不同的投射角度投射到一块半透明的显示屏上，部分光在该显示屏上直接生成闪烁跳动的火焰图象，一部分光透过显示屏投射到其后的反光屏上后，经反射后再次投射到显示屏上形成另一层跳动闪烁的火焰图象。由发光二极管点阵组成的动态光源隐藏在仿真半透明燃料内部。观察者在前面看到的是仿真燃料仿真燃烧时的局部亮度和颜色的变化，和在显示屏上所产生的立体火焰图象。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于电壁炉中的火焰模拟装置
技术介绍
众所周知，随着全球变暖，人们对环境保护越来越重视，节能和使用清洁能源，也 正成为大家追求的目标之一。仿真壁炉逐渐取代真实燃料燃烧取暖的壁炉由此也正成为 一种趋势。且前仿真壁炉的取暖功能和火焰仿真效果也已接近真实火焰的效果。如加拿 大专利2175442， 2310367美国专利7236693。但纵观这些专利和其他相关专利的公开说 明书中的描述，其产生火焰图象所采用的光源，均为发光效率极低、使用寿命不长的白 炽热光源，并且都有电机带动的机械转动部分，这不但浪费能源，并带来需频繁更换灯 泡的麻烦，更有机械转动所产生的噪声和光利用率低，火焰不够明亮也严重影响了仿真 火焰的实际效果。同时也与节能要求不相适应，所以就必须要有一彻底克服以上重大缺 陷的新型火焰仿真系统。专利号为200520118914.4的中国专利"仿真壁炉，包括一带有空腔和视窗的壳体， 以及设置在所述空腔内接近所述视窗一侧的固态光源，在所述固态光源的上方固定设有 一火焰模拟装置，用于产生模拟火焰；所述固态光源为发光二极管组件。它固然釆用了 二极管作为光源，节省能源，延长使用寿命，但是，依然釆用火焰孔板，造成火焰模拟 效果不自然，不逼真，而且缺乏火焰层次的立体感。综合上述，目前的火焰模拟装置技术需要进一步改进设计。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有
技术介绍
而提供一种火焰具有多层次、立体 感强、模拟效果更加逼真自然、结构合理实用的用于产生燃料燃烧时的真实火焰效果的 火焰仿真系统。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为 一种用于产生燃料燃烧时的真实火 焰效果的火焰仿真系统，该火焰仿真系统包括有-至少一组由发光二极管所组成的发光二极管点阵电路板，用于产生火焰图象； 一块以单片机为核心的数字逻辑电路板，驱动发光二极管发光；一套单片机软件，控制数字逻辑电路产生至少一组序列脉冲使发光二极管点阵产生 渐变光或/和闪烁光，形成仿真火焰的动态光源；一块由半透明材料制成的显示屏，显示火焰图象；一块带反光表面的反光屏，将透过显示屏的部分动态光再反射至显示屏，形成二次 火焰，同时在反光表面也产生部分火焰图象，形成仿真火焰的背景图象。进一步改进，所述的发光二极管所组成的发光二极管点阵电路板内置在一个中空 的由不均匀半透明材料组成的仿真燃料块， 一方面至少遮住发光二极管所组成的点阵电 路板，同时又能透过发光二极管的部分光，投射到显示屏中去，以产生燃料燃烧时的闪 烁，跳动效果。达到结构紧凑，减少安装体积，便于组装的目的。作为进一步改进，所述的发光二极管所组成的发光二极管点阵电路板，其发光二极 管，发光亮度时而渐变，时而闪烁，渐变时间和闪烁频率是随机变化的，仿真燃烧火焰 的跳动。有益的是，所述的发光二极管的亮度渐变时间和闪烁频率，由单片机抽取的随机数 据决定，所以是离散的不重复的。这样火焰图案会更加变化多端，克服呆板的弊端。有益的是，所述的发光二极管点阵电路板其上的发光二极管的发光亮度和闪烁频率 范围通过外部按键设定，予以调节，这样便于人工控制，满足人们使用要求。有益的是，所述的发光二极管所组成的发光二极管点阵电路板，其至少有一组发光 二极管，与数字逻辑电路板的各自输出电路相连，每一个发光二极管与显示屏的角度均 不一样，以在显示屏的不同区域产生不同形状的火焰。有益的是，所述的二极管其相邻的发光二极管不属于同一组，用以仿真燃烧产生火 焰的图象多样性。进一步改进，所述的数字逻辑电路板至少包括有单片机和外围驱动电路，单片机的 输入为按键，用以设定发光亮度和闪烁频率范围，单片机的一个输出端口连接控制一组 发光二极管的驱动电路。简化电路结构，便于制造使用。有益的是，所述的一组发光二极管的驱动电路用三极管作为电子开关， 一组内的发 光二极管是串联的。便于电路设计。进一步改进，所述的单片机软件为单片机的控制程序模块，其包括初始化和内部时 钟设定处理程序，按键输入采样处理程序，变光脉冲处理程序，闪烁频率处理程序，输 出控制程序等模块。其中，所述的初始化和内部时钟设定处理程序模块定义各输入输出通道，设定内部 时钟源周期，并将所有标志状态和计数单元设定为初始值。所述的按键输入釆样处理程序模块，对按键输入通道进行采样，分别作为亮度范围 控制和闪动频率范围控制的数据之一。所述的变光脉冲处理程序模块通过改变驱动发光二极管点阵的脉冲占空比，来控制发光二极管点阵的发光强度，从零到根据按键设定的占空比是步进的，实现发光二极管 由暗到亮的渐变，每一组的步长和步距都是不一样的，同一组的步长和步距也是周期变 化的， 一步的开始和结束设置相应标志。所述的闪烁频率处理程序模块为一分频器，对按键设定的闪动频率范围数据和随机 数据进行计算作为每一组发光二极管的分频比，对同一内部时钟源进行分频，得到每一 组发光二极管点阵的时钟源。所述的输出控制程序模块将根据变光脉冲处理程序设定的标志，控制各输出通道的 输出状态。进一步改进，所述的显示屏其表面为磨砂的表面，半透明，由发光点阵板上的发光 二极管投射过来的光， 一部分则直接在磨砂表面产生火焰图象， 一部分则穿透显示屏， 投射到后面的反光板上产生图象和反光。这样能使火焰图案层次化，立体效果更强。有益的是，所述的反光屏在显示屏的后面，表面为光滑不透光的反光表面，其一方 面产生由显示屏透射过来的部分光产生二次火焰图象，另一方面又将部分光二次反射到 显示屏上产生火焰图象的背景光。非常有益的是，所述的反光屏其表面印有砖块或石块堆砌的形状图案来仿真炉膛 壁，透过半透明的显示屏可隐约看到仿真炉膛壁，产生燃料在炉膛内燃烧形成火焰的效 果。作为进一步改进，所述的仿真燃料块是由半透明材料制成，形状为燃烧一半的燃料 块形状，中间的空腔放置数字逻辑电路板和发光二极管点阵电路板。有益的是，所述的仿真燃料块其为中空的壳体，壳体的厚度是不均匀的，因而各部 分有不均匀的透光度，材质为半透明塑料或玻璃钢，表面不均匀绘成黑灰色，部分透过 发光二极管所发出的闪烁的光，仿真燃料燃烧时的跳动状态。使仿真燃料块更加自然逼 真。进一步改进，所述的仿真燃料块其放置在显示屏的前面，与显示屏之间有一缝隙， 发光二极管点阵所发出的动态光通过这一缝隙投射到显示屏和反光屏上形成动态火焰 图象。这样便于电路板的安装，同时，对燃料块的发光光源与火焰成像的光源釆用同一 光源，简化电源结构，降低成本，同时能使燃料块的发光光源与火焰成像的光源达到自 然的同步，结构更加合理实用，使结构紧凑，减少安装体积。有益的是，所述的仿真燃料块其基色为橙红色，不规则的粗糙外表面仿真燃烧过的 燃料形状。最后，所述的发光二极管点阵电路板的垂直线与显示屏之间形成5-85度夹角，使 火焰的光线斜向投射到燃料块上面的成像屏上，露出适当长度的火焰火苗，自然逼真。与现有技术相比，本专利技术的优点在于这种火焰模拟系统，充分利用发光二极管点阵，勾画和重叠出燃烧的火焰图案，充分利用数字电路的编程控制，使发光二极管的各 组发光渐变时间、闪烁频率是随机的，产生火焰图案更加自然而无规律性，从而获得模 拟效果也更加逼真自然，而且，结合成像显示屏、反光屏的叠合辉映，获得火焰图案的 多层次效果，使火焰燃烧本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于产生燃料燃烧时的真实火焰效果的火焰仿真系统，该火焰仿真系统包括有： 至少一组由发光二极管所组成的发光二极管点阵电路板，用于产生火焰图象； 一块以单片机为核心的数字逻辑电路板，驱动发光二极管发光； 一套单片机软件，控 制数字逻辑电路产生至少一组序列脉冲使发光二极管点阵产生渐变光或／和闪烁光，形成仿真火焰的动态光源； 一块由半透明材料制成的显示屏，显示火焰图象； 一块带反光表面的反光屏，将透过显示屏的部分动态光再反射至显示屏，形成二次火焰，同时 在反光表面也产生部分火焰图象，形成仿真火焰的背景图象。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓亮，周友善，
申请(专利权)人：陈晓亮，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]
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