一种基于姿态传感器的表演灯具控制系统技术方案

技术编号:34729401 阅读:15 留言:0更新日期:2022-08-31 18:17
本发明专利技术公开了一种基于姿态传感器的表演灯具控制系统,属于表演灯具技术领域;包括设置在灯具本体上的发光单元、姿态传感器、供电单元、微控制单元和信号指示单元;微控制单元包括可编程控制的中央控制器、以及分别与中央控制器通信连接的系统时钟、通信总线、数据存储模块、脉冲宽度调制PWM模块和比较器模块。本发明专利技术系统中中央控制器通过通信总线与姿态传感器之间双向通信连接,可根据实际使用场景需要提前设定不同动作姿态下表演灯具所需的灯光颜色及灯光模式,并通过发光单元完成相应灯光的自动切换控制,解决了传统实体按键电子荧光棒在使用过程中操作不便的问题,满足各种表演和使用场景下对不同动作和场景的灯光切换需求。需求。需求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于姿态传感器的表演灯具控制系统


[0001]本专利技术涉及一种表演灯具控制系统,具体涉及一种基于姿态传感器的表演灯具控制系统,属于表演灯具


技术介绍

[0002]目前荧光棒已被广泛运用于各类大中小型文娱节目、体育、舞蹈和演唱会等活动上,其丰富多变的颜色以及可观的续航能力,极大地满足了人们对娱乐需求,对现场气氛的烘托和节目效果的渲染有着极其重要的作用。
[0003]但传统荧光棒使用化学试剂反应发光,不仅只能一次性使用,每次的发光时长和亮度都无法得到保证,再者是化学反应后的残余试剂会对环境产生污染。随着科技的发展,目前市面上已更多的转为使用基于LED发光二极管的电子荧光棒。
[0004]而目前世面上大多数表演灯具需要通过按键开关进行颜色调整及档位切换。由于实体开关按键的限制,在产品设计和结构布局上会不大方便;其次电子荧光棒大多体积小巧,导致其按键无法做的太多太大,使得用户在使用交互上的体验有一定的限制。最后,长时间使用后的实体按键容易引起按键失灵或短路等问题,这不仅影响了产品功能使用上的稳定性,也缩减了产品的使用寿命。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是:解决传统实体按键电子荧光棒在使用过程中操作不便的问题,提供一种基于姿态传感器的表演灯具控制系统,基于内部姿态传感器对灯具本体的姿态及运动数据进行检测,可识别用户在使用时的相应动作,并根据预设的程序对相应的动作进行响应,展示相应的灯光颜色和灯光模式,满足各种表演和使用场景下对不同动作和场景的灯光切换需求,填补现有电子荧光棒不具有自动灯光切换的空白。
[0006]为实现上述目的,本专利技术采用了以下技术方案:一种基于姿态传感器的表演灯具控制系统,包括设置在灯具本体上的发光单元、姿态传感器、供电单元、微控制单元和信号指示单元;所述微控制单元包括可编程控制的中央控制器、以及分别与中央控制器通信连接的系统时钟、通信总线、数据存储模块、脉冲宽度调制PWM模块和比较器模块;所述系统时钟连接中央控制器控制微控制单元内部逻辑的运行速度以及微控制单元与外部模块之间的通信速度;所述中央控制器通过通信总线与所述姿态传感器之间双向通信连接,接收姿态传感器的数据并存储于数据存储模块中,中央控制器连接数据存储模块进行存储数据的信号判断,并在信号有效时,通过控制脉冲宽度调制PWM模块输出相应信号预设的PWM信号控制所述发光单元;所述供电单元通过连接比较器模块为灯具控制系统进行供电,所述比较器模块连接中央控制器输出所述供电单元的低电压信号,并通过中央控制器控制连接用于提醒供电单元电量不足或传感器故障异常的所述信号指示单元。
[0007]所述姿态传感器为基于微机电系统技术、可实时检测输出三维姿态及方位数据的三维运动姿态测量系统传感器,包括三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴电子罗盘。
[0008]所述发光单元采用彩色LED发光二极管进行发光,彩色LED发光二极管由红色、绿色和蓝色至少三种颜色的LED发光二极管组成。
[0009]所述发光单元由设置在灯具本体上端的LED灯珠基板和连接在LED灯珠基板上的彩色LED灯珠组成。
[0010]所述供电单元包括锂电池和其供电电路、电源接口和其供电电路、以及电池充电口和其充电管理电路中的一种。
[0011]所述信号指示单元采用一个或多个LED灯珠连接控制电路组成。
[0012]本专利技术的有益效果是:1)本专利技术系统中基于内部姿态传感器对灯具本体的姿态及运动数据进行检测,可识别用户在使用时的相应动作,中央控制器通过通信总线与姿态传感器之间双向通信连接,可根据实际使用场景需要提前设定不同动作姿态下表演灯具所需的灯光颜色及灯光模式,并通过发光单元完成相应灯光的自动切换控制,满足各种表演和使用场景下对不同动作和场景的灯光切换需求,填补现有电子荧光棒不具有自动灯光切换的空白。
[0013]2)本专利技术系统主要组件使用高集成度的集成芯片搭建,可极大的减少传统控制电路中复杂的外围控制电路,在简化了生产设计的复杂度的同时精简了产品的总体体积,使得实际产品的外观可以更灵活。
[0014]3)本专利技术系统基于中央控制器通过通信总线与姿态传感器之间双向通信连接,可通过拓展无线通信模块实现与其他设备或多个同类产品间的数据通信,从而使产品姿态数据的实时获取及多个用户同时使用同种产品时的集体姿态数据识别等操作得以实现。
附图说明
[0015]图1为本专利技术系统的结构原理框图;图2为本专利技术实施例中系统连接在灯具本体上的结构示意图;图3为图2中姿态传感器所测量的数据坐标系示意图;图4为本专利技术控制系统的工作流程示意图;图5为本专利技术控制系统中姿态传感器信号识别处理的流程示意图。
[0016]图中,1

灯具本体,101

LED灯珠基板,102

彩色LED灯珠,103

电路主板,104

锂电池,105

微控制单元,106

姿态传感器。
具体实施方式
[0017]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的解释说明。
[0018]实施例:本专利技术提供的一种基于姿态传感器的表演灯具控制系统,包括设置在灯具本体上的发光单元、姿态传感器、供电单元、微控制单元和信号指示单元;微控制单元包括可编程控制的中央控制器、以及分别与中央控制器通信连接的系统时钟、通信总线、数据存储模块、脉冲宽度调制PWM模块和比较器模块。如图1所示的系统原理图,图1中虚线所框示的相关模块为微控制单元的基本组成模块,虚线外为灯具控制系统的相关模块。微控制单元可采用基于现有技术的微控制芯片,如:STC8G1K08A

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SOP8和STC12C5620AD等兼容英特尔8051指令系统的单片机。
[0019]微控制单元包括一个中央控制器,通过对中央控制器进行编程可实现对其他模块
的通信与控制;系统时钟连接中央控制器用于控制微控制单元内部逻辑的运行速度以及微控制单元与外部模块之间的通信速度。中央控制器通过通信总线与姿态传感器之间实现双向通信连接,接收姿态传感器的数据并存储于数据存储模块中,中央控制器基于数据存储模块中存储的数据进行信号判断,并在信号有效时,通过控制脉冲宽度调制PWM模块输出相应信号预设的PWM信号对发光单元进行控制。供电单元通过连接比较器模块为灯具控制系统进行供电,比较器模块可在内部产生一个基准电压,当供电单元的电压低于比较器模块的内部电压时,比较器模块可给中央控制器输出信号,中央控制器接受到来自比较器模块的信号时,可控制信号指示单元闪烁LED以提醒供电单元电量不足或传感器故障异常的信号。
[0020]信号指示单元采用一个或多个LED灯珠连接控制电路组成,用于对微控制单元检测到供电单元电压不足时而导致系统无法正常工作的情况进行提醒。
[0021]姿态传感器为基于微机电系统技术、可实时检测输出三维姿态及方位数据的三维本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于姿态传感器的表演灯具控制系统,其特征在于:包括设置在灯具本体上的发光单元、姿态传感器、供电单元、微控制单元和信号指示单元;所述微控制单元包括可编程控制的中央控制器、以及分别与中央控制器通信连接的系统时钟、通信总线、数据存储模块、脉冲宽度调制PWM模块和比较器模块;所述系统时钟连接中央控制器控制微控制单元内部逻辑的运行速度以及微控制单元与外部模块之间的通信速度;所述中央控制器通过通信总线与所述姿态传感器之间双向通信连接,接收姿态传感器的数据并存储于数据存储模块中,中央控制器连接数据存储模块进行存储数据的信号判断,并在信号有效时,通过控制脉冲宽度调制PWM模块输出相应信号预设的PWM信号控制所述发光单元;所述供电单元通过连接比较器模块为灯具控制系统进行供电,所述比较器模块连接中央控制器输出所述供电单元的低电压信号,并通过中央控制器控制连接用于提醒供电单元电量不足或传感器故障异常的所述信号指示单元。2.根据权利要求1所述的一种基于姿态传感...

【专利技术属性】
技术研发人员:张伯浩
申请(专利权)人:广州汐夜科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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