彩色氛围灯和彩色氛围灯的控制方法

摘要

本发明公开一种彩色氛围灯和彩色氛围灯的控制方法，其中，彩色氛围灯包括灯架、调节组件、棱镜以及单片机，灯架上安装有光敏电阻传感器，调节组件包括水平驱动电机、垂直驱动电机、安装于灯架上的水平调节支架以及安装于水平调节支架上的垂直调节支架，水平驱动电机安装于灯架上用于驱动水平调节支架水平转动，垂直驱动电机安装于水平调节支架上用于驱动垂直调节支架垂直转动，棱镜固定连接于垂直调节支架上用于对光源所照射过来的白光进行色散，单片机安装于灯架，并与水平驱动电机、垂直驱动电机和光敏电阻传感器电连接；本发明技术方案简化了彩色氛围灯的布线及安装结构，降低了电量消耗，降低了对彩色灯灯光的乏味感。

说明书

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，特别涉及一种彩色氛围灯和彩色氛围灯的控制方法。

背景技术

目前市售氛围灯包括彩色氛围灯带、灯珠串，光源主要由彩色LED作为发光器件。此类装置需要使用外供电源进行驱动，布线繁琐，且由于低功率设备亮度较低，只能在晚上或者暗室中使用。功率较大的设备可以做到较高亮度，但是需要额外添加散热组件和风扇，体积增大的同时又引入了风扇噪声。另外此类装置控制色彩和亮度变化(闪烁、呼吸)的方式为程序控制，只能在有限的几种模式中循环切换，长时间会让人感觉单调乏味。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种彩色氛围灯，旨在简化彩色氛围灯的布线及安装结构，降低了电量消耗，降低对彩色灯灯光的乏味感。

为实现上述目的，本发明提出的彩色氛围灯，包括：

灯架，安装有光敏电阻传感器；

调节组件，包括水平驱动电机、垂直驱动电机、安装于所述灯架上的水平调节支架以及安装于所述水平调节支架上的垂直调节支架，所述水平驱动电机安装于所述灯架上用于驱动所述水平调节支架水平转动，所述垂直驱动电机安装于所述水平调节支架上用于驱动所述垂直调节支架垂直转动；

棱镜，所述棱镜固定连接于所述垂直调节支架上用于对光源所照射过来的白光进行色散；以及

单片机，所述单片机安装于所述灯架，并与所述水平驱动电机、所述垂直驱动电机和所述光敏电阻传感器电连接。

可选地，所述垂直调节支架上设有安装槽，所述棱镜固定安装于所述安装槽内。

可选地，所述光敏电阻传感器包括安装于所述垂直调节支架上的上传感器、下传感器、左传感器以及右传感器。

可选地，还包括均安装于所述灯架上的太阳能电池板和电池，所述电池分别与所述太阳能电池板和所述单片机电连接。

可选地，所述垂直调节支架上设有垂直转动轴，所述水平调节支架上设有与所述垂直转动轴相对应的垂直转动孔，所述垂直驱动电机的输出轴与所述垂直转动轴传动连接，并驱动所述垂直转动轴在所述垂直转动孔内转动。

可选地，所述垂直转动轴上还固定安装有第一转动齿轮，所述垂直驱动电机的输出轴上固设有第二转动齿轮，所述第一转动齿轮和所述第二转动齿轮啮合连接。

可选地，所述水平调节支架上还安装有连接杆，所述连接杆的两端固定安装有主动齿轮和从动齿轮，所述垂直驱动电机的输出轴与所述主动齿轮传动连接，所述从动齿轮与所述第一转动齿轮啮合连接，所述垂直驱动电机的输出轴通过带动所述主动齿轮转动进而带动所述从动齿轮和所述第一转动齿轮转动。

可选地，所述水平调节支架上安装有水平转动轴，所述灯架上设有水平转动孔，所述水平驱动电机安装于所述水平转动孔的壁面上用于驱动所述水平转动轴在所述水平转动孔内水平转动。

本发明还提出一种彩色氛围灯的控制方法，该彩色氛围灯的控制方法应用于如上任一项所述的彩色氛围灯，并包括以下步骤：

S1、通过光敏电阻传感器获取太阳光的方位信息；

S2、单片机根据所述方位信息控制水平驱动电机对水平调节支架进行水平转动、及控制垂直驱动电机对垂直调节支架进行垂直转动。

可选地，所述步骤S2具体为：每隔预设时间间隔，所述单片机根据所述方位信息控制水平驱动电机对水平调节支架进行一次水平转动调节、及控制垂直驱动电机对垂直调节支架进行一次垂直转动调节。

本发明技术方案通过在灯架上安装光敏电阻传感器，通过光敏电阻传感器获取太阳光的方位信息，并将这些方位信息传递给单片机，进一步地，通过单片机控制水平驱动电机和垂直驱动电机运行，进而驱动水平调节支架和垂直调节支架进行转动，从而实现对安装于垂直调节支架上的棱镜进行调节，以便棱镜位于最佳的方位对太阳光进行色散，因此本装置无需额外供电或者布线，安装简单，从而简化了彩色氛围灯的布线及安装结构，且由于是直接对阳光进行色散形成的，其色温和色彩饱和度都远高于LED光源，且光源的位置，亮度变化由阳光的亮度决定，跟随天气、云量变化，是真随机，不易产生乏味感；同时直接对太阳光进行色散也减少了通过电能驱动灯光发射不同颜色光线的电量，进而起到降低电量消耗的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明彩色氛围灯一实施例的正视图；

图2为本发明彩色氛围灯一实施例的后视图；

图3为本发明彩色氛围灯一实施例的爆炸图；

图4为本发明彩色氛围灯一实施例安装后的结构示意图；

图5为本发明彩色氛围灯一实施例中的电路流程图；

图6为本发明彩色氛围灯一实施例中的柯西公式；

图7为本发明彩色氛围灯一实施例中的色散曲线；

图8为本发明彩色氛围灯一实施例中等边三棱镜的最大色散程度和阳光入射角度的关系曲线；

图9为本发明彩色氛围灯的控制方法的步骤流程图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中的“和/或”包括三个方案，以A和/或B为例，包括A技术方案、B技术方案，以及A和B同时满足的技术方案；另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种彩色氛围灯。

参照图1至图3，本发明提出的彩色氛围灯，包括：

灯架10，安装有光敏电阻传感器11；

调节组件，包括水平驱动电机22、垂直驱动电机32、安装于所述灯架10上的水平调节支架21以及安装于所述水平调节支架21上的垂直调节支架31，所述水平驱动电机22安装于所述灯架10上用于驱动所述水平调节支架21水平转动，所述垂直驱动电机32安装于所述水平调节支架21上用于驱动所述垂直调节支架31垂直转动；

棱镜40，所述棱镜40固定连接于所述垂直调节支架31上用于对光源所照射过来的白光进行色散；以及

单片机，所述单片机安装于所述灯架10，并与所述水平驱动电机22、所述垂直驱动电机32和所述光敏电阻传感器11电连接。

本发明技术方案通过在灯架10上安装光敏电阻传感器11，通过光敏电阻传感器11获取太阳光的方位信息，并将这些方位信息传递给单片机，进一步地，通过单片机控制水平驱动电机22和垂直驱动电机32运行，进而驱动水平调节支架21和垂直调节支架31进行转动，从而实现对安装于垂直调节支架31上的棱镜40进行调节，以便棱镜40位于最佳的方位对太阳光进行色散，因此本装置无需额外供电或者布线，安装简单，从而简化了彩色氛围灯的布线及安装结构，且由于是直接对阳光进行色散形成的，其色温和色彩饱和度都远高于LED光源，且光源的位置，亮度变化由阳光的亮度决定，跟随天气、云量变化，是真随机，不易产生乏味感；同时直接对太阳光进行色散也减少了通过电能驱动灯光发射不同颜色光线的电量，进而起到降低电量消耗的效果。

参照图6至图8，其中，棱镜40可以使树脂材料制成，还可以是玻璃、塑胶等材料，当然还可以是多种材料混合制成的混合材料等，只要满足产品对太阳光的色散要求即可，当然棱镜40可以是三棱镜40、四棱镜40等，可根据具体应用场景制作，在本实施例中，棱镜40为玻璃材质的等边三棱镜40，玻璃材质棱镜40的色散曲线如图7所示，该色散曲线根据如图6的柯西公式拟合得出，对于等边三棱镜40，在可见光波段最大色散程度和阳光入射角度的关系曲线如图8所示，由图8可知在入射界面角度在58°时棱镜40能得到最大色散。

参照图1至图3，为了将棱镜40稳定的安装于垂直调节支架31上，防止棱镜40掉落，在本实施例中，所述垂直调节支架31上设有安装槽35，所述棱镜40固定安装于所述安装槽35内，安装槽35可以全方位包裹棱镜40，使得棱镜40各个方位受力均衡，从而保证了彩色氛围灯的顺利运行，提高了设备的稳定效果。

可选地，所述光敏电阻传感器11包括安装于所述垂直调节支架31上的上传感器111、下传感器112、左传感器113以及右传感器114；上传感器111、下传感器112、左传感器113以及右传感器114分别计算出太阳光照射的角度信息，并将其传递至单片机中，通过单片机来控制水平驱动电机22和垂直驱动电机32对水平调节支架21和垂直调节支架31进行调节，以得到棱镜40最佳的色散角度，当然在太阳的方位进行变换时，棱镜40也会实时对变换中的太阳光做出调整，从而使彩色氛围灯始终保持最佳的色散角度，从而提高了用户的体验感，其中上传感器111、下传感器112、左传感器113以及右传感器114只需各自算出相应方位的太阳光信息，因此计算方式相较于一个光敏电阻传感器11测出太阳光的四个方位信息简单一些，因为其成本可能会较使用一个光敏电阻传感器11便宜，当然，在其它实施例中，为了降低其需要安装的零部件数量，还可以只安装一个可以测出太阳光所有方位信息的光敏电阻传感器11。

参照图5，由于本发明技术方案中的彩色氛围灯是在有光的情况下才会运行，因此，为了提高了设备的续航能力，在本实施例中，灯架10上还安装有太阳能电池板50和电池，首先太阳能电池板50的输出经过稳压电路和充电电路之后给电池充电，电池作为整个电路的直接供能单元。电池的输出经过稳压电路之后给单片机和光敏电阻传感器供电，单片机通过光敏电阻的信号判断当前太阳的高度和方位。然后控制水平电机和垂直电机使棱镜40和阳光的位置关系满足最佳色散条件，从而提高了设备的续航能力，同时减少了彩色氛围灯其内部的布线结构，降低了其复杂程度，在阴雨天或者黑夜时，处理器会判断光线强度，当光线不满足晴朗条件时，系统进入睡眠待机状态，直至室外光照恢复预设强度才开始工作，这样可以避免电池能源耗尽。

可选地，所述灯架10上设有用于安装固定的安装部，通过安装部可以将彩色氛围灯安装于用户需要安装的地方，从而提高了彩色氛围灯的适用性。

参照图4，由于彩色氛围灯是对太阳光进行色散处理，因此，彩色氛围灯则是会应用于太阳光可以照射的地方，因此大多数情况下会安装在窗户的玻璃15或者墙壁16上等，因此优选地，在本实施例中，所述安装部为安装吸盘12，所述灯架10通过所述安装吸盘12吸附于其它物体上，通过安装吸盘12可以便于彩色氛围灯的安装和拆卸，提高了安装效率，当然吸盘可以是普通吸盘，还可以是真空吸盘，为了增强其固定效果，可在灯架10的不同位置安装多个吸盘来增强其固定效果；当然在其它实施例中，还可以使粘接，或者在灯架10上安装磁铁，通过磁铁将灯架10吸附于窗户边缘处。

进一步地，为了降低灯架10在安装后发生掉落的可能性，减少因彩色氛围灯因跌落而导致损坏或对人员造成的伤害，降低用户的损失，在本实施例中，灯架10上还安装有安全系留绳14，安全系留绳14的一端安装于灯架10上，另一端安装于墙壁16上，当安装部由于某种原因或意外导致其脱落时，安装系留绳14则用于防止彩色氛围灯跌落至地下，从而达到降低彩色氛围灯跌落损坏的可能，同时也减少了对人员的伤害，提高了彩色氛围灯的稳固性和安全性，提高用户的体验感。

参照图1至图3，在本实施例中，所述垂直调节支架31上设有垂直转动轴33，所述水平调节支架21上设有与所述垂直转动轴33相对应的垂直转动孔24，所述垂直驱动电机32的输出轴与所述垂直转动轴33传动连接，并驱动所述垂直转动轴33在所述垂直转动孔24内转动。

进一步地，所述垂直转动轴33上还固定安装有第一转动齿轮34，所述垂直驱动电机32的输出轴上固设有第二转动齿轮(未图示)，所述第一转动齿轮34和所述第二转动齿轮(未图示)啮合连接，通过垂直驱动电机32的输出轴带动第二转动齿轮(未图示)转动，进而带动第一转动齿轮34转动，从而带动垂直调节支架31进行转动，最终实现调节棱镜40方位的效果；当然，在其它实施例中，还可以是垂直驱动电机32的输出轴直接与垂直调节支架31进行连接，进而直接带动垂直调节支架31进行转动。

具体地，所述水平调节支架21上还安装有连接杆25，所述连接杆25的两端固定安装有主动齿轮26和从动齿轮27，所述垂直驱动电机32的输出轴与所述主动齿轮26传动连接，所述从动齿轮27与所述第一转动齿轮34啮合连接，所述垂直驱动电机32的输出轴通过带动所述主动齿轮26转动进而带动所述从动齿轮27和所述第一转动齿轮34转动。

在本实施例中，所述水平调节支架21上安装有水平转动轴23，所述灯架10上设有水平转动孔13，所述水平驱动电机22安装于所述水平转动孔13的壁面上用于驱动所述水平转动轴23在所述水平转动孔13内水平转动。

参照图9，本发明技术方案还公开了一种彩色氛围灯的控制方法，该彩色氛围灯的控制方法应用于如上任一项所述的彩色氛围灯，并包括以下步骤：

S1、通过光敏电阻传感器11获取太阳光的方位信息；

S2、单片机根据所述方位信息控制水平驱动电机22对水平调节支架21进行水平转动、及控制垂直驱动电机32对垂直调节支架31进行垂直转动。

进一步地，所述步骤S2具体为：每隔预设时间间隔，所述单片机根据所述方位信息控制水平驱动电机22对水平调节支架21进行一次水平转动调节、及控制垂直驱动电机32对垂直调节支架31进行一次垂直转动调节。

可以理解为，先设置好调节时间的时间间隔，如5分钟、10分钟、15分钟等，则在光敏电阻传感器11获取到太阳光的方位信息后，单片机根据预设的时间间隔，对水平调节支架21和垂直调节支架31分别进行一次调节，需要说明的是，这里所说的一次调节是表示水平调节支架21或垂直调节支架31完成一次调节过程，并非指水平调节支架21或垂直调节支架31转动一次的意思。

通过设置预设时间间隔进行调节的目的在于，太阳光的较小的时间段内变化的幅度较小，对棱镜的色散效果影响较小，如果实时调整则需要水平驱动电机22和垂直驱动电机32实时处于工作状态，会增加彩色氛围灯的耗电量，降低其续航能力，因此，在本实施例中设置了预定的调节时间的时间间隔。

进一步地，在本实施例中，还设置了预定的调节时长，如每次只准许水平驱动电机22和垂直驱动电机32对水平调节支架21和垂直调节支架31调节20s、30s等，当调节时长超过预设的时长时，则放弃调节，等待下次的调节时间再对水平调节支架21和垂直调节支架31进行调节；进一步地，若连续多次调节时长超时，则自动缩短调节时间的时间间隔，当连续多次调节未超时时，则可自动延长调节时间的时间间隔。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。