專利名稱：數(shù)字式電子燈光系統(tǒng)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
數(shù)字式電子燈光系統(tǒng)控制器屬于舞臺(tái)表演場(chǎng)地或游藝場(chǎng)所照明系統(tǒng)控制領(lǐng)域。
現(xiàn)有一種名為SKT-2機(jī)械燈光系統(tǒng)控制裝置，這種裝置采用琴鍵開(kāi)關(guān)作為控制元件，LED顯示，雖然能夠滿足表演場(chǎng)所對(duì)燈光系統(tǒng)的控制要求，但琴鍵開(kāi)關(guān)易損壞，操作不直觀，裝置笨重，故障率高。
本發(fā)明提供一種由電子線路組成的燈光系統(tǒng)控制裝置，以期達(dá)到使用壽命長(zhǎng)，故障率低，體積小，重量輕，操作過(guò)程符合人的思維邏輯這一目的。
數(shù)字式電子燈光系統(tǒng)控制器具有LED顯示部件和覆膜式按鍵，燈位確定電路和燈動(dòng)作驅(qū)動(dòng)電路，其特征是10-4編碼器1連接覆膜式按鍵，10-4編碼器1輸出端連接五輸入與非門(mén)2和倒相器3，倒相器3的輸出端連接多個(gè)鎖存器4，鎖存器4的輸出端分別連接其相對(duì)應(yīng)的八段譯碼器5和LED數(shù)碼管6，五輸入與非門(mén)2的輸出端分別連接倒相器7和多個(gè)雙輸入與非門(mén)8的一個(gè)輸入端，每個(gè)雙輸入與非門(mén)8的輸出端連接一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器9的SD端，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器9的Q端連接相應(yīng)的鎖存器4的鎖存端和繼電器15的常開(kāi)觸點(diǎn)，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器9的Q端連接雙輸入與非門(mén)14的輸入端和二輸入與非門(mén)10的一個(gè)輸入端，倒相器7的輸出端經(jīng)二輸入與非門(mén)10和倒相器11連接繼電器12的激勵(lì)線圈，繼電器12的吸合觸點(diǎn)連接雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器13的SD端，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器13的Q端連接到一個(gè)雙輸入與非門(mén)8的另一輸入端，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器13的Q端連接另一個(gè)雙輸入與非門(mén)8的另一輸入端，雙輸入與非門(mén)14的另一輸入端連接清零按鍵25，鎖存器4的輸出端連接到4-10譯碼器16的輸入端，4-10譯碼器16的輸出端經(jīng)倒相器17和18連接執(zhí)行器19，燈動(dòng)作驅(qū)動(dòng)電路的覆膜式按鍵連接倒相器21再連接集電極開(kāi)路門(mén)23的輸入端，開(kāi)路門(mén)23輸出端連接繼電器24的激勵(lì)線圈，多輸入與非門(mén)22的輸入端并聯(lián)連接，每個(gè)輸入端還要連接一個(gè)覆膜按鍵，輸出端經(jīng)過(guò)繼電器24的一個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)和開(kāi)路門(mén)23的輸出端并聯(lián)連接繼電器24的激勵(lì)線圈。
本裝置采用電子元件構(gòu)成，避免了機(jī)械故障，提高了可靠性，裝置體積小，重量輕，操作更加擬人化，無(wú)需專業(yè)培訓(xùn)就可操作。
以下結(jié)合附圖對(duì)本裝置的具體實(shí)施方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。本裝置共有三幅電子線路附圖，全部采用TTL 74系列元件。


圖1是燈位確定電路圖，圖2是燈動(dòng)作驅(qū)動(dòng)電路圖，圖3是動(dòng)作互鎖線路圖。
圖1是燈位確定電路圖，圖中僅出示兩位LED顯示電路。經(jīng)覆膜式按鍵271至27-10輸入的十進(jìn)制數(shù)經(jīng)過(guò)編碼器1，74LS147送出相應(yīng)的BCD碼，再經(jīng)過(guò)四個(gè)倒相器3，74LS04送入鎖存器4，74LS77，經(jīng)鎖存器輸出的BCD碼送入八段譯碼器5，74LS247，八段譯碼器5輸出驅(qū)動(dòng)八段LED顯示器6。
編碼器1輸出的另一路送到五輸入與非門(mén)2，74LS30的輸入端，當(dāng)覆膜式按鍵全部開(kāi)啟時(shí)，BCD碼為全高電平，五輸入與非門(mén)2的輸出為低電平，雙輸入與非門(mén)82，74LS00的一個(gè)輸入端為低電平，雙輸入與非門(mén)82的輸出端為高電平，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器92的SD端沒(méi)有翻轉(zhuǎn)信號(hào)，其Q端仍為高電平，Q端還是低電平，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器92，Q端的低電平使鎖存器42做好接收信號(hào)的準(zhǔn)備，五輸入與非門(mén)2輸出的低電平還要經(jīng)過(guò)反相器7，74LS04，雙輸入與非門(mén)10，74LS00和倒相器11，74LS01變?yōu)楦唠娖?，繼電器12不產(chǎn)生吸合動(dòng)作，其觸點(diǎn)使雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器13，74LS74的SD端出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)信號(hào)。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器13的Q端為低電平，Q端為高電平，其Q端的低電平使雙輸入與非門(mén)81輸出變?yōu)楦唠娖?，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器91不發(fā)生翻轉(zhuǎn)，其Q端仍是高電平，Q端為低電平，Q端使鎖存器41也做好接收信號(hào)的準(zhǔn)備。雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器13，Q為高電平時(shí)，雙輸入與非門(mén)82主要受到來(lái)自五輸入與非門(mén)2輸出的低電平控制。
當(dāng)圖中27-1至27-10任意一個(gè)按鍵被按下，譯碼器1有非全高電平的BCD碼輸出，五輸入與非門(mén)2輸出高電平，一方面使雙輸入與非門(mén)8做好接收信號(hào)的準(zhǔn)備，另一方面經(jīng)過(guò)倒相器7，雙輸入與非門(mén)10和倒相器11令繼電器12產(chǎn)生吸合動(dòng)作，其觸點(diǎn)接通，使雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器13的SD端沒(méi)有翻轉(zhuǎn)信號(hào)送入，保持原來(lái)狀態(tài)，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器13的Q端仍為低電平，Q端還是高電平，雙輸入與非門(mén)82輸出低電平，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器92發(fā)生翻轉(zhuǎn)，Q端為低電平，Q端的高電平信號(hào)鎖住鎖存器41中的BCD碼。
當(dāng)被按下的按鍵放開(kāi)后，譯碼器1又都輸出高電平，五輸入與非門(mén)2輸出低電平，兩個(gè)雙輸入與非門(mén)81，82輸出高電平，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器91，92不發(fā)生翻轉(zhuǎn)，保持原來(lái)狀態(tài)，五輸入與非門(mén)2輸出的低電平還要經(jīng)過(guò)倒相器7，雙輸入與非門(mén)10和倒相器11三個(gè)元件使繼電器12的激勵(lì)線圈斷電，其觸點(diǎn)放開(kāi)，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器13發(fā)生翻轉(zhuǎn)，原來(lái)為低電平的Q端變?yōu)楦唠娖剑唠娖降腝端變?yōu)榈碗娖?，一次送?shù)過(guò)程結(jié)束。下次送數(shù)時(shí)，電路重復(fù)上述工作過(guò)程，只不過(guò)這次是雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器91發(fā)生翻轉(zhuǎn)，原來(lái)為高電平的Q端變成低電平，原來(lái)為低電平的Q端變?yōu)楦唠娖?，鎖住另一個(gè)鎖存器42中的BCD碼。
繼電器151，152和雙輸入與非門(mén)14，74LS01構(gòu)成安全保障電路，雙輸入與非門(mén)14的一個(gè)輸入端接到高電平，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器9的Q端接到雙輸入與非門(mén)14的另一輸入端。當(dāng)Q端是高電平時(shí)，雙輸入與非門(mén)14輸出低電平，繼電器15的激勵(lì)線圈有電流通過(guò)，其兩個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)吸合，一個(gè)觸點(diǎn)將雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器9的Q端接低電平，另一個(gè)觸點(diǎn)將雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器9的Q端接高電平，通過(guò)這兩個(gè)觸點(diǎn)的自鎖功能保證雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器9在干擾場(chǎng)合不會(huì)出現(xiàn)誤翻轉(zhuǎn)，圖1中26接電源正端。
鎖存器4輸出的另一路信號(hào)送圖2中4-10譯碼器16，74LS145的輸入端。
圖2是燈動(dòng)作驅(qū)動(dòng)電路，來(lái)自圖1的BCD碼輸入到4-10譯碼器16，譯碼器16將BCD碼譯成10進(jìn)制數(shù)，經(jīng)過(guò)反相器17和18驅(qū)動(dòng)執(zhí)行繼電器19。
圖3是動(dòng)作互鎖線路，它是由多個(gè)互相獨(dú)立驅(qū)動(dòng)又動(dòng)作互鎖的電路組成，每一個(gè)電路由一個(gè)覆膜按鍵，一個(gè)倒相器21，一個(gè)集電極開(kāi)路門(mén)23，一個(gè)繼電器24和一個(gè)多輸入與非門(mén)22組成，電路驅(qū)動(dòng)工作過(guò)程如下，覆膜式按鍵產(chǎn)生的電平信號(hào)經(jīng)倒相器21送到集電極開(kāi)路門(mén)23的輸入端，集電極開(kāi)路門(mén)23輸出低電平使繼電器24的激勵(lì)線圈通過(guò)電流，繼電器24的常開(kāi)觸點(diǎn)28-1被吸合。電路互鎖動(dòng)作過(guò)程如下，多輸入與非門(mén)22的輸入端全部并聯(lián)，同時(shí)每一個(gè)輸入端還連接一個(gè)覆膜按鍵，當(dāng)其它的任意一個(gè)覆膜按鍵被按下，一個(gè)低電平信號(hào)送到除自身之外的其它所有多輸入與非門(mén)的一個(gè)輸入端，這一按鍵產(chǎn)生的低電平信號(hào)使其它的多輸入與非門(mén)輸出高電平，其相應(yīng)的繼電器24沒(méi)有驅(qū)動(dòng)電壓，只有與其按鍵相對(duì)應(yīng)的繼電器出現(xiàn)動(dòng)作，常開(kāi)觸點(diǎn)28-1的吸合保持這一動(dòng)作，多輸入與非門(mén)實(shí)現(xiàn)繼電器動(dòng)作在同一時(shí)間上的排它功能。
本電路可用TTL器件實(shí)現(xiàn)也可用CMOS器件實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施例僅公開(kāi)了兩位LED顯示電路和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路，足以滿足目前決大部份表演場(chǎng)所的需要，將來(lái)可根據(jù)需要再按本電路的原理擴(kuò)充成多位顯示和驅(qū)動(dòng)電路。
權(quán)利要求1，數(shù)字式電子燈光系統(tǒng)控制器具有LED顯示部件和覆膜式按鍵，燈位確定電路和燈動(dòng)作驅(qū)動(dòng)電路，其特征是10-4編碼器(1)連接覆膜式按鍵，10-4編碼器(1)輸出端連接五輸入與非門(mén)(2)和倒相器(3)，倒相器(3)的輸出端連接多個(gè)鎖存器(4)，鎖存器(4)的輸出端分別連接其相對(duì)應(yīng)的八段譯碼器(5)和LED數(shù)碼管(6)，五輸入與非門(mén)(2)的輸出端分別連接倒相器(7)和多個(gè)雙輸入與非門(mén)(8)的一個(gè)輸入端，每個(gè)雙輸入與非門(mén)(8)的輸出端連接一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(9)的SD端，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(9)的Q端連接相應(yīng)的鎖存器(4)的鎖存端和繼電器(15)的常開(kāi)觸點(diǎn)，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(9)的Q端連接雙輸入與非門(mén)(14)的輸入端和二輸入與非門(mén)(10)的一個(gè)輸入端，倒相器(7)的輸出端經(jīng)二輸入與非門(mén)(10)和倒相器(11)連接繼電器(12)的激勵(lì)線圈，繼電器(12)的吸合觸點(diǎn)連接雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(13)的SD端，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(13)的Q端連接到一個(gè)雙輸入與非門(mén)(8)的另一輸入端，雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(13)的Q端連接另一個(gè)雙輸入與非門(mén)(8)的另一輸入端，雙輸入與非門(mén)(14)的另一輸入端連接清零按鍵(25)，鎖存器(4)的輸出端連接到4-10譯碼器(16)的輸入端，4-10譯碼器(16)的輸出端經(jīng)倒相器(17)和(18)連接執(zhí)行器(19)，燈動(dòng)作驅(qū)動(dòng)電路的覆膜式按鍵連接倒相器(21)再連接集電極開(kāi)路門(mén)(23)的輸入端，開(kāi)路門(mén)(23)輸出端連接繼電器(24)的激勵(lì)線圈，多輸入與非門(mén)(22)的輸入端并聯(lián)連接，每個(gè)輸入端還要連接一個(gè)覆膜按鍵，輸出端經(jīng)過(guò)繼電器(24)的一個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)和開(kāi)路門(mén)(23)的輸出端并聯(lián)連接繼電器(24)的激勵(lì)線圈。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于表演場(chǎng)所的數(shù)字式電子燈光系統(tǒng)控制器,其燈位選擇由覆膜式按鍵連接編碼器,鎖存器,譯碼器到數(shù)碼管顯示被選中的燈位編號(hào),顯示器由雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器連接鎖存器和繼電器控制,被選中燈的動(dòng)作由鎖存器連接到譯碼器再到執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)燈的動(dòng)作,互鎖電路由集電極開(kāi)路門(mén)連接繼電器構(gòu)成,保證燈的動(dòng)作準(zhǔn)確。
文檔編號(hào)H05B37/02GK2302629SQ9621823
公開(kāi)日1998年12月30日 申請(qǐng)日期1996年8月26日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月26日
發(fā)明者李志達(dá), 陳榮娟, 王潮聲, 陳宏濤, 王強(qiáng), 孟秀鸞 申請(qǐng)人:化學(xué)工業(yè)部北京化工研究院