УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИ СМЕНЯЕМЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Полезная модель относится к устройствам, производящим изменяющийся световой эффект.
Настоящая полезная модель предназначена для интерактивных игровых комплексов для формирования фиксированных и изменяющихся во времени изображений, а также любой информации: буквенно-цифровой, графической и символьной и может быть использована в качестве альтернативы табло с бегущей строкой.
Известны средства создания сменяемых изображений, преимущественно для наружной рекламы (варианты) (патент на полезную модель RU №27878, МПК G09F 13/00, опубл. 20.02.2003 г.), выполненные в виде светоизлучающих модулей, имеющих корпус с элементами крепления, причем каждый модуль имеет форму буквы, или цифры, или знака.
Известно устройство для создания динамически сменяемых изображений (патент на полезную модель №79975, МПК F21S 10/02, опубл. 20.01.2009 г.), содержащее кластеры, включающие светодиоды, при этом кластеры соединены на линии параллельно и подключены к контроллеру и источнику питания, причем в каждом кластере установлен процессор для управления светодиодами по принципу предварительной записи в энергонезависимую память процессора последовательности байт и последующего их чтения по синхронизирующим командам контроллера и/или использования индивидуального управления каждым кластером.
Наиболее близким по технической сущности аналогом заявляемой полезной модели является устройство для создания динамически сменяемых изображений по патенту на полезную модель №118024, МПК F21S 10/00, опубл. 10.07.2012 г., содержащее светодиодные сегменты, включающие светодиоды, при этом светодиодные сегменты параллельно соединены в светодиодные линии и подключены, по меньшей мере, к одному контроллеру и источнику питания, причем для управления и подключению к контроллеру на каждом светодиодном сегменте установлена микросхема для управления светодиодами которые размещены равноудаленно в одну линию на узкой гибкой печатной плате.
К недостаткам известного устройства относится сложность монтажа светодиодных сегментов путем пайки, что не допускает установку светодиодных сегментов и замену вышедшего из строя светодиодного сегмента на месте нахождения устройства. Кроме того, при выходе из строя одного светодиода светодиодного сегмента, светодиодная линия не будет работать до замены целого сегмента. Дороговизна изготовления гибких печатных плат повышает себестоимость готового изделия.
Техническим результатом заявляемого устройства являются расширение возможных конструктивных вариантов устройств, производящих изменяющийся световой эффект, обеспечение широкого выбора и возможность получения различных изображений, обеспечение тактильной связи пользователей.
Этот технический результат достигается тем, что устройство для создания динамически сменяемых изображений, содержащее соединенные друг с другом светодиодные сегменты, включающие светодиоды, соединенные в светодиодные линии и подключенные к устройству управления и обеспечения заданного режима работы, а также к источнику питания, причем на каждом светодиодном сегменте установлена микросхема для управления светодиодами, в соответствии с заявляемой полезной моделью светодиоды размещены на светодиодных сегментах с образованием светодиодных матриц, и соединены в горизонтальные и вертикальные линии, а сегменты объединены в цилиндрическую плату двумя кольцами, в пазы которых сегменты установлены, причем, на лицевой поверхности сегментов укреплен, как минимум, один датчик прикосновения технологии QTouch, а элементы схем устройства управления и питания светодиодами и датчиком прикосновения для обеспечения заданного режима работы расположены на внутренних поверхностях цилиндрической платы, образованной сегментами, при этом микросхемы для управления светодиодами включают совместно установленные светодиодный многоканальный драйвер и микросхему сдвигового регистра.
При этом устройство может быть покрыто, защитным светопропускающим кожухом для обеспечения пыле- и влагозащиты и придания вандалоустойчивости.
На фиг. 1, 2 изображено заявленное устройство, где: 1 – светодиодные сегменты, 2 – светодиоды, 3 – датчики прикосновения  технологии QTouch, , 4 – компьютер, 5- блок питания, 6 - кольца с пазами для светодиодных сегментов. Устройство содержит также схемы управления светодиодами и датчиками прикосновения, к которым относятся 7 - микросхема в виде светодиодного многоканального драйвера, 8 - микросхема в виде светодиодного сдвигового регистра; 9 - токозадающий резистор; 10 – разъемы схем управления; 11 - разъемы схем питания.
Заявляемое устройство содержит печатную плату в виде светодиодных сегментов 1 с закрепленными на их лицевой поверхности, на равном расстоянии друг от друга по вертикальным и горизонтальным линиям RGB-светодиодами 2. Сегменты 1 в количестве 12 штук, как показано в примере выполнения заявленного устройства, объединены, двумя кольцами 6, которые могут быть изготовлены из пластмассы и в пазы которых установлены сегменты, электрически соединенные посредством гибких проводников.
RGB-светодиоды расположены на каждом сегменте с образованием светодиодных матриц, подключенных к компьютеру 4 и блоку питания 5. В описываемом примере выполнения устройства количество светодиодов 2 в каждом столбце светодиодной матрицы печатной платы – 16 штук, в каждой горизонтальной строке – 8 штук. Управление светодиодами с целью реализации заданного режима работы каждого светодиодного сегмента осуществляется через микроконтроллер компьютера 4 с микросхемами в виде светодиодного многоканального драйвера 7 и сдвигового регистра 8, так как светодиоды расположены в одной матрице как горизонтально, так и вертикально.
Кроме того, на лицевой поверхности в промежутках между светодиодами закреплен, как минимум один датчик прикосновения 3 технологии QTouch для осуществления обратной связи сегментов, из которых состоит печатная плата с компьютером, например, датчики AT42QT1011-TSHR и AT42QT1012-TSHR.
Все элементы управления и обеспечения работы устройства, в том числе микросхемы управления светодиодами и датчиками касания, разъемы управления 10 и питания 11 установлены на внутренней поверхности цилиндрической печатной платы, состоящей из сегментов.
За яркость свечения светодиодов отвечает токозадающий резистор 9, установленный также с внутренней стороны печатной платы в виде цилиндра.
Сегменты электрически соединяются друг с другом разъемами, создавая светодиодное цилиндрическое устройство динамически сменяемых изображений требуемых размеров, которое в может закрываться защитным светопропускающим кожухом для обеспечения пыле- и влагозащиты и вандалоустойчивости.
Любой светодиодный сегмент 1 в устройстве, производящем изменяющийся световой эффект взаимозаменяем, имеет электрические разъемы для подключения к другому светодиодному сегменту, образуя, таким образом, цилиндрическое устройство определенного размера. Количество светодиодных сегментов 1 и светодиодов 2 может изменяться при необходимости.
Устройство работает следующим образом.
Для обеспечения работоспособности всего устройства в целом используется блок питания 5, который включен в рабочем режиме.
Управляющая программа микроконтроллера компьютера 4 выдает через последовательный интерфейс и через дискретные сигналы команды управления на светодиодные сегменты 1, и задает режим свечения отдельно для каждого из светодиодов 2.
Напряжение на светодиодные сегменты 1, соединенные параллельно, подается от источника питания 5 по силовым проводам. Сигнал от компьютера 4 передается на сегменты 1 со светодиодами по сигнальным проводам.
Светодиоды 2 сегментов 1 совместно с элементами управления 7, 8, 9, 10 и компьютером 4 позволяют создавать требуемые буквенно-цифровую, графическую или символьную информацию.
Датчики прикосновения 3 с технологией QTouch 3 фиксируют движение человека в контролируемой области датчиков прикосновения и управляются по последовательной цифровой шине компьютером 4.
Основным преимуществом заявляемого устройства является следующее: не требуется крепеж для установки сегментов 1, повышается производительность и технологичность изготовления данного светодиодного сегмента 1 и соединение в одно цилиндрическое светодиодное устройство.
При этом каждый сегмент 1 показывает тот фрагмент буквенно-цифровой, графической или символьной информации, который определяется местоположением этого сегмента 1 относительно других. Таким образом, всеми сегментами 1 формируется полное отображение информации. Устройство может быть выполнено любых размеров, может закрываться, как указывалось выше, защитным светопропускающим кожухом для обеспечения пыле- и влагозащиты и придания вандалоустойчивости.
При использовании настоящей полезной модели расширяются возможности применения светодиодного устройства, обеспечивается широкий выбор и возможность получения различных изображений, тактильная связь пользователей. Заявляемое устройство просто в монтаже и удобно в использовании.