УСТРОЙСТВО ДЕКОРАТИВНОГО ОПТОВОЛОКОННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Область применения
Предлагаемое техническое решение относится к системам декоративного освещения, может быть использовано для создания имитации звездного неба в различных помещениях, в качестве сувенира, в качестве декоративного торшера, в качестве новогодней мерцающей иллюминации или елочного украшения.
Уровень техники
Известно устройство для создания звездного неба, описанное в патенте ЕР 1102231. Данное устройство содержит несущую поверхность с отверстиями, в которые вставлены концы оптических волокон. С обратной стороны несущей поверхности оптические волокна собраны в пучок и соединены с проектором, от которого идет свет на оптические волокна. Проекторов может быть несколько. Цветовое колесо служит для создания эффекта мерцания и смены цветов.
Данное устройство содержит движущиеся части: колеса и системы принудительного охлаждения ламп проектора, необходимой в системах такого типа, что способствует возникновению посторонних шумов, которые вызывают раздражение пользователя. Наиболее близким аналогом является устройство, описанное в патенте RU 69195 U. Данное решение принято за прототип. Устройство декоративного оптоволоконного освещения, состоящее из несущей поверхности с расположенными в необходимой последовательности отверстиями, проектора, размещенного с обратной стороны несущей поверхности, и необходимого количества оптических волокон, при этом один конец каждого оптического волокна соединен с проектором, а концы оптических волокон связаны в пучок, отличающийся тем, что в качестве проектора использовано устройство, содержащее микропроцессор, задающий программу, как минимум один излучатель, выполненный на основе мощного светодиода и связанный септическими волокнами посредством фокусирующей системы, расположенной между светодиодом и вторыми концами оптических волокон, при этом между микропроцессором и светодиодом размещены широтно-импульсные модуляторы и электронные ключи (прерыватели
электрического тока, поступающего на излучатель), причем число двух последних равно числу светодиодов, при этом существует возможность создания эффекта мерцания. Недостатком устройства является то, что для управления режимами эффекта мерцания необходимо вручную переключать режимы путем включения тумблеров в специальном устройстве выбора программы. При размещении устройства над навесным потолком (под которым выступает несущая поверхность), чтобы произвести переключение на другой программный режим, необходимо производить демонтаж навесного потолка. Это крайне неудобно.
Технический результат: обеспечивается дистанционное переключение режимов программ эффектов мерцания; обеспечивается упрощение конструкции; обеспечивается расширение функциональности устройства.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 показана функциональная схема устройства декоративного оптоволоконного
освещения.
На фиг.2 показано устройство в сборе со снятой крышкой.
На фиг.3 показано устройство в полной сборке.
Осуществление полезной модели
Заявленный технический результат достигается за счет того, что в устройстве декоративного оптоволоконного освещения, содержащее проектор и необходимое количество оптических волокон, при этом один конец каждого оптического волокна вставлен в отверстие несущей поверхности, а второй соединен с проектором, причем вторые концы оптических волокон связаны в пучок, в качестве проектора использовано устройство, содержащее микропроцессор, задающий программу, также содержит как минимум один излучатель, выполненный на основе мощного светодиода и связанный с оптическими волокнами, расположенной между светодиодом и вторыми концами оптических волокон, также устройство содержит широтно-импульсные модуляторы и электронные ключи, причем число двух последних равно числу светодиодов, при этом существует возможность создания эффекта мерцания, также содержит устройства выбора программ эффекта мерцания, отличающееся тем, что широтно-импульсные модуляторы встроены в микропроцессор, дополнительно устройство содержит пульт дистанционного
управления программой мерцания и приемник, выполненный с возможностью принимать сигналы на частоте пульта дистанционного управления, и подключенный к устройству выбора программ.
Дистанционное переключение режимов программ эффектов мерцания обеспечивается за счет использования пульта дистанционного управления. Упрощение конструкции обеспечивается за счет исключения из устройства фокусирующей системы за счет усиления мощности излучателей, подающих свет в оптические оптоволокна, также упрощение происходит за счет встраивание импульсных модуляторов в микропроцессор и за счет исключения привязки устройства к несущей поверхности. Последнее также обеспечивает расширение функциональности устройства за счет того, что его можно использовать не только вместе с несущей поверхностью для создания имитации звездного неба в различных помещениях (когда требуется вставлять в отверстия несущей поверхности оптоволокна), но и в качестве декоративного освещения как торшер (с закреплением на стене), как новогоднее украшение, как декоративное освещение прозрачных потолков или панелей путем установки устройства за ними, в результате чего оно создает эффект салюта через прозрачный потолок или панель. Оптические волокна (2) (см. фиг.1) устройства собраны в пучки (3), при этом одни концы могут использоваться как для вставки в отверстия несущей поверхности потолка, так и просто болтающимися. Общий эффект устройства -создание эффекта засветки оптического волокна.
Устройство состоит из корпуса (1), блока питания (9), в качестве которого может использоваться, например, NFM-10-5 PBF, микропроцессора (5), излучателя (6), широтно-импульсного модулятора (7), электронных ключей (8), оптоволокон (2), приемника излучения (4) и пульта дистанционного управления (10). Микропроцессор (5) содержит встроенную память с программами динамических эффектов и устройство выбора этих программ (на чертежах не показано). Излучатель (6) выполнен на основе мощного светодиода. Устройство декоративного оптоволоконного освещения может содержать как один излучатель (6), так и несколько. Кроме того, излучатель (6) может быть любого цвета. Выбор цвета излучателя (6) зависит только от желаемого декоративного эффекта.
Излучатели (6) могут быть реализованы, например, на основе мощных светодиодов L-5013UBC-TL (синие), L-5013UEC-TL (красные), L-5013PGC-TI (зеленые).
Широтно-импульсный модулятор встроен в микропроцессор. Микропроцессор может быть реализован, например, на основе микросхемы PIC16F876A или в виде программируемого микроконтроллера Atmega 162-16 со встроенными каналами широтно-импульсных модуляторов.
Широтно-импульсные модуляторы (7) предназначены для преобразования электронного сигнала, идущего от микропроцессора (5), в сигнал широтно-импульсной модуляции. Количество широтно-импульсных модуляторов (7) равно числу излучателей (6). Широтно-импульсные модуляторы (7) позволяют управлять яркостью свечения каждого излучателя (6) посредством электронного ключа (8), что делает возможным получить эффект мерцания.
Электронные ключи (8) исполняют роль прерывателей электрического тока, поступающего на излучатели (6), т.е. включают или выключают излучатель (6). Таким образом, осуществляется эффект мерцания излучателя (6) с четко определенными состояниями «включен/не включен». Такое переключение происходит с очень большой частотой (порядка 8000 раз в секунду) и разной скважностью импульсов. Мерцание такой частоты неразличимо для зрения и воспринимается как изменение яркости свечения излучателя (6) при изменении скважности импульсов. Количество электронных ключей (8) равно числу излучателей (6) и широтно-импульсных модуляторов (7).
Электронные ключи (8) могут быть реализованы, например, на быстродействующем полевом MOSFET транзисторе Р-канал irf19014 или транзисторах IRFL024N, IRLL2703. Устройство декоративного оптоволоконного освещения при одном излучателе (6) работает следующим образом.
Через разъем (12) подключается шнур питания. От разъема питание подается на блок питания (9), которое через микропроцессор подает номинальный ток, питающий излучатель (6) через электронный ключ (8). По заложенной в микропроцессоре (5) программе передается электронный сигнал, который поступает в широтно-импульсный модулятор (7).
В широтно-импульсном модуляторе (7) электронный сигнал преобразуются в прямоугольные импульсы с переменной скважностью, управляющие электронным ключом (8). Чем меньше скважность импульсов-тем выше яркость свечения излучателя (6).
Свет от излучателя поступает на вторые концы оптических волокон (2) и, проходя по всей их длине, доходит до концов, и выдает световой эффект точки определенного цвета в каждом конце оптоволокна в зависимости от цвета излучателя.
В микропроцессоре (5) заложено несколько программ, отличающихся, например, частотой мерцания и яркостью свечения излучателя 6 - светодиода, а также скоростью изменения яркости. Выбрать программу можно с помощью пульта дистанционного управления. От пульта управления (10) посредством передатчика (11) подается сигнал определенной частоты, который принимается приемником, расположенном в устройстве.
Приемник (4), получив определенный сигнал, которому присвоен определенный код, передает его на микропроцессор (5), который включает ту или иную программу мерцания в соответствии с заданным кодом.
В качестве приемника (4) и передатчика (11) может использоваться, например, модуль FSK на частоте 433 Мгц с SPI (для приемника: RFM01-433-D, для передатчика: RFM02-433-
D). Либо может использоваться в качестве приемника (4) суперчувствительный радиоприемник с лазерной настройкой контура в процессе изготовления (например, RR3-433 PBF TELECONTROLLI), а в качестве передатчика (11) радиопередатчик с амплитудной модуляцией, резонатором на ПАВ и внешней антенной (например, RT5-433 PBF TELECONTROLLI).
Работа устройства полностью аналогична принципу работы прототипа при создании эффекта мерцания, когда необходимо получить разноцветные точки на концах оптоволокон.
Устройство декоративного оптоволоконного освещения монтируется в любом удобном месте закреплением корпуса, и в отличии от прототипа может использоваться не только для создания эффекта звездного неба, но и в качестве сувенира, торшера, елочного украшения или новогодней мерцающей иллюминации (см. общий вид устройства в сборке на фиг.3).