摘要：LED舞台照明灯属于LED光源中非常具有前沿性的一种应用，它不仅具有较长的工作寿命，还能实现灯光色彩的快速调整。随着文化产业的快速发展，LED舞台灯的应用越来越广泛。为了能够进一步的提高LED舞台灯光的产品功能以及性能，采用了嵌入式的控制系统。该系统不仅在很大程度上简便了电路和程序，进一步的提高了相关的性能。而且也使得像运动控制以及调光，温度等功能实现了进一步的优化。该系统在LED舞台照明灯中的应用，使得相关的运动控制过程更加的准确以及稳定。该系统已经在多款舞台照明灯中获得了使用，并且都取得了较为良好的效果。
关键词：LED；舞台照明灯；嵌入式控制系统
随着我国经济的快速发展，人们的生活水平得到了显著的提高。目前，舞台灯在增加舞台效果方面的应用更加的广泛，而且伴随着科学技术的发展，其成为了融合多种技术的先进设备。伴随着像离子体光源和LED光源的出现，舞台照明灯的节能效果以及其相关的功能都得到了进一步的提高。而LED光源因为其在节能方面的效果比较突出，而且其使用年限较长，所以得到了人们的青睐。人们在对舞台照明灯进行选择时，一般都会选择LED光源。目前我们广泛使用的LED舞台灯主要是进行了四色的控制，能够结合不同的节目要求，而产生不同的舞台效果。在我国很多的大型舞台表演中，我们都感受过来自LED舞台照明灯所带来的奇妙效果。LED舞台照明灯在我国现代舞台照明灯中占据着非常重要的地位。
1.LED舞台照明灯与嵌入式控制系统
伴随着时代的发展，我们对舞台照明灯的功能以及性能都提出了更高的要求。我们不仅要求其控制速度更加的快，控制的效果更加的准确，也提出其应该具有更强的节能性，更高的性价比。舞台灯控制系统以前往往会采用8位的CPU单片机，但是其控制运行的速度较慢，而且它所拥有的相关资源也非常有限，这就导致其在行使其相关的功能时往往会受到一定的限制。我们在对比较复杂的场合进行控制时，8位的CPU单片机往往不能够满足我们的要求。
舞台照明灯控制系统功能应该更加完善，这样才能对更加复杂的环境进行良好的控制，才能真正的满足目前我们对舞台照明灯控制系统的要求。在计算机技术以及信息化技术不断发展的影响下，最新的32位嵌入式控制系统有着体积更小，速度更快，功能更全面，性价比更高的优势，它的出现很快就受到了很多领域的欢迎，并且目前已经在很多领域中得到了广泛的应用。32位的CPU具有更为强大的处理功能，并且具备一定的灵活性。最新的32位嵌入式控制系统，能够灵活的应对更为复杂的现场环境，从而能够实现更加良好的控制效果。LED舞台照明灯功能以及性能的提高，都离不开新技术的推动。所以32位嵌入式控制系统能够对电路进行进一步的简化，并对其他相关功能进行进一步的优化，从而提高灯具的使用年限，加强其控制的精确度，更加灵活地打造出不同的舞台灯光效果。
2.系统整体控制
LED舞台灯具控制系统主要控制的部分为灯头的活动以及灯光的变换，同时也对其联网状态进行控制。原来的系统主要使用的3片式的8位AVR单片机，其中每一片都有对应的功能。三片之间彼此形成互通互信，从而能够加强协作。但是这样的组成方式并不具备一定的灵活性，因为其硬件部分的结构非常的复杂，数据在不断交流与转换的过程中消耗了大量的时间，从而使得系统的工作更加的缺乏可靠性，降低了工作的效率。另外，因为系统运用的是8位运算，所以其运动速度较慢，达不到良好的运行效果。现在我们要采用的是32位处理器，该处理器的功能将会更加的完善。而且最新的系统使用的是一片CPU，这在很大程度上降低了系统结构的复杂性，使得他们之间的信息交流更加的方便快捷，从而能够对灯光实现实时的控制。另外，该系统的软件功能也得到了进一步的完善，其控制过程不仅更加的方便，而且更加的具备准确性，可以达到快速运算的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该最新控制系统中增加了多个热敏电阻来对LED的温度进行更加精准的检测，从而能够对灯具达到良好的保护效果。软件系统的优化，使得系统程序的复杂性大大降低，系统控制的过程更加的稳定，更加的具备实时性。另外，该系统还增加了一定的防干扰功能，能够有效的降低外界辐射的干扰，同时其具备体积小，成本低的特点。以前我们使用的舞台照明灯，他们灯具内的结构都比较复杂，所以电源在工作的过程中特别容易受到影响，但是我们目前使用的是三级电源稳压装置，这在很大程度上提高了电源工作的稳定性，并且也提高了电源的工作效率。
3.调光控制与温度保护
3.1调光控制
在调光的过程中，运用PWN的方式可以有效的减少色差现象的产生。但是，往常我们使用的单相PWN调光方式特别容易引发较强的负载电流变化，所以我们对转换器具有较高的要求。在对系统进行优化以前，我们使用的是八位定时器，其能实现的调光功能较低。我们现在所使用的系统是16位定时器，它的调光功能相比优化前得到了很大程度的提高。另外，我们以前使用的驱动芯片，没有办法载过压过流的情况下实现对自我的保护，同时在工作的过程中也可能会产生失误的操作。我们现在所使用的驱动芯片是MBI6661驱动型芯片，它不仅具有良好的精确性，同时也有一定的保护功能，能够在发生意外情况时灵活的处理，并解决相关的问题。PWM调光控制结构主要的组成部分是CPU控制电路和安BI6661恒流驱动电路。这款驱动电路能够提供非常稳定的电流，从而达到良好的照明效果。
3.2温度保护控制
系统所使用的大功率光源数目非常的大，而且其分布的也非常紧密。光源都处在一个非常封闭紧密的空间里边，所以其温度也比较的均匀。但是以前我们在检测灯具的温度时，都只是采用了一个热敏电阻。热敏电阻在对距离自己较远的光源进行温度测量时，往往会产生较大的误差。所以可能存在某一光源的温度过高，但是热敏电阻并没有及时的判断出来，最终导致灯具因为长期高温而老化，使得其工作效率大大降低。现在我们使用的是嵌入式STM32F103芯片，其中包含五个热敏电阻，这五个热敏电阻能够全方位的对光源的温度进行测定，从而确保光源工作的稳定性。温度保护控制工作的主要原理是，热敏电阻的阻值会根据检测点温度的变化而变化，电阻的变化往往会引起电压值的变化。相关数据的变化会经过CPU得到及时的反映，通过进行比较，我们可以判断出光源的工作状态。当光源温度过高时，CPU就会通过风扇来进行散热工作。如果温度长时间过高，那么CPU就会通过提高风扇的转速，使得PWM控制系统收到信号，减少对LED灯具的驱动电流，从而保证灯具能够正常的工作。
4结束语
综上所述，嵌入式控制系统相对于LED舞台照明灯原有的控制系统来说，具有更高的性能，以及更加全面的功能。随着我国文化产业的发展，人们对舞台上表演的灯光效果的要求越来越高，进一步优化舞台照明灯的性能是非常必要的。另外，我们目前都在追求更加节能的方式来进行照明，而LED舞台照明灯因为其自身具备的良好节能性，以及其较长的使用寿命，而在众多类型的舞台照明灯中脱颖而出。往常我们使用的控制系统，并不具备良好的工作效率，而且其在处理比较复杂的场景时，往往缺少较强的灵活性。而优化后的嵌入式控制系统，不管是在工作效率还是在处理速度上面，都明显的优于传统所使用的系统。
参考文献：
[1]韦丽花,唐露新,张强武,等.LED 舞台照明灯嵌入式控制系统优化设计[J]. 广东工业大学学报,2015,(03):110-114.
[2]郭园.基于ZigBee和GPRS的LED路灯智能照明控制系统的研究[D].青岛科技大学,2012.
[3]蒋伟,杨心怡,王会芹,等.基于ATmega16的LED舞台调光控制系统的研究与实现[J].中国传媒大学学报：自然科学版,2012,(01):11-14.
论文作者:张军波
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签：照明灯论文; 舞台论文; 调光论文; 控制系统论文; 光源论文; 功能论文; 系统论文; 《基层建设》2019年第15期论文;