智能灯具（精选6篇）
智能灯具 篇1
摘要：家庭智能LED照明灯具的软件设计直接关系到该系统能否正常运行。利用汇编语言, 合理地分配和利用AT89S52单片机的各种资源, 是实现各项功能的重要保障。
关键词：LED照明灯具,单片机,色温,智能照明
家庭智能LED照明灯具具有自动探测人体, 自动根据环境光和时间决定灯光亮度, 自动根据季节、温度调节色温等功能。所以, 除各种传感器、时钟芯片、驱动单元的支持外, 设计一套合理、高效的软件系统是本系统成功与否的关键。此软件以12 MHz晶振为基准, 利用AT89S52单片机的定时器产生一个基准节拍, 从而产生调光所需的PWM控制脉冲。
1 LED驱动脉冲
本系统的LED驱动采用带PWM调节功能的恒流源驱动模块, 它可以通过1 k Hz左右的脉宽调制脉冲实现对电流的调节, 从而实现调光的作用。单片机晶振为12 MHz, 最小定时周期为1μs, 该设计以125μs为定时周期, 一个周期使端口状态翻转一次, 作为外部并入串出芯片74LS165的时钟信号, 8个周期组成4个时钟节拍, 形成一个PWM脉冲周期, 即脉冲频率正好为1 k Hz, 可以满足驱动模块的要求。在自动模式下, 该灯具亮度分为两个等级, 每个等级又可分为高、中、低三种色温状态, 所以两组LED发光组件一共有6种状态。本设计对每组灯的驱动脉冲占空比从0%~100%分成了4个等级, 分别为0、1/4、3/4和全周期。驱动模块采用负逻辑, 所以正常亮度时, 三种色温状态对应的PWM脉冲波形如图1所示。低亮度时, 各输出下调一档即可。
2 系统软件设计
此系统自定义了多种状态寄存器, 用于控制各项输出。例如照明波形寄存器选用2个可位寻址的寄存器, 分别储存白光和黄光的PWM脉冲波形状态。各寄存器低四位和高四位内容相同, 便于简化输出程序。时间、月份、温度信息和来人、遥控中断等都是通过判断, 对此寄存器内容进行适当调整来改变照明状态。照明输出端口也是读取此寄存器数据, 并发送给外部芯片74LS165的串行输入端, 接它自己的串行输出, 形成数据循环, 控制各自发光驱动模块的PWM输入端, 从而组合出不同的亮度和色温。
另选用一可位寻址寄存器, 定义了来人标志位、昼夜标志位、环境亮暗标志位和显示内容标志位等几个标志位。温度、时间、遥控器值都有各自的寄存器相对应。另外还定义了多个计数器, 例如显示周期计数器、显示位置计数器和来人延时计数器等。
该软件系统利用单片机定时器产生的中断为基础, 使各输出产生定期变化。通过自定义的各项状态、数据寄存器决定输出的变化。来人判断和遥控通过外部中断实现。时钟信息、温度信息由主程序定时读取, 明暗判断通过查询方式检测。
2.1 主程序设计
本系统主程序简化流程如图2所示。系统上电复位后先设定定时中断优先级为高, 启动定时器, 通过定时中断产生节拍, 作为74LS165的时钟信号, 来形成LED驱动所需的PWM脉冲。DS1302是典型的时钟芯片, 它使用起来非常方便, 读取的时间信息和月份信息分别放在各自的寄存器中。时间信息用于判断是否为睡眠时段, 从而决定光强输出是否减半;月份信息用于判断季节, 然后影响色温值。读取温度信息后要进行阈值判断, 在不同季节, 阈值有所不同, 当超过一定阈值时, 将改变色温值。例如, 初秋色温偏高, 给人凉爽的感觉;但是在阴雨天, 天色昏暗, 温度降至18℃以下时, 色温会转为偏低状态, 使人感觉温暖。照明输出由送往74LS165的数据决定, 显示信号输出由显示子程序负责完成, 键盘输入和来人检测分别作为两个外中断来处理。
2.2 子程序设计
显示输出子程序通过读取显示周期计数器值来决定是否改变输出内容。显示周期计数器由定时中断执行加1操作, 显示输出每2 s转换一次温度和时间值, 转换后计数器清零。显示内容取自温度寄存器和时间寄存器, 它们的数据都以BCD码存放, 只要对每一位进行查表译码, 形成相应七段显示码, 再与显示位寄存器数据一起输出即可, 每次显示一位, 四位数码轮流显示。
定时中断子程序负责产生74LS165时钟, 它每125μs就会重复执行一次, 所以中断程序要尽量小, 指令在8字节以内, 就可以放在特定的中断响应地址区。本设计定时中断只有3条指令, 占用4个字节, 需要4个机器周期即可完成, 且不影响其他程序的运行, 无需现场保护。
来人中断子程序是一个外部中断, 它由人体感应模块产生的高电平触发, 为消除干扰, 触发后软件通过查询再确认一次, 然后查询光敏探测端电平, 判断环境光的亮暗, 决定是否亮灯。例如环境较暗, 软件查询时间信息, 看是否为睡眠时段, 以决定亮灯的强弱。上述操作调节了照明状态寄存器, 随后将数据写入74LS165并口, 即可改变灯光状态。灯光开启后还要启动来人延时, 延时结束恢复数据。
使用遥控器时, 遥控接收端收到的是一串行数据, 该数据触发另一个外中断源, 且此中断源优先级高于来人中断, 中断响应后将关闭来人中断, 然后读取按键值, 作出相应处理, 同时调用显示子程序查看遥控结果。遥控按退出键后, 打开来人中断。各中断响应程序简化流程如图3所示。
3 总结
目前本系统仍在试验阶段, 白光和黄光的发光状态仅有6种组合, 各色光的波形寄存器都是8位, 还可继续拓展, 今后需进一步研究, 增加双色光的组态, 并请体验者实际体验色温和亮度的影响, 使系统更加合理。另外, 测光组件也有待多级化, 遥控器还可以进一步开发定时照明等功能。
参考文献
[1]陈宜建.一种智能LED驱动器设计[J].信息化研究, 2015 (01) .
[2]文皓.多路LED调光电路的研究与设[D].成都:电子科技大学, 2012.
[3]杨程凯, 唐绪伟.一种电子万年历的设计与实现[J].电子技术与软件工程, 2014 (03) .
智能灯具 篇2
1、乙方所供的灯具质量必须符合相应的国家检验质量标准，如达不到此标准，甲方有权要求乙方退货，其运费由乙方承担。
2、各型灯具的规格、型号必须符合设计要求，应有合格证、“CCC”认证标志和认证证书复印件。
3、灯具的绝缘性能、导电性能和阻燃性能必须符合相应的国家检验质量标准。
4、灯具板面和支吊架，应具有足够的强度。灯具板面应平整，无弯翘变形等现象，并有产品合格证。
第九条 产品价格为固定价格，不考虑市场价格波动因素。
第十条 甲、乙任何一方如果要求全部或者部分终止合同，必须提出充分理由，经双方协商，有的还应报请上级主管部门备案。提出终止合同一方须向对方偿付终止合同部分总额 10 %的补偿金。
第十一条 本合同所订一切条款，甲、乙任何一方不得擅自变更或修改。如果一方单独变更、修改本合同，对方有权拒绝生产或收货，并要求单独变更、修改合同一方赔偿一切损失。
第十二条 甲、乙任何一方如果确因不可抗力的原因，不能履行本合同时，应及时向对方通知不能履行或延期履行、部分履行合同的理由。在依法取得相关证明后，本合同可以不履行或延期履行或部分履行，并免予承担违约责任。
第十三条 保修期：乙方供应的所有灯具保修期为本工程竣工验收合格并移交建设单位后 两 年。属于保修范围、内容的项目，乙方应当在接到保修通知之日起48小时内派人保修。乙方不在约定期限内派人保修或同一问题两次修理不好的，甲方可以委托他人修理，费用由乙方全部承担。在正常使用中，对于由乙方灯具自身质量问题造成的客户索赔，应根据其实际损失或评估价值，乙方应承担由此造成的一切责任和损失。
第十四条 本合同自双方签字盖章之日起生效，到乙方将全部订货送齐并经甲方验收无误、按本合同规定保修期满保修金付清后自动终止。
第十五条 本合同在执行期间，若有未尽事宜，须由甲乙双方协商，另订附则附于本合同之内，所有附则在法律上均与本合同具有同等效力。
第十六条 纠纷的处理
本合同发生纠纷的，甲乙双方应协商解决;协商不成时，任何一方可向北京市丰台区人民法院起诉。
第十七条 本合同共一式 六 份，由甲方执 四 份，乙方执 二 份，具有同等的法律效力。
甲方(盖章) 乙方(盖章)
经办人 经办人
电 话 电 话
年 月 日 年 月 日
灯具采购合同书范文三
甲方(买方)：
乙方(卖方)：
根据《中华人民共和国合同法》及相关法律法规，就甲方向乙方采购XX产品 事宜，经甲乙双方友好协商一致，作出如下约定： 一、采购产品内容与价格
采购产品内容与价格如下表：
合同编号：
以上价格已含产品包装费。
二、付款金额与方式：
1.付款金额：甲方向乙方支付总货款为人民币 元(大写：人民币 元整)。其中：甲方对乙方所提供全部货物验收合格，系统完成调试、运行正常验收合格且乙方向甲方提供与总货款数额相符的发票后的xx个工作日内，甲方向乙方支付总货款的 %，即人民币 元(大写：人民币 整);余下总货款的 %作为质保金，即人民币 元(大写：人民币 整)，在保修期满且乙方已按本合同第五条完全履行保修义务后30个工作日内由甲方向乙方支付。
2.甲方付款若逾期，应向乙方支付违约金，日违约金为逾期款总额的0.5%。
3.付款方式：银行转账。
乙方户名： 账号： 开户行：
三、运输条款：
1.运输方式为 (CIF、FOB等 XX市/县) 。
2.交货时间和交货地点： 年 月 日前全部供货完毕(交货地点:XX市XX区XX仓库)。
3.因乙方逾期到货给甲方造成的损失，由乙方承担，甲方先行支付的，有权向乙方追偿。
4.甲方应在收到到货通知后三个工作日内签收货物，并将“收货回执”回传确认通知乙方。
四、验收条款：
1.验收依照乙方产品出厂标准和安装标准，甲方应在安装完成本合同项下所有货物，并在该批货物全部正常工作后五个工作日内将验收意见通知乙方，如超过五个工作日未向乙方提出验收不合格意见的，视为验收合格。
2.甲方提供的验收合格意见，不作为乙方在保修期内免除对其所提供产品履行保修义务的理由。
五、技术条款：
在保修期内，乙方所提供产品之技术参数不应低于本条约定之技术参数 1.灯具运行50000小时后光通量衰减小于30%; 2.整灯光效>85lm/W; 3.功率因数>0.9; 4.防护等级:IP65; 5.防漏电保护等级:I级; 6.显色指数>70;
7.色温:4500-6500K; 8.兼容PLC智能控制系统。
六、保修条款：
1.保修期自本合同生效之日开始，至本合同项下货物全部安装完成后第五年(含第五年)止。
2.在保修期内，乙方所提供产品之技术参数不应低于本合同第五条约定之技术参数,否则甲方有权要求乙方维修/更换产品,因维修/更换产品所产生的费用由乙方承担。
3.乙方在保修期内收到甲方提出的维修/更换产品要求的，应在收到甲方要求之日起三个工作日内对其产品进行维修/更换工作，若因乙方迟延或拒绝对其产品进行维修/更换而造成甲方或第三方损失的，乙方对其损失承担全部责任，甲方对该损失先行赔付的，有权向乙方追偿。
4.若乙方拒绝维修/更换产品或经乙方两次维修/更换产品后该产品仍无法达到技术参数要求的，甲方有权自行或聘请第三方维修/更换该产品，且维修/更换该产品所产生的费用由乙方承担，若甲方先行垫付的，该费用可先从质保金中扣除，超出质保金数额的，甲方有权向乙方追偿。
七、本合同未尽事宜，双方应友好协商解决，协商不成的，向甲方所在地人民法院提起诉讼。
八、本合同一式贰份，甲乙双方各持一份，自双方签字盖章之日起生效。
甲 方： 乙 方： 代表人： 代表人：
智能灯具 篇3
舞台灯光控制系统绝大部分是基于D M X 5 1 2协议的。DMX512是USITT(United States Institute of Theatre Technology)于1986年为灯光设备提出的标准控制协议[1],它规定在双绞线上传输512个字节的灯具调光以及位置信息等。遵循该标准设计的产品相互兼容,可以挂接到同一个DMX512控制系统中,从而使使用简单方便,扩展性好。舞台灯光控制系统一般由控台和灯具组成,如图1所示。
在一般的灯光系统中,灯具只需接收由控台发来的调光等信息。而本智能灯具不仅可以正常接收普通控台发出的调光指令,还可以接收由配套控制器发出的修改灯具地址、读取灯具运行参数等命令,并回复相关信息,即一般的灯光系统属于单工总线,本智能灯具不仅支持单工运行模式,还可运行于半双工模式。
2 硬件设计
灯具硬件结构如图2所示。核心控制器采用C8051F410;通过485总线收发器将C8051F410的UART0转换为485接口从而连接到灯光控制系统中;可以通过按键和数码管来设置灯具的运行参数;本灯具包含两个温度传感器(LED灯珠板温度传感器和主控制板温度传感器),从而实时监视两部分温度;主控制板上扩展了I2C接口的E 2 P R O M,对灯具运行参数进行永久性存储。
2.1 核心控制器
本灯具核心控制器采用Silicon Labs公司的高速混合信号控制器C8051F410[2]。智能灯具包含两路温度信号、I2C总线扩展E2PROM、SPI接口扩展按键及数码管显示,并考虑产品化的成本问题,故选用C8051F410作为核心控制器。其特点如下:
◆高速、流水线结构的8051兼容的CIP-51内核(可达50MIPS)。
◆可编程计数器阵列(PCA),可用来产生8位和1 6位分辨率的P W M。
◆内部集成高精度振荡器24.5MHz±2%,减少外部震荡电路的电磁干扰。
◆提供可ISP以及在线调试的C2接口,仅占用两个管脚,并可复用。
2.2 DMX512信号收发单元
D M X 5 1 2标准规定数据链路采用“E I A-4 8 5-A”标准,即其数据链路实际为RS485总线。本灯具的收发单元采用TI公司的SN75176,收发电路原理图如图3所示。
485总线为半双工差分串行总线,收发器在4脚(RE)和5脚(DE)的控制下可以处于接受和发送两种状态[3]。设计时,将RE和DE连接起来,由C8051F410的P2.0进行控制。在初始状态下,每一个灯具都处于接收状态,只有在接收到对本机操作的命令时,才设置为发送状态,并发送应答信息。
2.3 LED驱动器
LED驱动器采用国家半导体的LM3404HV,其具有输入电压宽(6V～75V)、输出电流大(最大为1.2A)、反馈电压低、功耗小、P W M调光等优点[4]。驱动器电路原理图如图4所示。
PWM1接C8051F410的PCA输出管脚。将C8051F410的P C A的模块一配置为8位P W M输出模式,则可以非常方便的对L M 3 4 0 4 H V进行控制。R+、R-为驱动电流的输出端,后接L E D灯珠,通过P W M的占空比可以对流过L E D灯珠的电流进行控制,从而控制灯珠的亮度。在本灯具中,包含三个此类驱动电路,分别驱动红色L E D、绿色L E D和蓝色L E D,在8位P W M控制下,每一种颜色的亮度共有2 5 6种(包括熄灭),从而共有256*256*256种RGB颜色混合系统。
2.4 双向隔离放大器
上文已述,D M X 5 1 2在数据链路层采用的是E I A-485-A标准。485总线的最大负载数是32,当负载增加时,必须增设中继器(隔离放大器)。在如今的舞台灯光系统中,几乎所有的隔离放大器都是单向的。对于本智能灯具,不仅需要从控台接收数据,还可以响应其他控制设备的命令并回复相应信息,所以本智能灯具需要双向传输数据的隔离放大器。隔离放大器的设计方法有很多种,这里采用纯硬件隔离放大器,其原理如图5所示。
SN75176的管脚定义为:A、B为接收器和驱动器的同相和反相端;R为接收器的输出端;RE为接收器使能端;D为驱动器的输入端;DE为驱动器使能端。在初始条件下,双向隔离放大器的两个SN75176均工作于接收状态。假设左边SN75176为收发器一,右边SN75176为收发器二,上边6N137为光耦一,下边6N137为光耦二。下面以数据流从收发器一到收发器二为例,说明双向隔离放大器的工作流程。当收发器一接收到数据位0时,其R为低,则光耦一导通,从而收发器二的D端拉低,同时收发器二的D E端置一,收发器二处于发送状态,将收发器接收到的数据位0发送到总线上;当收发器一接收到数据位1时,其R为高,光耦一截至,则收发器二仍然处于接收状态,其总线状态由偏置电阻置为1。当数据流从收发器二到收发器一时,其工作流程与上述相似,不再赘述。由此可见,该双向隔离放大器以“位”为传输单位,其设计不依赖于波特率,所以波特率在4800bps～250Kbps之间,其均能够正常工作。在不同的波特率下可适当调节R1、R2,以使传输稳定可靠,并增大驱动能力[5]。
3 软件设计
智能灯具的软件由D M X 5 1 2协议解析、键盘扫描及显示、菜单处理、永久数据存储、温度监控及灯具保护等模块构成。由于智能灯具一般要求在没有其他控制设备的情况下也可独立运行,所以灯具内部含有内置程序,通过灯具键盘设置为独立运行模式即可。其总体软件流程图如图6所示。
灯具软件的键盘扫描以及D M X 5 1 2协议解析均采用中断方式,若有有效按键,则在中断中置位相应标识符,在主程序中调用按键处理程序进行处理。
3.1 DMX512协议解析
DMX512帧格式如图7所示。
各段数据定义如下。
1:复位信号176us
2:复位后标记12us～1s
3:字段8位
4:字段起始位
5、6:字段停止位
7:字段间的空闲(占)0～1s
8:复位前标记0～1s
协议规定,数据帧的波特率为250Kbps,每个字段包含8为数据位、一位起始位和两位停止位。每个数据帧的起始字段数据必须为0。由帧格式可以看出,利用C8051F410的UART0可以很好的接收与发送DMX512数据帧。为此,需将C8051F410的UART0设置为9位工作模式,使能U A R T 0的接收与发送中断。协议解析的中断服务程序的流程图如图8所示。
在U A R T 0中断服务子程序中,首先判断所接收字符是否是起始字符。若是起始字符,则表示在数据总线上存在一个新的数据帧,灯具准备开始接收新数据。若不是起始字符,则有两种情况:数据帧内的字段数据和无效数据,依据灯具是否处于接收数据状态来区别此两种状态,若已经开始接收则判定为数据帧内的字段数据,若未开始接收,则视为无效数据。一个D M X 5 1 2数据帧最多可以包含512个字节的数据,每个灯具只需要接收与本灯具有关的数据,所以每个灯具都有一个地址,标志该灯具需要接收的字段处于数据帧中位置。所以当灯具开始正确接收数据时,判断总线上数据是否是本灯具所需数据,若是则保存,若不是则丢弃。
3.2 键盘扫描及显示程序
本智能灯具人机接口包含四个按键和一个四位的十四段数码管,按键完成用户的设置工作,数码管显示菜单以及设置信息。通常情况下,按键扫描以及显示工作可以放在主循环中完成,但是当处理器的任务繁重时,按键扫描以及显示会浪费大量的处理器时间,当采用延时来进行按键去抖动时,此问题更加严重。所以,在此采用定时中断方式来扫描按键以及完成数码管的显示。
利用C8051F410的timer2可以轻松完成键盘的扫描和显示工作。将timer2设置为自动重装载模式,其中断周期为5ms。当第一次中断到来时,读取按键的数值并记录到变量keyvaluefirst中。当第二次中断到来时,再次读取按键的数值并记录到变量keyvaluesecond中,然后判断keyvaluefirst和keyvaluesecond是否相同,若相同则表示读取到一次有效的按键,置位有按键标志,由图6中的按键处理程序来完成相应处理,同时进行显示的更新;若不相同,则表示该按键事件不是一个有效的按键,可能是由于抖动或者干扰造成的误动作,程序不予响应。在该工作流程的基础上,很容易完成按键长按数据快增的功能,这里不再详细说明。
4 结束语
本文探讨了基于D M X 5 1 2协议的智能灯具的部分硬件和软件设计技术,在此基础上扩展DMX512为双向通信网络,同时介绍了一种DMX512双向隔离放大器的设计技术。该灯具采用定时中断方式完成人机接口,达到了操作稳定可靠,反应灵敏,人性化的效果,但是需要占用一个定时器。同时,利用软件的快速响应达到了灯光的同步闪烁效果,但是在LED低亮度段的调光平滑度还需要进一步改善。
参考文献
[1]中国演艺设备技术协会.DMX512-A灯光控制数据传输协议[M].北京,2008.
[2]Silicon Laboratories Inc.C8051F41X DataSheet[Z].2006.
[3]Texas Instruments Inc.SN75176BP DataSheet[Z].2003.
[4]National Seminconductor Cor.LM3404HV DataSheet[Z].2007.
灯具设计心得 篇4
随着设计多元化流行，照明设计中灯具的作用不仅仅于单一照明，设计的风流愈演愈强，灯具设计趋于多元化发展，灯具设计开发过程，是一个将灯具的使用价值，文化价值和情感审美价值融为一体的过程，这个过程就是人文要素的注入过程。作为新生一代的照明设计师，灯具设计是我们必须要掌握的技能之一，将灯具的实用性，便携性，时代性，风格性，功能性，区域性，装饰性，美观性，多相结合是我们设计灯具的基本准则，这样的灯具出世，才会获得广大受众认可。
在这次灯具设计课程中，我经历了三个创作阶段：
初稿阶段：课程以动物和植物身上提取元素进行灯具设计，我以植物界的蒲公英为元素提取原型，取之它圆形的主体躯干，圆为世界三大基础形之一，自身拥有形状饱满，圆润，通体光滑，且与自然界多种景观相通，是久经不衰的自然形体之一，我以圆元素堆叠的形式设计了三款灯具，第一种灯具为大型吊灯，带有装饰性和一定的特殊时刻装置性，造型较为普通，主要形式是圆体的堆叠，第二个灯具是台灯，主要形式是圆体的亚克力灯罩进行堆叠，第三个灯具为落地灯，形状为弯弓的躯体，灯具主题是圆体的堆叠，三个灯具的整体形势较为单调，堆叠过于集中和紧密，形式单一，我决定修改方案，增加虚实，高低落差，以及疏密的形体视觉感受，在功能上实现多元化追求。
定稿阶段：经过思考，定稿了三款灯具，第一款灯具为吊灯，等腰三角形的金属支架,边长为77公分和35公分，在35公分的金属架上，一个32公分的圆形球体，球体中间剖口有一个8公分的的金属球，当灯具发光时，照亮金属球体，是金属球发出波光粼粼的视觉体验，灯具整体形式以三角形和圆形的搭配为主，圆形主圆滑，以三角形的菱角与圆形的圆润两相结合，使得图形的搭配不再单一，使得整体造型丰富却有对比的视觉冲击感。灯具体量较大，适用于商铺，卖场，创意家居，以及工业风的酒吧和室内设计。第二款灯具为落地灯，由直径为XXX的圆环底座构成，5个如弹簧形式的弯性支架上支撑2个形式的发光体，一种为圆体的发光球体，一种厚度为XX的发光圆环，在圆环底座上交错环立，状似弹簧的躯干，可随得人的手的可控性移动上下左右弯曲，满足人的角度，位置，高度变化。适用于家居环境，和大型办公场所以及创意室内环境。第三款灯具为便携式台灯，可变换为手电，发光主体部分直径为xx，厚度为xx的发光圆环，底座为长为XX的正方形，厚度为XX，支撑部分，我选择用可折叠式支架，可折叠式支架，方便收折和便携，在此款灯具中，设计亮点为发光的主体部分——发光圆环，其固定为旁边的一侧固定螺丝，使得圆环可上下左右180度自由转换，为使用者提供多种角度的转化和使用体验，在躯干进行收折时，圆环也可进行自由翻折，成为手电，满足使用者多功能，多方向的使用。此款灯具的设计是想将灯具的使用功能扩大化，多元化，不仅是固定的使用位置，也可外携，将灯具的使用体验和观赏体验可持续的连接在一起。
第三阶段：灯具三视图的确立，及最终尺寸的确立，材质的选择，以及灯具效果图的制作，在效果图的制作中，我采用了手绘的形式，原因是我对软件制作模型的技能十分欠缺，此次灯具设计课受益良多，必须要把自己的软件功底加强，和在灯具设计时，各方面的考虑需要自己琢磨，要将灯具的实用性，便携性，时代性，风格性，功能性，区域性，装饰性，美观性，多相结合。
201421195
饶俊琪
智能灯具 篇5
纵观中国灯具发展史, 两汉时期古代灯具步入了繁荣阶段。灯具既可作为实用的照明器具, 又可作为精美的室内陈设。汉代灯具的造型强调以人为中心、与日常生活以及建筑物相匹配的原则, 造型手法简练, 形象优美, 体现了大气、朴拙的风格, 具有突出的审美价值, 在科学性与艺术性相统一、实用性和观赏性相结合等方面, 取得了辉煌的成就。因此对汉代灯具艺术审美价值的研究能够帮助设计师更好的认识和欣赏汉代灯具艺术价值;能够帮助设计师立足民族艺术传统, 汲取汉代灯具装饰、造型设计的精神意蕴;能够启发设计师用民族文化作为精髓, 借鉴现代国际先进理念, 从形式上寻求创新, 从精神上寻求升华, 创作出既体现中华民族传统特色和审美风格, 又具有时代感的现代灯具产品。
二、汉代灯具的审美价值
汉代经济的繁荣, 促使灯的使用也更加普及。灯的形状、种类、质地都比先前更加多样, 而且更加注重实用性和技术性, 使灯具艺术进入新的高度。就材料而言, 汉代灯具多用青铜等为材料, 对灯具造型结构、艺术效果起很大作用;就装饰而言, 装饰富丽, 纹饰多样化;就功能而言, 汉代灯具功能合理、实用性强;就造型而言, 汉代灯具以仿生手法获得了造型上变化与统一的完美艺术效果, 形成了汉代灯具的独特艺术语言。
1. 汉代灯具的装饰设计之美
汉代灯具构造灵巧, 装饰朴质生动, 不仅反映了汉代能工巧匠的杰出艺术构思, 而且体现了当时高超的铸造工艺水平。春秋战国时期, 中国处于奴隶社会瓦解, 封建社会形成的新旧交替时期, 当时“礼崩乐坏”, 天下大乱, 诸侯各自为政。这种状况反映到文化方面, 则是思想, 文学、艺术出现了“百家争鸣”“百花齐放”的活跃气象, 造型装饰倾向于一种活泼巧思, 具有一种清新活泼的艺术特色。秦汉的装饰造型艺术继承这一特色, 反映在灯具装饰造艺术上就是汉代灯具肃穆凝重、质朴大方的, 其图案制作精密, 具有追求大气、明快、丰富、多变的格调。从出土的汉代灯具实物来看, 汉代青铜灯具的装饰纹样主要有弦纹、瓦纹、连弧纹、三角纹、卷云纹、鳞纹、缠枝纹、卷草纹、蟠螭纹、夔龙纹、兽面纹、龙纹、云兽纹、鸾凤纹、鸟纹、羽人纹等纹样。汉代灯具装饰图案出现了“重叠缠绕、上下穿插、四面延展的构图, 善于抓住对象的结构特点, 强调动势和力度的夸张, 打破了现实生活的具体形象对图案装饰创造的局限, 以幻想和浪漫主义手法, 不拘一格地对图案进行变形、提炼, 形成了明快活泼、舒展流动、朴质生动的图案纹样体系”。[1]
2. 汉代灯具的造型设计之美
汉代的灯具有模仿动物、植物、人物的多种造型, 出现了大雁灯、人俑灯、牛形灯、羊形灯、雁足灯、凤鸟灯、多枝灯等多种造型的灯具。其中, 以动物造型的灯具为主要, 它们取形于与人们生活息息相关的动物造型, 如牛、羊、鱼、朱雀、龙等。汉代的动物造型灯经过丰富多彩造型设计和巧妙地构思, 变得既美观, 又不失实用性。汉代的动物造型灯具可以说是汉代灯具最具特色的品类。汉代灯具, 尤其动物形灯具的造型及功能原理大多来自于自然。在漫长的蒙昧时期, 人类生产力极其不发达, 依赖自然提供衣服和食物而生活, 以图腾崇拜的方式祈求大自然的恩赐和保护, 与自然混为一体。自然界无穷的信息启发了人类的智慧, 丰富了人类的才能, 原始先人师法自然, 对认识的对象加以模拟和仿生, “近取诸身, 远取诸物”, 这就是古人的设计方法。汉代灯具仿生设计主要是形态仿生。形态仿生是指在产品设计过程中, 设计师将模仿生物的形态特征, 经过简化、抽象、夸张等设计手法应用到产品外观设计中去, 使产品外观和仿生对象产生某种呼应和关联性, 最终实现设计目标的的一种设计手法。于1968年出土于在河北省满城陵山西汉中山靖王刘胜墓中的卧羊铜灯是汉代模仿动物型灯的代表, 该灯整体作卧羊式, 灯羊头平昂, 双角较长向上卷曲。身躯浑圆, 尾巴短小, 刻画细腻, 形象逼真。
3. 汉代灯具的功能设计之美
灯具首先是照明用具, 必须具有实用性。无论结构、造型或工艺都要根据其功用而确定。这一时期的灯具功能合理、实用性强, 其先进性突出地表现在消烟除尘、挡风调光等方面。
消烟除尘、挡风调光是汉代青铜灯具的科学性的功能设计, 主要体现在在釭灯上。汉代灯具燃料主要是动物油, 在室内易产生烟雾, 污染室内的空气。因此, 汉代的座灯大多设计有导烟管, 并于灯体内贮入清水。釭灯同样是一种有烟管的灯具。“釭灯灯体上安有圆形灯盘座, 带手柄的圆形灯盘置于灯盘座上并可转动改变照明方向。灯罩屏板为两片弧形翳板嵌插在灯盘凹槽上可随意开合, 改变开口大小, 以调节照明度;灯罩上部为覆钵状, 顶部中央有导烟管与灯体相通。灯体为带空腔的容器, 内部盛清水;导烟管将灯罩里的烟火导入灯体溶于水中, 就可净化空气。将膏脂溶入可转动的灯盘里并置以灯芯, 即可点燃照明。”[2]釭灯的灯罩与导烟管相互配合既可控制灯烟的污染, 还起到挡风和调节光亮度以及光照方向的作用。
三、汉代灯具的审美价值对现代灯具产品设计的启示
目前我国的灯具产品设计存在审美意识模糊, 创新意识缺乏, 优秀设计人才匮乏等方面的因素制约着我国灯具产品设计的发展。如何将汉代传统灯具艺术的人文、环保、简美、精巧的内涵理念融入到宽阔的现代设计中去, 传承汉代灯具设计的精华, 并使之焕发出现代的新面貌, 设计出既体现民族优秀文化, 又融合世界先进的设计理念;既传承传统, 又创意新颖;既立足国内, 又面向世界的灯具产品是我们应当思考的问题。
1. 汉代灯具装饰图案在现代灯具产品设计中的运用
汉代装饰造型艺术深受儒家、道家的文化精神的影响, 呈现出了儒道互融的一统气象。汉代灯具的图案纹饰、装饰艺术亦不例外, 既追求“丰富, 完满之美”, 又倾向于“空灵脱俗之美”, 并讲究祥瑞的观念。汉代的灯具纹饰图案有云纹、龙纹、云兽纹、鸾凤纹、鸟纹、虎纹、兔纹、蛙纹、羽人纹等, 都蕴含着美好的寓意。祥云的文化概念在中国具有上千年的时间跨度, 是典型的中国文化符号。这种思想在现代灯具设计中经常被采用, 寓意美好的愿望和祥和的祈福, 为灯具设计增加文化的厚重感和民族文化的亲切感。把汉代灯具传统图案设计应用与现代灯具产品的例子俯仰皆是, 尤其应用在一些传统灯具商品设计的。河南开封市御街历史街区的道路照明灯具便是典型代表。该灯具主要借用祥云图案装饰灯架, 给人一种飘逸飞翔的神秘感, 增加御街的帝王之气, 它的应用符合了历史街区的主题和审美特征, 它不仅体现出纹饰图案美, 更丰富了街道景观照明的内容。
2. 汉代灯具的仿生设计手法在现代灯具产品设计中的应用
汉代灯具的造型手法大多采用了仿生设计的方法, 如羊型灯、错银牛灯。最具有代表性的是汉代盘灯, 它的灯架模仿鸟类的形态, 鸟嘴中衔着灯盘, 整体造型古朴典雅, 充满生趣。”仿生设计是指人们在长期向大自然学习的过程中, 经过经验积累, 选择和改进仿生对象的功能、形态, 从而创造出更优良的人造物。自然形态是产品造型设计取之不竭的灵感源泉。”[3:21]仿生设计的造型方法可以增强产品造型的趣味性, 提高产品的亲和力, 满足使用者个性化的心理需求。在现代灯具设计中应强化仿生设计并扩充设计手法, 从仿生的思维特征、应用形式入手, 体现出现代的灯具产品造型中仿生设计的创新性及其先进性。在未来的产品造型设计中, 人们将更加注重人性化、个性化和生态化的产品。灯具产品的仿生造型设计形式多样, 从产品的形态到内部结构、功能的模拟无一不说明了自然界对人类物质生活的巨大启迪作用。人类在不断丰富物质生产的同时, 师法自然, 对自然界的模仿, 表达了人们亲近自然, 回归自然的精神需求的渴望。仿生设计正逐渐成为设计发展的趋势之一, 使人类社会与自然做到真正的和谐共生。
3. 汉代灯具的绿色设计手法在现代灯具产品设计中的应用
汉代灯具功能合理、实用性强, 在灯具结构设计上体现了很强的环保意识。在灯具设计中强调环保意识的思想与现代的生态设计理念是一致和相融合的。随着生态危机的日益严重, 人们的环保意识和生态观念也逐渐增强, “绿色产品”“生态产品”成为席卷当代生活的时尚, 那么产品的生态设计也就显得尤其重要。生态设计理论以生态美学为基础颠覆人类中心主义思想, 解构主客二元对立思维, 以生态和谐的美学理念取代现代技术至上的机械主义设计美学, 强调设计的整体性和系统性, 从而实现了设计美学的生态转向。“灯具产品生态设计是指在灯具产品的设计意识、设计定位及设计方法等问题上, 将生态意识和环境因素融入到整个设计理念中, 即在产品生命周期内 (设计、制造、运输、销售、使用或消费、废弃处理) , 优先考虑产品的环境属性 (可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等) , 以减少对环境的污染。”[4]这种设计在设计过程中着重于人与生存环境的共生关系, 使产品降低消耗、防止对外界的污染, 以构成良性循环的人工生态系统, 从而设计出资源节约, 环境友好又能满足人的需求的产品。灯具的生态设计首先要强调环保材料的选择;其次要强调产品生命周期;强调结构易于拆卸和分解, 并可以重新组合使用。总之灯具的生态设计要将灯具的设计与生态文化融合为一个有机统一的整体, 通过采用环保材料, 优化制作工艺, 想方设法缩减资源的消耗, 最大限度地提高资源的利用率;同时尽量防止和减少垃圾的产生和对产生垃圾尽可能通过回收和再利用, 达到既保护生态环境, 又提高人民生活幸福指数的目的, 有助于实现人与自然的和谐和社会的可持续发展。
四、结语
设计与文化在社会发展的过程中从来都是同步的, 互相推进的。文化是设计的基础, 设计是文化的载体。汉代灯具具有丰富的审美价值, 不仅装饰设计美, 造型设计美, 而且功能设计美, 尤其体现了生态设计的意识, 符合我们民族的审美心理, 体现了民族的传统审美风格。要提升我国的灯具产品设计水平, 不仅要关注国际最新设计动态和发展趋势, 吸收国际最新设计理念, 而更重要的是我们的设计要继承中华民族独特的文化特色和美学精髓, 形成有中华民族特色的灯具产品, 这才是真正最能打动消费者的核心竞争力。
摘要：纵观中国灯具发展史, 两汉时期古代灯具步入了繁荣阶段。汉代灯具具有丰富的审美价值, 不仅装饰美, 造型美, 而且功能美。现代灯具产品设计只有汲取和传承汉代灯具艺术的审美价值才会创造出既体现中华民族传统特色, 又具有时代感和世界视野的现代灯具产品。
关键词：汉代灯具,审美价值,灯具产品设计,启示
参考文献
[1]吴威.汉代服饰图案的装饰艺术[J].艺术研究, 2008, (5) .
[2]高丰、孙建军.中国灯具简史[M].北京:北京工艺美术出版社, 1997.
[3]孙宁娜, 董佳丽.仿生设计[M].长沙:湖南大学出版社, 2010.
智能灯具 篇6
关键词：灯具设计,历史回顾,审美意蕴
一、我国灯具设计发展的历史回顾
中华民族有着五千年的文明发展史, 五千年中, 中国劳动人民积累了大量的艺术财富, 这其中, 灯具设计就是其中之一。伴随着政治、经济、文化的发展, 灯具的发展也走过了一条曲折的路程。
1. 战国时期
战国时期是我国的金属大发展阶段, 铜制品作为一种新兴事物, 得到了广泛的运用, 特别是在一些比较富裕的上层人物中, 已经开普遍使用。与之相对的劳动人民, 也大量的使用陶灯。按照形状来分的话, 可以分为豆形灯、盒形灯、多枝灯、兽性灯等等。
2. 秦汉时期
秦汉时期, 随着国家的统一, 生产工艺得到了进一步的发展, 灯具已经成为了一个普遍事物, 成为了千家万户的必须生活品。同时, 灯具除了照明的功用之外, 造型也极为华丽。1966年在陕西咸阳出土的两件雁足灯, 其主要形状为一只大雁腿拖住一个环形的灯盘, 灯盘上的三个灯柱可以同时点燃三支蜡烛。可见当时灯具工艺之精湛。汉代, 对于秦朝的制造工艺有了继承和创新, 灯具制作的材料也是多种多样, 陶、瓷、铜、玉、石等材料都被广泛使用, 种类和数量之多, 都大大超出了秦国, 初步进入了我国古代灯具发展的繁盛时期。
3. 隋唐时期
隋唐时期是我国封建社会最繁荣的时期, 南方和北方在经济、文化上有了较大规模的融合, 成为了中国古代文化最繁荣的时期。照明已经不再是灯具的唯一功能, 除照明之外, 还有重要的装饰功能。皇宫中出现的彩灯, 称之为宫灯。从此, 中国古代灯具沿着民间实用灯具和宫灯两条主线并行发展着。这一时期的灯具主要以陶瓷灯具为主, 很多都是造型精美, 本身就是一件艺术品。1956年, 河南陕县出土的白瓷莲花瓣座烛台为唐代瓷灯具的精美制作, 无论是工艺、色彩、造型, 都让人叹为观止。
4. 宋元时期
宋元时期, 随着全国各地名窑的建立, 陶瓷生产遍布在于全国的大部分地区, 每一个地域的瓷器特征都是独具特色。瓷制灯具在技术和艺术上有了更大的发展。特别是宋代出现了随葬灯, 和实用灯是分开设计的, 也丰富了我国古代灯具的类型。
5. 明清时期
明清时期是中国古代灯具发展最繁荣的时期, 灯具和烛台的质地和种类更加丰富多彩, 除了传统的原料之外, 又出现了玻璃和珐琅等新材料。特别是一些纹饰在灯具中的大量应用, 使灯具的艺术性特征有了进一步的增强。前文中提到的宫灯开始逐渐流入到了民间, 促成了宫灯和实用灯地融合, 使得灯具有了更为丰富的艺术特征。
二、我国灯具设计发展的审美意蕴
通过对中国古代灯具的发展回顾, 可以对中国灯具的艺术特征有一个清晰的认识, 以更好地指导我们今天的灯具设计, 具体来说, 当今的灯具设计中, 需要在以下几个方面特别注意。
1. 灯具设计中的形式美
我国古代灯具的造型中, 虽然没有明确的相关理论, 但是我们仍然能够看出, 其中的包含着很多设计法则, 如变化与统一、比例和均衡、节奏和韵律等等。
比例和尺度方面, 一般是指灯具整体与各部件以及各部件之间的比例关系, 比例精当, 能给人和谐、优雅精致的感觉。节奏和韵律方面, 节奏是有秩序的连续、有规律的反复的律动形式, 它最主要的特征是形态诸要素之间的间隔与重复。而韵律, 则是指在节奏的基础上, 抑扬更深层次的内容和形式的有规律的变化统一, 以及层次渐变、递进。对称给人安定、平稳、端庄、严肃的感觉, 大多数灯具造型都采用左右对称的形式。平衡是指完全对称的各部分利用相互间距离长短、体量轻重、大小等关系, 在视觉上给人平稳的感觉。在保持实用性的基础上, 使用大量的人物和动物的造型, 其结构、尺度、神态都准确到位。相对于其它艺术来说, 灯具的设计中, 很少有精雕细刻的精细制作, 而是大多都很粗犷、大方, 在这种粗犷和大方之下, 传达出造型的韵味和美感, 使我们获得美的享受和陶冶。
2. 灯具设计中的材质美
中国灯具的制作材质十分丰富, 随着历史的发展和时代的变迁, 在不同时期内有着不同的材料样式, 除了和当时的科技发展有关之外, 也是当时的审美特征有关。宋代之前的灯具, 多是青铜材质和陶瓷制品。正是因为这两种材质比较常见, 且造价低廉, 而且具有较强的表现性, 能够尽量满足人们创造美的需要。在当今, 随着科学技术的发展和制造工艺的完善, 先后出现了玻璃、金属、合金、水晶等材料, 从这些材料的属性上来看, 也是我们日常生活中所常见的, 也利于设计者美学要求的实现。相比之下, 突出的进步在于, 这些新式材料的运用, 比起古代的金属、陶瓷等材料, 更能给人以温暖的感觉, 呈现出一种人文主义关怀的精神。特别是近年来流行的纸质灯具, 纸张、丝绸、纤维等材料在感知关系上给人以很大的亲切感, 同时这些材料绿色环保的性质也更加符合人类可持续发展的要求, 这是一种时代进步的表现, 这是一种新时期的灯具工艺美学特征所在。
3. 灯具设计中的传承美
现代社会高度发展, 文化也呈现出明显的多元化态势, 带给我们很多新的艺术感受和艺术理念。同时也为我们重新甚至传统文化观念提供了更多的思维角度。中国民族博大精深的文化中, 灯具设计, 以其独特的造型、合理的材料与用以及强烈的民族风格, 使其产生出了强烈的审美意味, 直到今天魅力依然。今天的中国灯具设计, 要面对整个世界的不同区域和不同民族, 怎样让更过的人都能接受我们的作品, 让更多的人意识到我们灯具设计的美感特征, 这是一个需要认真思考的问题。这其中, 民族性的坚持就是一个重要的方面, 越是民族的, 就越是世界的。面对如此丰厚的艺术遗产, 我们没有理由视而不见, 有责任也有义务要将其发扬光大。例如对于传统吉祥图案的借鉴。五福捧寿为5只蝙蝠围绕一个圆形寿字组成的圆形图案, 具有福寿无边的吉祥寓意。另外中央寿字及整体外形均为圆形状, 具有团圆圆满的寓意。设计师对原始形态的抽取加工, 并应用到灯具设计中的全过程在灯具制造中, 利用加工术把简化了的团圆图案加工到高密度板上, 再涂上深色的油漆传递出一种古朴典雅的韵味, 传统吉祥纹样衬以具有现代主义风格的几何造型, 比例恰当;深色木材与白色羊皮纸的色彩反差强烈, 使得整个灯具设计表现出既传统又不失时尚的清新气息, 搭配得恰如其分。在该设计中, 通过现代的设计手法使得传统“团圆”图案重新获得生命力。这是一种借鉴、一种双赢、更是一种传承。
中国古代灯具的造型不仅是实用性、科学性、艺术性的紧密结合, 而且其材料、结构、功能、技法、装饰等都有一定的文化蕴藏。这几方面的完美结合在古代灯具艺术的设计中体现得淋漓尽致。它们深厚的设计文化底蕴和独特的审美风格已成为设计发展的传统本源之一。要打造真正属于本民族又能为国际社会所认同的优秀设计, 只有在深入领悟传统的艺术精神, 透彻把握现代设计的方法的基础上, 兼收并蓄, 融会贯通, 古为今用, 洋为中用, 努力寻找传统文化与现代设计的契合点, 从而创造出具有文化性、民族性与世界性的成功作品。
参考文献
[1]秦汉.论汉代青铜灯具的设计特征[J].装饰, 2008 (4)
[2]张耀引.论中国传统灯具设计之“神性”[J].南京艺术学院学报:美术与设计版, 2004 (2)