自带灯光效果的珠宝的制作方法

本发明涉及珠宝首饰领域，更具体地说，它涉及一种自带灯光效果的珠宝。

背景技术：

珠宝有广义与狭义之分，狭义的珠宝单指玉石制品，广义的珠宝应包括金、银以及天然材料（矿物、岩石、生物等）制成的，具有一定价值的首饰、工艺品或其他珍藏统称为珠宝，故古代有“金银珠宝”的说法，把金银和珠宝区分出来。但随着社会和经济的发展，除了天然宝石和人工宝石外，珠宝的概念应该扩大包含到金、银、首饰等。

现有的珠宝主要将金银打造成一个底托，然后将宝石镶嵌在底托上，当珠宝放置在展示台内的时候，珠宝在光线的衬托下非常好看；一旦珠宝被买走，没了光线的衬托珠宝的美感大打折扣，影响客户体验。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种自带灯光效果的珠宝，能够自动为珠宝提供光线，提高客户体验。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种自带灯光效果的珠宝，包括底托和设置于底托上端的宝石，所述底托包括可拆卸设置的基底和基盖，所述基底和基盖之间形成空腔，所述空腔内设置有用于采集声音的声音采集器、与所述声音采集器电连接的用于分析采集的音频信号并输出控制信号的控制器、与所述控制器控制连接的发光装置、以及用于为所述声音采集器、控制器和发光装置供电的电源模块；其中，所述宝石与基盖固定连接，所述基盖上开设有第一透光孔。

通过采用上述技术方案，声音采集器采集人讲话时的声音，并将声音信号转换成模拟的音频信号，该音频信号经控制器分析处理后输出控制信号至发光装置，使得发光装置能够根据不同的控制信号发出不同颜色或不同频率的光线，并通过基盖上的第一透光孔为宝石提供光线，提高宝石的美观性，同时提高了客户体验度。进一步的，所述电源模块采用温差发电片、以及与所述温差发电片的电压输出端电连接的升压稳压模块。

通过采用上述技术方案，根据赛贝克效应，温差发电可直接将热能转换成电能，只要存在温差，温差发电模块就能产生电压；人体与环境温度存在温差时，温差发电片可发电，但是由于温差电压很小，所以需要升压稳压模块来提高电压为上述模块供电。

进一步的，所述温差发电片包括与基底连接的下绝缘导热体、与基盖连接的上绝缘导热体、以及设置于所述下绝缘导热体和上绝缘导热体之间的发电单元，所述发电单元包括若干串联设置的N-P电偶。

通过采用上述技术方案，下绝缘导热体和上绝缘导热体的设置可防止发电单元与基座和基盖直接接触造成短路，同时又可分别传递基座和基盖的温度，即人体与外界环境的温度，使得N-P电偶的两端形成温差，从而在靠近基盖一侧的N-P电偶输出供电电压。

进一步的，所述下绝缘导热体靠近基底的一侧设置有下凸块，所述基底上开设有与所述下凸块卡接配合的凹槽；所述上绝缘导热体靠近基盖的一侧设置有上凸块，所述基盖上开设有与所述上凸块配合连接的通孔，所述上凸块的上端与宝石抵接。

通过采用上述技术方案，下凸块和凹槽、上凸块和通孔的配合可将温差发电片固定在空腔内；且由于基座和基盖是连接的，本身具有导热性，其温差会相互影响，为了减小相互影响，使上凸块的上端与宝石抵接。

进一步的，所述基盖上与上凸块抵接处设置有橡胶垫片。

通过采用上述技术方案，橡胶垫片的设置一来可使上绝缘导热体和上凸块与基盖隔离，减少基盖对上绝缘导热体的导热；二来，在基盖与基座连接时存在缓冲空间，使得上凸块能够更好的与宝石抵接。

进一步的，所述基盖与宝石之间设置有非透明导热体，且所述非透明导热体与所述第一透光孔相应位置开设有第二透光孔。

通过采用上述技术方案，非透明导热体一来具有导热性，可将宝石的温度传递至上绝缘导热体；二来可将通孔和上凸块隐藏，提高珠宝的美观性。

进一步的，所述基底外侧设置有外螺纹，所述基盖内侧设置有与所述外螺纹螺纹连接的内螺纹，所述通孔、上凸块、下凸块和凹槽同轴设置于空腔的中间位置。

通过采用上述技术方案，基盖和基座螺纹连接可适当调整上凸块与非透明导热体的抵接程度，使得两者连接更加充分，同时又不会损坏基盖和上绝缘导热体；并且，因为需要先安装零部件，所以将通孔、上凸块、下凸块和凹槽同轴设置于空腔的中间位置，使得基盖与基座能够螺纹连接。

进一步的，所述控制器包括与声音采集器信号连接的A/D转换器、与所述A/D转换器信号连接的PWM模块，所述发光装置与所述PWM模块信号连接；

其中，A/D转换器将模拟的音频信号转换成数字的音频信号，所述数字的音频信号与PWM模块的控制端连接以控制PWM模块输出的PWM信号输出占空比。

通过采用上述技术方案，声音采集器采集模拟的音频信号经A/D转换器转换后成数字的音频信号，该音频信号输入PWM模块的控制端以控制PWM信号输出占空比，从而调节发光装置的发光状态。

进一步的，所述底托上还设置有若干与控制器连接的按键，所述按键用于调控PWM模块输出的PWM信号输出占空比。

通过采用上述技术方案，通过按键的设置选择不同的PWM信号占空比，以调节发光装置的发光状态，可供使用者选择不同的状态。

进一步的，所述发光装置采用RGB灯珠。

通过采用上述技术方案，RGB灯珠里具有红灯芯片、绿灯芯片和蓝灯芯片，当PWM信号输出占空比不同，三种灯的色光组成比例不同。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、利用人体和环境温度的温差发电为整个系统供电，使整个珠宝更加节能环保；同时在底托内设置了发光装置，能够将光线通过透光孔为宝石提供光线，使珠宝更加漂亮，提高客户体验度；

2、利用说话的声音的声波不同，使发光装置发出不同色温的光线，使得珠宝能够在不同的色温下展现不同的美，进一步提高了客户体验度。

附图说明

图1为本发明的平面结构示意图；

图2为控制RGB灯珠电路原理图；

图3为控制RGB灯珠的时序图。

附图标记：1、底托；11、基底；111、外螺纹；12、基盖；121、第一透光孔；122、内螺纹；13、空腔；2、宝石；3、控制器；31、A/D转换器；32、PWM模块；4、电源模块；41、温差发电片；411、下绝缘导热体；412、上绝缘导热体；413、发电单元；414、下凸块；415、凹槽；416、上凸块；417、通孔；418、橡胶垫片；42、升压稳压模块；43、非透明导热体；431、第二透光孔；5、RGB灯珠；6、麦克风；61、通话孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

一种自带灯光效果的珠宝，参照图1，包括底托1和设置在底托1上端的宝石2。底托1包括基底11和基盖12，基底11和基盖12的截面均呈U型设置，并在基底11外侧设置了外螺纹111，基盖12内侧设置了与外螺纹111螺纹连接的内螺纹122。珠宝安装时，基底11和基盖12通过螺纹连接，在两者的中间位置形成了空腔13。

空腔13内设置了用于采集声音的声音采集器、与声音采集器电连接的用于分析采集的音频信号并输出控制信号的控制器3、与控制器3控制连接的发光装置、以及用于为声音采集器、控制器3和发光装置供电的电源模块4。本实施例中，声音采集器采用麦克风6，可采集人说话时声音并将该信号转换成模拟的音频信号，并在基底11下端开设了通话孔61，使得声音采集更加清晰，并在该通话孔61外侧设置了防水网，可防止液体从通话中进入空腔13损坏内部零件；发光装置采用RGB灯珠5，可发出混光，音频信号经过控制器3控制后输出控制RGB灯珠5工作的控制信号，从而控制住RGB灯珠5发出不同颜色、不同频率和不同亮度的光线。

另外，在基盖12上端开设了第一透光孔121，RGB灯珠5发出的光线从第一透光孔121发散至宝石2上，为宝石2提供光线，使整个珠宝更具美感。

本发明的其中一个实施例是电源模块4采用微型纽扣电池，供电方式简单方便。

为了更加节能环保，本发明的另一个实施例是电源模块4采用依靠人体和环境温度的温差发电的温差发电片41和与温差发电片41输出端连接的升压稳压模块42。根据塞贝克效应，温差发电可直接将热能转换成电能，只要存在温差，温差发电模块就能产生电压。人体与环境温度常存在温差，利用温差电技术可转化为电能为麦克风6、控制器3和RGB灯珠5供电。研究发现将两种半导体结合，并使其一端处于高温状态(热源)，而另一端开路并且处于低温状态(冷源)，则在冷源端会产生开路电压△U，称为温差电动势，也称为赛贝克电动势，赛贝克电压△U与热冷两端温度差△T成正比：

△U=s△T=s(tH-tL)

式中，s称为塞贝克系数，其单位是V／K或μV／K。塞贝克系数由材料本身的电子能带结构决定。

当人佩戴珠宝时，基底11与皮肤直接接触，导致基底11上的温度高于宝石2上的温度，此时，温差发电片41可根据该温差产生电压。温差发电片41包括与基底11连接的下绝缘导热体411、与基盖12连接的上绝缘导热体412、以及设置于下绝缘导热体411和上绝缘导热体412之间的发电单元413，该发电单元413包括若干串联设置的N-P电偶。下绝缘导热体411能够传递人体温度，上绝缘导热体412能够传递环境温度，在上绝缘导热体412和下绝缘导热体411之间，每个N-P电偶对都工作在相同的温差下，他们的作用也相同，因此整个输出功率就是单个N-P电偶输出功率乘以总的对数，一个拥有N对N-P电偶的温差发电片41的热电电压U为：

U=Ns(tH-tL)

从结构可看出，N-P电偶在电路上是串联的，但在传热上是并联的，当上绝缘导热体412和下绝缘导热体411两端维持在环境与人体之间的温差下，电流就会在回路中连续流动。

由于体温与外界环境之间的温差较小，N-P电偶产生的电压也较小；又因为根据塞贝克效应，N-P电偶两边的温差不稳定，输出电压也会不稳定，因为很难将环境温度(冷端的温度)控制在一个固定值，所以输出电压需经过稳压后才能为其他零件供电，所以在温差发电片41的输出端连接了升压稳压模块42，本实施例中，升压稳压模块42采用PT1301芯片。

另外，为了使上绝缘导热体412和下绝缘导热体411与基盖12和基座更加牢固的连接，在基底11中间位置开设了凹槽415，在下绝缘导热体411靠近基底11的一侧设置了与凹槽415卡接的下凸块414；在上绝缘导热体412靠近基盖12的一侧设置了上凸块416，基盖12上端开设了与上凸块416配合连接的通孔417，上凸块416的上表面通过通孔417与宝石2抵接，这样设置的原因是因为基座和基盖12是连接的，本身具有热传导性，基盖12和基座之间的温度会相互影响，导致温差减小，所以为了减小两者的相互影响，使上凸块416的上端与宝石2抵接。

为了使上绝缘导热体412的温度更加贴合宝石2温度（环境温度），在基盖12上与上凸块416抵接处设置了橡胶垫片418，该橡胶垫片418的设置一来可使上绝缘导热体412和上凸块416与基盖12隔离，减少基盖12对上绝缘导热体412的导热；二来，在基盖12与基座连接时存在缓冲空间，使得上凸块416能够更好的与宝石2抵接。

在基盖12与宝石2之间设置了非透明导热体43，且该非透明导热体43与第一透光孔121相应位置开设了第二透光孔431，非透明导热体43一来具有导热性，可将宝石2的温度传递至上绝缘导热体412；二来可将通孔417和上凸块416隐藏，提高珠宝的美观性。

另外，参照图2，控制器3包括与麦克风6信号连接的A/D转换器31、与A/D转换器31信号连接的PWM模块32，RGB灯珠5与PWM模块32信号连接。在通过PWM方波信号调节RGB灯珠5亮度过程中，PWM信号频率是不变的，在脉冲周期也是一定的情况下，占空比越大，有效电压就越大，这样输出的功率也就越大，而占空比的改变即就是改变了脉冲的高电平时间，也就是导通时间，这是其实相当于调节了整体的平均电流值，所以才产生RGB灯珠5亮度的变化，如图3所示为三基色的PWM输出驱动波形，在电源电压值不变情况下，改变占空比T1/T的值，就可以改变输出平均电流值，从而决定了的混光效果。本实施例中，麦克风6采集模拟的音频信号经A/D转换器31转换后成数字的音频信号，该数字的音频信号输入PWM模块32的控制端以控制PWM信号输出占空比，从而调节发光装置的发光状态。林高雅的“基于频谱分析的RGB-LED音乐播放系统研究”学位论文中，清楚写到了频谱信号控制PWM信号以控制RGB灯珠5发光的原理及实现方式，此处不再赘述。

麦克风6采集模拟的音频信号后经A/D转换器31转换后成数字的音频信号，该数字的音频信号输入PWM模块32的控制端以控制PWM信号输出占空比，从而改变RGB灯珠5发出光线的混光效果；并且为了节能，各种电子元件的电源根据人体温度和环境温度的温差为发电。

本发明的另一实施例是，控制器3中设置有无线通信模块，该无线通信模块与设备终端如带有无线联网功能的手机、PC机、平板电脑连接，设备终端上将音频文件直接通过无线的形式发送至控制器3上、或者设备终端直接读取U盘等存储器上的音频文件并直接通过无线的形式发送至控制器3上，控制器3先对音频文件进行读取，然后将读取后的音频数据输入控制器3上的A/D转换器31中进行转换，转换后的音频信号输入PWM模块32的控制端以控制PWM信号输出占空比，从而改变RGB灯珠5发出光线的混光效果。

另外，底托1上还设有若干与控制器3连接的按键，按键的设置可改变PWM模块32的信号输出，从而使得选择不同按键时，RGB灯珠5可发出不同效果的光线，使用者可根据自己的心情如“好开心”、“想约会”、“想一个人静静”选择不同的按键。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。