專利名稱：一種適用于寬電壓的航標燈器控制電路系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及水上交通助航設施領(lǐng)域，特別是涉及一種具有寬電壓、高 可靠性的航標燈器控制電路系統(tǒng)。
技術(shù)背景視覺航標燈(簡稱航標)目前至今仍然是水上交通的重要助航設施，指示 航標周圍水域的一些水文和地理等特征，是水上運輸、海洋開發(fā)等必不可少的 安全保障。航標燈大都工作在在河道、海上等區(qū)域，氣候和環(huán)境十分惡劣，晝 夜溫差大，濕度大，夭多采用蓄電池供電(由太陽能和潮汐能充電)，所有這些 決定了航標必須是一個電源適應能力強、高可靠的航標燈。目前，國內(nèi)航標燈器控制主要有二種形式，第一，采用雙穩(wěn)態(tài)電路實現(xiàn)，只需要少量阻容元件就可實現(xiàn)對燈器的控制；第二種，采用微處理器(如單片 機)作為燈器控制核心，完成燈器控制的主要功能，有的還提供了紅外接口， 以便實現(xiàn)無線控制；還有部分產(chǎn)品嵌入了 GPS模塊，完成燈器的同步閃爍等功 能。第一種燈器控制器，阻容元件容易受到溫濕度影響，導致燈質(zhì)周期會有較 大的變化(漂移)，智能化程度低，維護工作量較大，已逐步淡出了市場。目前 以第二種方式為主，但控制器只能適用于固定電壓的蓄電池，不同地域、不同 供電電壓等多種因素，無法統(tǒng)一處理，且容易受到由于雷擊、靜電等影響。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服上述缺點，設計出能夠適應蓄電池的不同電壓的 航標燈器控制電路系統(tǒng)，以提高其適應性、可靠性和實用性。為實現(xiàn)本實用新型的目的而采用的技術(shù)方案是:本實用新型由燈器驅(qū)動電 路、電壓/電流測量電路、日光測量電路、微處理器和MAX485接口電路組成。 其中通過微處理器一 A/D輸入端引腳與日光值測量電路，通過電阻R15和蓄電 池相連，測量蓄電池的電壓，微處理器另一個A/D輸入端通過電阻R5和電流檢 測電路相連，測量蓄電池的電流。微處理器一個數(shù)字1/0 口與燈器驅(qū)動電路相連， MAX 485中的兩個引腳端與微處理器的串口收發(fā)兩個端口相連。本實用新型所述的燈器驅(qū)動電路由三極管和大功率CMOS管組成，控制對 燈器發(fā)光元件如LED的電源開關(guān)，從而實現(xiàn)燈器的燈質(zhì)控制。本實用新型所述的日光測量電路用于測量獲得當前日光閾值，用于判斷處 于黑夜還是白天。如果采集的日光閾值小于設定的日光閾值，則判斷是黑夜， 按照保存的燈質(zhì)閃爍周期控制三極管的基極，從而實現(xiàn)對大功率CMOS管的驅(qū) 動，同時又能驅(qū)動多種供電電壓的燈器(頭)的目的。本實用新型所述的MAX485接口，用于接收來自其他設備的控制指令，實 現(xiàn)修改日光閾值及對燈器強制亮或強制滅功能，還可發(fā)送航標當前數(shù)據(jù)，實現(xiàn) 智能化控制。本實用新型的有益效果是，采用三極管和CMOS管驅(qū)動燈器，可適應目前 內(nèi)河和海上交通航標的多種供電蓄電池電壓，提高其適應性、可靠性和實用性。 附圖及
圖1是本實用新型的控制電路系統(tǒng)主要模塊組成及之間相互關(guān)系方框示意圖。圖2是本實用新^的實施例的具體電路設計圖。圖1中，1.日光值測量電路，2.微處理器，3電壓/電流測量電路，4.燈器驅(qū) 動電路，5.485接口電路。
具體實施方式
為進一步理解本實用新型的技術(shù)方案，現(xiàn)結(jié)合附圖及實施例對本實用新型 作具體的描述。 在圖1所示方框示意圖中，日光值測量電路(1)與微處理器(2)相連，電壓/ 電流測量電路(3)與微處理器(2)相連，微處理器(2)與燈器驅(qū)動電路(4)、 485接口 電路(5)相連。在圖2所示實施例中，微處理器(U1)的1個A/D輸入端引腳2(AN0)完成蓄 電池電壓檢測工作，通過電阻R15和蓄電池相連，這個引腳與電阻R17的一端 相連，電阻R17的另一端連接到地，完成蓄電池的分壓作用，同時這個引腳還 通過電容C6連接到地。微處理器(U1)的另外一個A/D輸入端引腳3(AN1)完成 日光值檢測工作，通過電阻R23和日光值測量電路相連。微處理器(U1)的另外 一個A/D輸入端引腳4(AN2)完成電壓/電流檢測工作，通過電阻R5和電壓/電流 測量電路相連，這個引腳還通過電容C5連接到地。微處理器(U1)的基準電壓輸 入端引腳5(VREF)和標準基準電壓電路相連，使微處理器(U1)有標準的基準電壓 值。微處理器(U1)的串口接受端28、發(fā)送端18分別連接到MAX485(U2)的RXD、 TXD。微處理器(U1)的一個I/O 口輸出引腳11輸出脈寬調(diào)制信號(PWM)，與 電阻R16，再連接到三極管Q2的基極。R16的電阻在100歐姆 10千歐姆之間。電阻R16、 R7、 R8、 RIO、 Rll、電位器R19和三極管Q2、 Q4、 Q5、 Q6 構(gòu)成燈器驅(qū)動電路。三極管Q2的集電極通過電阻R7連接到三極管Q4，三極管 Q4的集電極連接到大功率CM0S管柵極。微處理器(U1)的兩個晶振引腳9、 10 分別連接到晶振Y1的兩端，同時分別連接到電容C1、 C2的一端，Cl、 C2的另外一端連接到地。MAX485(U2)的兩個引腳端2、 3(/RE、 DE)連接在一起，并且連接到微處理 器(U1)的引腳27上。電壓/電流測量單元(U3)的引腳4(Vin)與燈器驅(qū)動電路相連接。電壓/電流測 量單元(U3)的引腳5(Load)通過并聯(lián)電阻R12、R13和R14連接到燈器驅(qū)動電路， 同時這個引腳還連接到一個CON2的一端，CON2的另一端連接到地。電壓/電 流測量單元(U3)的引腳2(GND)連接到地。電壓/電流測量單元(U3)的引腳3(1out) 通過電阻R4連接到地，完成電流到電壓的轉(zhuǎn)換，同時這個引腳還連接到電阻 R5，電阻R5的另一端連接到微處理器(U1)的輸入端引腳4(AN2)。
權(quán)利要求1. 一種適用于寬電壓的航標燈器控制電路系統(tǒng)，其特征是系統(tǒng)由燈器驅(qū)動電路、電壓/電流測量電路、日光測量電路、微處理器組成，其中通過微處理器一A/D輸入端引腳與日光值測量電路，通過電阻R15和蓄電池相連，測量蓄電池的電壓，微處理器的另一個A/D輸入端通過電阻R5和電流檢測電路相連，測量蓄電池的電流，微處理器輸出引腳與燈器驅(qū)動電路相連，MAX 485中的兩個引腳端與微處理器的的串口收發(fā)兩個端口相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種適用于寬電壓的航標燈器控制電路系統(tǒng)，其 特征是燈器驅(qū)動電路由三極管和大功率CMOS管組成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種適用于寬電壓的航標燈器控制電路系統(tǒng)，其 特征是所述的燈器驅(qū)動電路中三極管由Q2、 Q4、 Q5、 Q6構(gòu)成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種適用于寬電壓的航標燈器控制電路系統(tǒng)，其 特征是所述的燈器驅(qū)動電路由微處理器的一個1/0 口連接到電阻R16，再連接到 三極管Q2的基極，R16的電阻在100歐姆 10千歐姆之間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種適用于寬電壓的航標燈器控制電路系統(tǒng)，其 特征是所述的三極管Q2的集電極通過電阻R7連接到三極管Q4，三極管Q4的 集電極連接到大功率CMOS管柵極。
專利摘要本實用新型涉及一種適用于寬電壓高可靠的航標燈器控制系統(tǒng)。其特征是系統(tǒng)由燈器驅(qū)動電路、電壓/電流測量電路、日光測量電路、微處理器組成。其中通過微處理器一A/D輸入端引腳與日光值測量電路，通過電阻R15和蓄電池相連，將測量蓄電池中的電路電壓/電流，通過微處理器輸出引腳與燈器驅(qū)動電路相連，MAX 485中的兩個引腳端連接在一起后與微處理器的另一引腳相連。燈器驅(qū)動電路由Q2、Q4、Q5、Q6三極管和大功率CMOS管組成。本實用新型提供一種可靠、能適應多種供電電壓的航標燈器控制系統(tǒng)，能適應蓄電池的不同電壓，提高航標燈器控制器的易用性、可靠性和實用性。
文檔編號H05B37/02GK201081869SQ20072000712
公開日2008年7月2日 申請日期2007年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月23日
發(fā)明者劉華松, 吳允平, 吳進營, 李汪彪, 蘇偉達, 蔡聲鎮(zhèn) 申請人:福建師范大學