专利名称：一种适用于宽电压的航标灯器控制电路系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水上交通助航设施领域，特别是涉及一种具有宽电压、高 可靠性的航标灯器控制电路系统。
技术背景视觉航标灯(简称航标)目前至今仍然是水上交通的重要助航设施，指示 航标周围水域的一些水文和地理等特征，是水上运输、海洋开发等必不可少的 安全保障。航标灯大都工作在在河道、海上等区域，气候和环境十分恶劣，昼 夜温差大，湿度大，夭多采用蓄电池供电(由太阳能和潮汐能充电)，所有这些 决定了航标必须是一个电源适应能力强、高可靠的航标灯。目前，国内航标灯器控制主要有二种形式，第一，采用双稳态电路实现，只需要少量阻容元件就可实现对灯器的控制；第二种，采用微处理器(如单片 机)作为灯器控制核心，完成灯器控制的主要功能，有的还提供了红外接口， 以便实现无线控制；还有部分产品嵌入了 GPS模块，完成灯器的同步闪烁等功 能。第一种灯器控制器，阻容元件容易受到温湿度影响，导致灯质周期会有较 大的变化(漂移)，智能化程度低，维护工作量较大，已逐步淡出了市场。目前 以第二种方式为主，但控制器只能适用于固定电压的蓄电池，不同地域、不同 供电电压等多种因素，无法统一处理，且容易受到由于雷击、静电等影响。 发明内容本实用新型的目的是克服上述缺点，设计出能够适应蓄电池的不同电压的 航标灯器控制电路系统，以提高其适应性、可靠性和实用性。为实现本实用新型的目的而采用的技术方案是:本实用新型由灯器驱动电 路、电压/电流测量电路、日光测量电路、微处理器和MAX485接口电路组成。 其中通过微处理器一 A/D输入端引脚与日光值测量电路，通过电阻R15和蓄电 池相连，测量蓄电池的电压，微处理器另一个A/D输入端通过电阻R5和电流检 测电路相连，测量蓄电池的电流。微处理器一个数字1/0 口与灯器驱动电路相连， MAX 485中的两个引脚端与微处理器的串口收发两个端口相连。本实用新型所述的灯器驱动电路由三极管和大功率CMOS管组成，控制对 灯器发光元件如LED的电源开关，从而实现灯器的灯质控制。本实用新型所述的日光测量电路用于测量获得当前日光阈值，用于判断处 于黑夜还是白天。如果采集的日光阈值小于设定的日光阈值，则判断是黑夜， 按照保存的灯质闪烁周期控制三极管的基极，从而实现对大功率CMOS管的驱 动，同时又能驱动多种供电电压的灯器(头)的目的。本实用新型所述的MAX485接口，用于接收来自其他设备的控制指令，实 现修改日光阈值及对灯器强制亮或强制灭功能，还可发送航标当前数据，实现 智能化控制。本实用新型的有益效果是，采用三极管和CMOS管驱动灯器，可适应目前 内河和海上交通航标的多种供电蓄电池电压，提高其适应性、可靠性和实用性。 附图及
图1是本实用新型的控制电路系统主要模块组成及之间相互关系方框示意图。图2是本实用新^的实施例的具体电路设计图。图1中，1.日光值测量电路，2.微处理器，3电压/电流测量电路，4.灯器驱 动电路，5.485接口电路。
具体实施方式
为进一步理解本实用新型的技术方案，现结合附图及实施例对本实用新型 作具体的描述。 在图1所示方框示意图中，日光值测量电路(1)与微处理器(2)相连，电压/ 电流测量电路(3)与微处理器(2)相连，微处理器(2)与灯器驱动电路(4)、 485接口 电路(5)相连。在图2所示实施例中，微处理器(U1)的1个A/D输入端引脚2(AN0)完成蓄 电池电压检测工作，通过电阻R15和蓄电池相连，这个引脚与电阻R17的一端 相连，电阻R17的另一端连接到地，完成蓄电池的分压作用，同时这个引脚还 通过电容C6连接到地。微处理器(U1)的另外一个A/D输入端引脚3(AN1)完成 日光值检测工作，通过电阻R23和日光值测量电路相连。微处理器(U1)的另外 一个A/D输入端引脚4(AN2)完成电压/电流检测工作，通过电阻R5和电压/电流 测量电路相连，这个引脚还通过电容C5连接到地。微处理器(U1)的基准电压输 入端引脚5(VREF)和标准基准电压电路相连，使微处理器(U1)有标准的基准电压 值。微处理器(U1)的串口接受端28、发送端18分别连接到MAX485(U2)的RXD、 TXD。微处理器(U1)的一个I/O 口输出引脚11输出脉宽调制信号(PWM)，与 电阻R16，再连接到三极管Q2的基极。R16的电阻在100欧姆 10千欧姆之间。电阻R16、 R7、 R8、 RIO、 Rll、电位器R19和三极管Q2、 Q4、 Q5、 Q6 构成灯器驱动电路。三极管Q2的集电极通过电阻R7连接到三极管Q4，三极管 Q4的集电极连接到大功率CM0S管栅极。微处理器(U1)的两个晶振引脚9、 10 分别连接到晶振Y1的两端，同时分别连接到电容C1、 C2的一端，Cl、 C2的另外一端连接到地。MAX485(U2)的两个引脚端2、 3(/RE、 DE)连接在一起，并且连接到微处理 器(U1)的引脚27上。电压/电流测量单元(U3)的引脚4(Vin)与灯器驱动电路相连接。电压/电流测 量单元(U3)的引脚5(Load)通过并联电阻R12、R13和R14连接到灯器驱动电路， 同时这个引脚还连接到一个CON2的一端，CON2的另一端连接到地。电压/电 流测量单元(U3)的引脚2(GND)连接到地。电压/电流测量单元(U3)的引脚3(1out) 通过电阻R4连接到地，完成电流到电压的转换，同时这个引脚还连接到电阻 R5，电阻R5的另一端连接到微处理器(U1)的输入端引脚4(AN2)。
权利要求1. 一种适用于宽电压的航标灯器控制电路系统，其特征是系统由灯器驱动电路、电压/电流测量电路、日光测量电路、微处理器组成，其中通过微处理器一A/D输入端引脚与日光值测量电路，通过电阻R15和蓄电池相连，测量蓄电池的电压，微处理器的另一个A/D输入端通过电阻R5和电流检测电路相连，测量蓄电池的电流，微处理器输出引脚与灯器驱动电路相连，MAX 485中的两个引脚端与微处理器的的串口收发两个端口相连。
2、 根据权利要求l所述的一种适用于宽电压的航标灯器控制电路系统，其 特征是灯器驱动电路由三极管和大功率CMOS管组成。
3、 根据权利要求l所述的一种适用于宽电压的航标灯器控制电路系统，其 特征是所述的灯器驱动电路中三极管由Q2、 Q4、 Q5、 Q6构成。
4、 根据权利要求l所述的一种适用于宽电压的航标灯器控制电路系统，其 特征是所述的灯器驱动电路由微处理器的一个1/0 口连接到电阻R16，再连接到 三极管Q2的基极，R16的电阻在100欧姆 10千欧姆之间。
5、 根据权利要求l所述的一种适用于宽电压的航标灯器控制电路系统，其 特征是所述的三极管Q2的集电极通过电阻R7连接到三极管Q4，三极管Q4的 集电极连接到大功率CMOS管栅极。
专利摘要本实用新型涉及一种适用于宽电压高可靠的航标灯器控制系统。其特征是系统由灯器驱动电路、电压/电流测量电路、日光测量电路、微处理器组成。其中通过微处理器一A/D输入端引脚与日光值测量电路，通过电阻R15和蓄电池相连，将测量蓄电池中的电路电压/电流，通过微处理器输出引脚与灯器驱动电路相连，MAX 485中的两个引脚端连接在一起后与微处理器的另一引脚相连。灯器驱动电路由Q2、Q4、Q5、Q6三极管和大功率CMOS管组成。本实用新型提供一种可靠、能适应多种供电电压的航标灯器控制系统，能适应蓄电池的不同电压，提高航标灯器控制器的易用性、可靠性和实用性。
文档编号H05B37/02GK201081869SQ20072000712
公开日2008年7月2日 申请日期2007年5月23日 优先权日2007年5月23日
发明者刘华松, 吴允平, 吴进营, 李汪彪, 苏伟达, 蔡声镇 申请人:福建师范大学