一种交通应急灯控制电路及装置的制造方法_2

文档序号:9236159阅读:来源:国知局
/O引脚连接;稳压芯片U2的输入端Vin与电池BT的正极连接,稳压芯片U2的输出端Vout输出预设的直流电压No’电池BT的负极接地,稳压芯片U2的接地端GND接地,其中,稳压芯片U2的输出电压Vo可以为+5V,可用于给电机控制电路12进行供电;微控制器Ul的第九输入输出I/O引脚通过第一开关Kl接地,微控制器Ul的第十输入输出I/o引脚通过第二开关K2接地;第一三极管Ql的集电极与稳压芯片U2的输出端连接,第一三极管Ql的基极通过第一电阻Rl与微控制器Ul的脉宽调制PWM引脚连接,第一三极管Ql的发射极分别连接所述第一驱动电路13、所述第二驱动电路14和所述第三驱动电路15的输入端。
[0046]其中,该控制电路还可以包括微控制器Ul的电源输入引脚VCC与稳压芯片U2的输出端连接,微控制器Ul的接地引脚GND接地。晶振电路11用于给微控制器Ul提供所需要的时钟频率,一般来说,晶振提供的时钟频率越高,微控制器的运行速度越快。
[0047]所述交通应急灯控制电路的工作过程为:
[0048]系统正常工作时,第一开关SI用于控制微控制器Ul的脉宽调制PWM引脚是否输出PWM信号,即控制第一驱动电路13、第二驱动电路14和第三驱动电路15是否工作,其中,微控制器Ul通过控制脉宽调制PWM引脚来调节第一驱动电路13、第二驱动电路14和第三驱动电路15的输出电流及控制第一三极管Ql的导通与截止。优选的,当微控制器Ul检测到第一开关SI是第奇数次被按下时(如第一次、第三次、第五次…),微控制器Ul控制脉宽调制PWM引脚输出PWM信号,使驱动电路工作,即红黄绿交通信号灯按预先设置的显示方式进行显示,例如:红灯显示25秒后,红灯熄灭,黄灯显示;黄灯显示3秒后,绿灯显示;绿灯显示10秒后,红灯再次显示,依次循环显示;当微控制器Ul检测到第一开关SI是第偶数次被按下时(如第二次、第四次、第六次…),微控制器Ul控制脉宽调制引脚PWM不输出PWM信号(即输出0),使驱动电路断开工作,即红黄绿交通信号灯熄灭。特别的,微控制器Ul通过控制其脉宽调制PWM引脚的占空比可调节所述第一驱动电路13?第三驱动电路15输出的驱动电流。
[0049]系统正常工作时,第二开关S2用于控制电机控制电路12中电机的旋转,例如:顺时针旋转、逆时针旋转或不旋转。微控制器Ul通过控制其第一输入输出I/O引脚和第二输入输出I/o引脚是否输出高电平,从而通过电机控制电路12控制电机顺时针旋转、逆时针旋转或不旋转。优选的,当微控制器Ul检测到第二开关SI是第3n+l次被按下时(例如:第一次,第四次,第七次…),通过控制第一输入输出I/o引脚和第二输入输出I/O引脚均输出高电平,使电机顺时针旋转;当微控制器Ul检测到第二开关S2是第3n+2次被按下时(例如:第二次,第五次,第八次…),微控制器Ul控制第一输入输出I/O引脚和第二输入输出I/o引脚均输出低电平,使电机逆时针旋转;当微控制器Ul检测到第二开关S2是第3n+3次被按下时(例如:第三次,第六次,第九次…),微控制器Ul控制第一输入输出I/O引脚输出高电平,第二输入输出I/o引脚输出低电平,或,控制第一输入输出I/O引脚输出低电平,第二输入输出I/o引脚输出高电平,使电机停止旋转。其中,η为0,1,2,3等自然数。该电机控制电路12通过控制电机的旋转可以用于调节灯具的摆放高度或方位,例如,电机顺时针旋转时使安置红黄绿交通信号灯的装备抬高,或,电机逆时针旋转时使安置红黄绿交通信号灯的装备下降,或,电机顺时针旋转时使安置红黄绿交通信号灯的装备向左转向,或,电机逆时针旋转时使安置红黄绿交通信号灯的装备向右转向等等,提升用户体验。
[0050]在图1所描述的交通应急灯控制电路中,通过第二开关和电机控制电路控制电机的旋转方向,从而可灵活调节灯具的高度或方位,同时,通过第一开关启动红黄绿交通信号灯的驱动电路,使红黄绿交通信号灯按照预先设置的显示方式进行显示,指导交通正常运行,使人们的生活更便捷。
[0051]参见图2,图2是本发明实施例提供的一种交通应急灯控制电路的另一电路原理图,在本发明实施例中,该电路包括:
[0052]微控制器Ul、用于提供时钟信号的晶振电路11、用于控制电机旋转的电机控制电路12、电池BT、稳压芯片U2、第一开关S1、第二开关S2、第一三极管Q1、第一电阻R1、用于驱动红灯显示的第一驱动电路13、用于驱动黄灯显示的第二驱动电路14和用于驱动绿灯显示的第三驱动电路15。
[0053]优选的,为方便说明,在本发明实施例中,微控制器Ul以型号ATMEGA16的单片机为例,但本发明实施例并不对此进行限制,其中,只要是能实现本发明实施例中所描述的各引脚功能的主控芯片均可。稳压芯片U2的输出电压以+5V为例。
[0054]上述元器件的连接关系为:晶振电路11的一端与微控制器Ul的时钟输入引脚XTALl连接,晶振电路11的另一端与微控制器Ul的时钟输出引脚XTAL2连接;电机控制电路12的一端与微控制器Ul的第一输入输出I/O引脚PAl连接,电机控制电路12的另一端与微控制器Ul的第二输入输出I/O引脚PA2连接;稳压芯片U2的输入端Vin与电池BT的正极连接,稳压芯片U2的输出端Vout提供一个直流电压,用于给所述电路进行供电,稳压芯片U2的输出端Vout与电机控制电路12的电源输入端连接,电池BT的负极接地,稳压芯片U2的接地端GND接地,其中,稳压芯片U2的输出电压可以为5V;微控制器Ul的第九输入输出I/O引脚PC7通过第一开关SI接地;微控制器Ul的第十输入输出I/O引脚PC6通过第二开关S2接地;第一三极管Ql的集电极与稳压芯片U2的输出端Vout连接,第一三极管Ql的基极通过第一电阻Rl与微控制器Ul的脉宽调制PWM引脚连接,第一三极管Ql的发射极分别连接所述第一驱动电路13、所述第二驱动电路14和所述第三驱动电路15的输入端;微控制器Ul的第一电源输入引脚VCC和第二电源输入引脚AVCC均与稳压芯片U2的输出端连接,微控制器Ul的接地引脚GND和基准电压输入引脚AREF均接地,优选的,所述微控制器Ul的基准电压输入引脚AREF可通过滤波电容CO后接地。
[0055]其中,晶振电路11包括:晶振Y1、第一电容Cl和第二电容C2。它们的连接关系为:晶振Yl的一端与微控制器Ul的时钟输入引脚XTALl连接,晶振Yl的另一端与微控制器Ul的时钟输出引脚XTAL2连接;第一电容Cl的一端与微控制器Ul的时钟输入引脚XTALl连接,第一电容Cl的另一端接地;第二电容C2的一端与微控制器Ul的时钟输出引脚XTAL2连接,第二电容C2的另一端接地。所述晶振电路11用于给微控制器Ul提供所需要的时钟频率,一般来说,晶振提供的时钟频率越高,微控制器的运行速度越快。
[0056]其中,电机控制电路12包括:第一二极管Dl、第二二极管D2、第一继电器K1、第二继电器K2和电机M。它们的连接关系为:第一二极管Dl的阳极接地,第一二极管Dl的阴极与微控制器Ul的第一输入输出I/O引脚PAl连接;第二二极管D2的阳极接地,第二二极管D2的阴极与微控制器Ul的第二输入输出I/O引脚PA2连接;所述微控制器的第一输入输出I/O引脚PAl通过第一继电器Kl接地;所述微控制器的第二输入输出I/O引脚PA2通过第二继电器K2接地;电机M的正输入端通过第一继电器Kl的常开触点Κ1-2与稳压芯片U2的输出端连接,电机M的负输入端通过第二继电器Κ2的常开触点Κ2-2接地;同时,电机M的正输入端通过第一继电器Kl的常闭触点Kl-1接地,电机M的负输入端通过第二继电器Κ2的常闭触点Κ2-1与稳压芯片U2的输出端连接。
[0057]其中,第一驱动电路13包括第一恒流芯片U3、第二三极管Q2和第二电阻R2。它们的连接关系为:第二三极管Q2的集电极与第一三极管Ql的发射极连接,第二三极管Q2的基极通过第二电阻R2与微控制器的第三输入输出I/O引脚ΡΑ3连接,第一恒流芯片U3的接地端GND接地,第一恒流芯片U3的输入端VDD与第一三极管Ql的发射极连接,第二三极管Q2的发射极用于通过连接所述红灯后与所述第一恒流芯片U3的输出端VOUT连接。
[0058]其中,第二驱动电路14包括第二恒流芯片U4、第三三极管Q3和第三电阻R3。它们的连接关系为:第三三极管Q3的集电极与第一三极管Ql的发射极连接,第三三极管Q3的基极通过第三电阻R3与微控制器Ul的第四输入输出I/O引脚ΡΑ4连接,第二恒流芯片U4的接地端GND接地,第二恒流芯片U4的输入端VDD与第一三极管Ql的发射极连接,第三三极管Q3的发射极用于通过连接所述黄灯后与第二恒流芯片U4的输出端VOUT连接。
[0059]其中,第三驱动电路15包括第三恒流芯片U5、第四三极管Q4和第四电阻R4。它们的连接关系为:第四三极管Q4的集电极与第一三极管Ql的发射极连接,第四三极管Q4的基极通过第四电阻R4与微控制器的第五输入输出I/O引脚ΡΑ5连接,第三恒流芯片U5的接地端GND接地,第三恒流芯片U5的输入端VDD与第一三极管Ql的发射极连接,第四三极管Q4的发射极用于通过连接所述绿灯后与第三恒流芯片U5的输出端VOUT连接。
[0060]优选地,第一恒流芯片U3?第三恒流芯片U5为同一型号的恒流芯片,用于输出恒定的电流,驱动红黄绿交通信号灯的显示。
[0061]作为一种可能的实施方式,该控制电路还包括用于显示红灯或黄灯或绿灯剩余显示时长的显示模块16
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