一种指示灯控制电路的制作方法

1.本实用新型涉及硬件技术领域，尤其涉及一种指示灯控制电路。


背景技术：

2.目前应用于多种领域的设备中通常带有指示灯，具有指示设备状态、检测结构以及警示故障等作用。对于有多种颜色指示灯来说，不同颜色的指示灯的亮暗通常用于指示不同的作用，因此多色指示灯需要单独控制。
3.对于小功率(例如，功率小于100mw)的多色指示灯，可以每路设置一个三极管进行开关控制，利用三极管的通断来控制各路指示灯的亮暗。而对于较大功率(例如，功率在1w以上)的多色指示灯，则需要采用恒流控制电路对其进行控制，那么指示灯包含多个就需要相应地设置相同数量的恒流控制电路，从而造成成本上升的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种指示灯控制电路，包括：
5.控制单元，用于提供控制信号；所述控制单元包括第一输出端和第二输出端，所述第一输出端用于输出电流控制信号，所述第二输出端用于输出切换控制信号；
6.恒流控制电路，连接所述控制单元的所述第一输出端；所述恒流控制电路用于在接收的所述电流控制信号的控制下输出对应的驱动电流；
7.切换控制电路，连接所述控制单元的所述第二输出端和所述恒流控制电路；所述切换控制电路包括多路子控制电路；所述切换控制电路用于在所述切换控制信号的控制下导通对应的所述子控制电路；
8.至少两个指示灯，一个所述指示灯连接一路所述子控制电路；所述子控制电路用于在所述切换控制信号的控制下将所述恒流控制电路与对应的所述指示灯导通。
9.本实用新型一些实施例中，所述恒流控制电路包括：电源、恒流芯片、采样电阻、电感和二极管；
10.其中，所述恒流芯片包括：使能引脚、输入引脚、采样引脚、电感连接引脚和接地引脚；所述控制单元的所述第一输出端连接所述使能引脚，所述电源连接所述输入引脚，所述输入引脚和所述采样引脚之间连接所述采样电阻，所述电感连接所述电感连接引脚，所述电感连接引脚连接所述二极管的正极，所述输入引脚连接所述二极管的负极；
11.所述采样引脚作为所述恒流控制电路的正极，所述电感未连接所述电感连接引脚的一端作为所述恒流控制电路的负极。
12.本实用新型一些实施例中，所述恒流控制电路还包括第一电阻和电容；
13.其中，所述第一电阻的一端连接所述使能引脚，所述第一电阻的另一端接地；所述电容的一端连接所述电源，所述电容的另一端接地。
14.本实用新型一些实施例中，所述指示灯的数量与所述子控制电路的数量相等，所述控制单元的所述第二输出端的数量与所述子控制电路的数量相等；
15.每路所述子控制电路对应连接一个所述第二输出端。
16.本实用新型一些实施例中，所述子控制电路包括：三极管和场效应管；
17.所述三极管的基极连接对应的所述控制单元的所述第二输出端，所述三极管的集电极连接所述场效应管的栅极，所述三极管的发射极接地；所述场效应管的源极连接所述场效应管的栅极，所述场效应管的源极连接所述恒流控制电路的正极，所述场效应管的漏极连接所述指示灯的正极；所述恒流控制电路的负极连接所述指示灯的负极。
18.本实用新型一些实施例中，所述子控制电路还包括连接在所述指示灯的负极与所述恒流控制电路的负极之间的限流电阻。
19.本实用新型一些实施例中，所述子控制电路还包括：第二电阻、第三电阻和第四电阻；
20.其中，所述第二电阻连接在所述控制单元的所述第二输出端与所述三极管的基极之间；所述第三电阻连接在所述恒流控制电路的正极与所述三极管的集电极之间；所述第四电阻的一端连接所述三极管的基极，所述第四电阻的另一端接地。
21.本实用新型一些实施例中，所述指示灯的数量为三个，三个所述指示灯分别出射不同颜色的光。
22.本实用新型一些实施例中，所述指示灯采用发光二极管。
23.本实用新型一些实施例中，所述控制单元的所述第一输出端输出的电流控制信号为脉冲宽度调制信号。
24.本实用新型实施例提供的指示灯控制电路仅需要设置一个恒流控制电路，通过设置切换控制电路，使每路子控制电路连接一个指示灯，每路子控制电路受控于控制单元的一个第二输出端，当需要点亮指示灯时，控制单元可以通过对应的第二输出端控制子控制电路导通，从而将恒流控制电路的驱动电流加载至对应的指示灯。本实用新型实施例提供的指示灯控制单元相比于单个恒流控制电路控制一个指示灯的电路成本仅需要增加20％，与相关技术中采用多个恒流控制电路的方式相比可以有效降低成本。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为相关技术中的指示灯控制电路的结构示意图；
27.图2为本实用新型实施例提供的指示灯控制电路的结构示意图；
28.图3为本实用新型实施例提供的恒流控制电路的结构示意图；
29.图4为本实用新型实施例提供的子控制电路的结构示意图。
30.其中，10-控制单元，20-恒流控制电路，30-指示灯，40-切换控制电路， 21-第一恒流控制电路，22-第二恒流控制电路，23-第三恒流控制电路，31-第一指示灯，32-第二指示灯，33-第三指示灯。
具体实施方式
31.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。本实用新型中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本实用新型保护范围内。本实用新型的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。
32.目前应用于多种领域的设备中通常带有指示灯，例如在摄像、图像识别以及报警等应用场景中，应用的设备通常会设置指示灯。这些指示灯具有指示设备状态、检测结构以及警示故障等作用。例如摄像机上通常会设置指示灯来指示设备是否开机、是否进行录像等。
33.为了指示不同的信号，通常在设备中存在多个，并且颜色不相同的指示灯。例如，可以设置红色指示灯来表示故障，设置绿色指示灯来表示运行，设置蓝色指示灯表示设备状态等。除此之外，还可以利用指示灯长亮、闪烁等发光方式来指示其它信息，在此不一一列举。
34.对于有多种颜色指示灯来说，不同颜色的指示灯的亮暗通常用于指示不同的作用，因此多色指示灯需要单独控制。
35.对于小功率(例如，功率小于100mw)的多色指示灯，可以每路设置一个三极管进行开关控制，利用三极管的通断来控制各路指示灯的亮暗。而对于较大功率(例如，功率在1w以上)的多色指示灯，则需要采用恒流控制电路对其进行控制。如图1所示，如果设备包括三个指示灯，分别为第一指示灯31、第二指示灯32和第三指示灯，那么需要设置三个恒流控制电路，分别为第一恒流控制电路21、第二恒流控制电路22和第三恒流控制电路23与三个指示灯连接，从而实现对每一路指示灯的单独控制。那么指示灯包含多个就需要相应地设置相同数量的恒流控制电路，从而造成成本上升的问题。
36.有鉴于此，本实用新型实施例提供一种指示灯控制电路，该指示灯控制电路应用于通过恒流控制电路控制指示灯的应用场景。凡是需要指示灯指示信息的设备均可以包含上述指示灯控制电路。
37.图2为本实用新型实施例提供的指示灯控制电路的结构示意图。
38.如图2所示，指示灯控制电路包括：控制单元10、恒流控制电路20、指示灯30和切换控制电路40。
39.控制单元10用于提供控制信号，在具体实施时可以采用微控制单元 (microcontroller unit，简称mcu)。mcu是集成了内处理器、存储器、计数器、以及i/o端口为一体的一块集成芯片。mcu可以将要处理的数据、计算方法、步骤、操作命令编制成程序，存放于mcu内部或外部存储器中，mcu 在运行时能自动地、连续地从存储器中取出并执行。
40.如图2所示，控制单元10包括第一输出端o1和第二输出端o2，第一输出端o1用于输出电流控制信号，第二输出端o2用于输出切换控制信号。电流控制信号用于控制恒流控制电路20输出的驱动电流，切换控制信号用于指示切换控制电路40需要接通的指示灯。
41.恒流控制电路20连接控制单元10的第一输出端o1，恒流控制电路在第一输出端o1
输出的电流控制信号的控制下输出对应的驱动电流。在本实用新型实施例中，上述电流控制信号为脉冲宽度调制信号(pulse width modulation，简称pwm)，控制单元10通过控制pwm的占空比可以来驱动指示达到特定的亮度。通常情况下，pwm的占空比越大，指示灯的亮度越大；pwm的占空比越小，指示灯的亮度越小。
42.切换控制电路40连接控制单元10的第二输出端o2和恒流控制电路20。切换控制电路40起到通断恒流控制电路20输出的驱动电流的作用，而切换控制电路40的通与断受控于控制单元10的第二输出端o2输出的切换控制信号。通常情况下，切换控制信号为电平信号，如果高电平为有效电平的话，则在第二输出端o2向切换控制电路40输出高电平信号时，切换控制电路40导通；在第二输出端o2向切换控制电路40输出低电平信号时，切换控制电路40断开。
43.其中，切换控制电路40包括多路子控制电路，切换控制电路40用于在切换控制信号的控制下导通对应的子控制电路。在本实用新型实施例中，切换控制电路40包含的子控制电路的数量取决于指示灯的数量，子控制电路的数量与指示灯的数量相等，并且每路子控制电路对应连接一个指示灯。切换控制电路40包含多个少子控制电路，则相应地需要控制单元10设置多少个第二输出端o2，每路子控制单元对应连接一个第二输出端o2。由此，控制单元10可以通过控制第二输出端o2输出切换控制信号来控制其连接的子控制电路导通，从而可以将恒流控制电路输出的驱动电流加载至对应的指示灯，点亮相应的指示灯。
44.在本实用新型实施例中，至少两个指示灯30，一个指示灯30连接一路子控制电路；子控制电路用于在切换控制信号的控制下将恒流控制电路与对应的指示灯导通。在具体实施时，控制单元10可以仅控制其中一个第二输出端o2 输出切换控制信号，从而控制该路子控制单元连接的指示灯发光。在一些实施例中，控制单元10也可以控制其中两个或更多个第二输出端o2同时输出切换控制信号，此时恒流控制电路的驱动电流可以同时加载至两个或多个指示灯30 上，从而控制两个或多个指示灯同时发光，由此应用于不同的指示场景。
45.本实用新型实施例提供的指示灯控制电路仅需要设置一个恒流控制电路，通过设置切换控制电路，使每路子控制电路连接一个指示灯，每路子控制电路受控于控制单元的一个第二输出端，当需要点亮指示灯时，控制单元可以通过对应的第二输出端控制子控制电路导通，从而将恒流控制电路的驱动电流加载至对应的指示灯。本实用新型实施例提供的指示灯控制单元相比于单个恒流控制电路控制一个指示灯的电路成本仅需要增加20％，与相关技术中采用多个恒流控制电路的方式相比可以有效降低成本。
46.在实际应用中，指示灯30可以采用发光二极管(light emitting diode，简称led)，led为电流驱动元件，适用于恒流控制电路进行驱动的应用场景。除此之外，也可以采用其它发光元件作为指示灯，在此不做限定。
47.以图2所示的指示灯控制电路为例，包括三个指示灯，分别为第一指示灯 31、第二指示灯32和第三指示灯33。三个指示灯用于出射不同颜色的光，例如，第一指示灯31可以为红色led，第二指示灯32可以为绿色led，第三指示灯33可以为蓝色led。除此之外，也可以采用其它颜色的led或其它颜色的发光元件，在此不做限定。
48.控制单元10包括一个第一输出端o1和三个第二输出端o2(分别为o21、 o22和o23)。第一输出端o1连接恒流控制电路，每个第二输出端o2分别连接一个子控制电路，如果第一指示灯31连接第一子控制电路，受控于第二输出端o21；第二指示灯32连接第二子控制
电路，受控于第二输出端o22；第三指示灯33连接第三子控制电路，受控于第二输出端o23；那么当需要控制第一指示灯31点亮时，控制单元10向第一输出端o1输出电流控制信号，向第二输出端o21输出切换控制信号；第一子控制电路导通，恒流控制电路20将驱动电流加载至第一指示灯，以使第一指示灯31达到特定的亮度。当需要控制第二指示灯32点亮时，控制单元10向第一输出端o1输出电流控制信号，向第二输出端o22输出切换控制信号；第二子控制电路导通，恒流控制电路20将驱动电流加载至第二指示灯，以使第二指示灯32达到特定的亮度。当需要控制第三指示灯33点亮时，控制单元10向第一输出端o1输出电流控制信号，向第二输出端o23输出切换控制信号；第三子控制电路导通，恒流控制电路20 将驱动电流加载至第三指示灯，以使第三指示灯33达到特定的亮度。
49.控制电路10在控制不同的指示灯发光时，发光亮度可以不同，该发光亮度可以通过改变由第一输出端o1输出的电流控制信号来实现。在具体实施时，电流控制信号为pwm信号。控制电路10也可以同时控制两个或三个指示灯同时发光时，但时同时发光的指示灯的pwm信号只能是一个，因此同时发光的指示灯的亮度相同。
50.图3为本实用新型实施例提供的恒流控制电路的结构示意图。
51.如图3所示，具体地，恒流控制电路包括：电源vcc、恒流芯片、采样电阻rc、电感l和二极管d。其中，恒流芯片包括：使能引脚en/d、输入引脚 vin、采样引脚isen、电感连接引脚lx和接地引脚gnd。在具体实施时，恒流芯片可以采用sgm3780芯片或fr9703芯片等，在此不做限定。
52.控制单元的第一输出端o1连接使能引脚en/d，电源vcc连接输入引脚 vin，输入引脚vin和采样引脚isen之间连接采样电阻rc，电感l连接电感连接引脚lx，电感连接引脚lx连接二极管d的正极，输入引脚vin连接二极管d的负极；采样引脚isen作为恒流控制电路的正极power+，电感l 未连接电感连接引脚lx的一端作为恒流控制电路的负极power-。
53.在具体实施时，当恒流控制电路的正极power+和负极之间与指示灯导通，则可以驱动指示灯点亮。具体地，当恒流芯片的使能引脚en/d接收到电流控制信号时，输入引脚vin导通，电流通过采样电阻rc流向至正极power+ 再经过指示灯的回路流回负极power-，从而对电感l充电。当充电结束后，电感l进行放电，电流通过二极管之后到输入引脚vin，再次经过采样电阻 rc流向正极power+，再经过指示灯的回路流回负极power-，从而对指示灯进行恒流驱动。而第一输出端o1输出的电流驱动信号为pwm信号，pwm 信号决定了电感的充电时间。pwm的占空比越大，电感l的充电时间越长，使得指示灯的亮度越大；pwm的占空比越小，电感l的充电时间越短，使得指示灯的亮度越小。
54.采样电阻rc用于对其一端的电压进行采样，恒流芯片通过采样引脚isen 获取该采样信号，即可确定回路中的电流大小。通常情况下，采样电阻rc的阻值较小，例如可以采用0.1ω的小电阻作为采样电阻，在此不对采样电阻的具体阻值进行限定。
55.除此之外，如图3所示，恒流控制电路还包括：第一电阻r1和电容c；其中，第一电阻r1的一端连接使能引脚en/d，第一电阻的另一端接地；电容 c的一端连接电源vcc，电容的另一端接地。第一电阻r1通常可以采用大电阻，第一电阻r1和电容c起到保护电路的作用。
56.切换控制电路包括多个子控制电路，每个子控制电路的结构相同，分别用于连接不同的指示灯。
57.图4为本实用新型实施例提供的子控制电路的结构示意图。
58.如图4所示，子控制电路包括：三极管g和场效应管m；三极管g的基极连接对应的控制单元的第二输出端o2，三极管g的集电极连接场效应管m 的栅极，三极管g的发射极接地；场效应管m的源极连接场效应管的栅极，场效应管m的源极连接恒流控制电路的正极power+，场效应管m的漏极连接指示灯30的正极；恒流控制电路的负极power-连接指示灯30的负极。
59.在具体实施时，指示灯可以采用led，led的正极连接恒流控制电路的正极power+，led的负极连接恒流控制电路的负极power-的情况下，led 才能发光。而子控制电路可以控制恒流控制电路的正极power+是否与led 的正极导通。
60.具体地，当三极管g的基极接收到第二输出端o2输出的切换控制信号时，三极管g导通，以使场效应管m的栅极通过三极管g接地，从而使得场效应管m的栅极和源极之间的电压为电源vcc的电压，以使场效应管m导通，恒流控制电路的正极power+与led的正极导通，此时，恒流控制电路的驱动电路加载到led上，驱动led发光。
61.由此通过控制每一路子控制电路的三极管的通断即可控制是否可以将恒流控制电路的驱动电路加载至相应的指示灯上。
62.如图4所示，子控制电路在指示灯的负极与恒流控制电路的负极power
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之间还设置有限流电阻rx。限流电阻rx可以在指示灯发生故障时，防止回路中的电流过大，从而起到保护电路的作用。在具体实施时，限流电阻rx可以采用小电阻，例如限流电阻rx的阻值可以为1ω，在此不对采样电阻的具体阻值进行限定。
63.除此之外，子控制电路还包括：第二电阻r2、第三电阻r3和第四电阻 r4；第二电阻r2连接在控制单元的第二输出端o2与三极管g的基极之间；第三电阻r3连接在恒流控制电路的正极power+与三极管g的集电极之间；第四电阻r4的一端连接三极管g的基极，第四电阻r4的另一端接地。在具体实施时，第二电阻r2、第三电阻r3和第四电阻r4均可以采用大电阻，在电路中起到分压或保护电路的作用。
64.根据第一实用新型构思，指示灯控制电路仅需要设置一个恒流控制电路，通过设置切换控制电路，使每路子控制电路连接一个指示灯，每路子控制电路受控于控制单元的一个第二输出端，当需要点亮指示灯时，控制单元可以通过对应的第二输出端控制子控制电路导通，从而将恒流控制电路的驱动电流加载至对应的指示灯。本实用新型实施例提供的指示灯控制单元相比于单个恒流控制电路控制一个指示灯的电路成本仅需要增加20％，与相关技术中采用多个恒流控制电路的方式相比可以有效降低成本。
65.根据第二实用新型构思，指示灯可以采用发光二极管，发光二极管为电流驱动元件，适用于恒流控制电路进行驱动的应用场景。指示灯控制电路中包括至少两个指示，且不同的指示灯的发光颜色不同。
66.根据第三实用新型构思，控制单元输出的电流控制信号为脉冲宽度调制信号，控制单元通过控制脉冲宽度调制信号的占空比可以来驱动指示达到特定的亮度。通常情况下，脉冲宽度调制信号的占空比越大，指示灯的亮度越大；脉冲宽度调制信号的占空比越小，指示灯的亮度越小。
67.根据第四实用新型构思，切换控制电路包含的子控制电路的数量取决于指示灯的数量，子控制电路的数量与指示灯的数量相等，并且每路子控制电路对应连接一个指示灯。每路子控制单元对应连接一个第二输出端。控制单元通过控制第二输出端输出切换控制信
号来控制其连接的子控制电路导通，从而可以将恒流控制电路输出的驱动电流加载至对应的指示灯，点亮相应的指示灯。
68.根据第五实用新型构思，控制单元可以仅控制其中一个第二输出端输出切换控制信号，从而控制该路子控制单元连接的指示灯发光。或者，控制单元也可以控制其中两个或更多个第二输出端同时输出切换控制信号，此时恒流控制电路的驱动电流可以同时加载至两个或多个指示灯上，从而控制两个或多个指示灯同时发光，由此应用于不同的指示场景。
69.根据第六实用新型构思，恒流控制电路包括：电源、恒流芯片、采样电阻、电感和二极管。当恒流芯片的使能引脚接收到电流控制信号时，输入引脚导通，电流通过采样电阻流向至正极再经过指示灯的回路流回负极，从而对电感l充电。当充电结束后，电感l进行放电，电流通过二极管之后到输入引脚，再次经过采样电阻流向正极，再经过指示灯的回路流回负极，从而对指示灯进行恒流驱动。第一输出端输出的电流驱动信号为pwm信号，pwm信号决定了电感的充电时间。pwm的占空比越大，电感的充电时间越长，使得指示灯的亮度越大；pwm的占空比越小，电感的充电时间越短，使得指示灯的亮度越小。
70.根据第七实用新型构思，采样电阻用于对其一端的电压进行采样，恒流芯片通过采样引脚获取该采样信号，即可确定回路中的电流大小。
71.根据第八实用新型构思，子控制电路包括：三极管和场效应管；当三极管的基极接收到第二输出端输出的切换控制信号时，三极管导通，以使场效应管的栅极通过三极管接地，从而使得场效应管的栅极和源极之间的电压为电源的电压，以使场效应管导通，恒流控制电路的正极与指示灯的正极导通，恒流控制电路的驱动电路加载到指示灯上，驱动指示灯发光。控制单元通过控制每一路子控制电路的三极管的通断即可控制是否可以将恒流控制电路的驱动电路加载至相应的指示灯上，从而驱动相应的指示灯发光。
72.尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
73.显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。