一种防护警示电路的制作方法

1.本发明实施例涉及集成电路技术，尤其涉及一种防护警示电路。


背景技术：

2.在铁路行业作业及其他任何夜间作业中，需要防护警示灯来辅助作业。
3.有些因作业范围大，防护警示灯具因只能在灯具所在位置发出警示灯光，如果作业人员背对着警示灯具作业，会由于感知不到警示灯，进而造成作业人员的伤亡。
4.因此，提高对作业人员的安全警示，提高安全防范十分重要。


技术实现要素：

5.本发明提供一种防护警示电路，以实现对作业人员的安全警示，提高作业人员的安全性。
6.本发明实施例提供了一种防护警示电路，该防护警示电路包括电源电路、控制开关、主控恒流驱动电路、至少两个警示灯、声音报警电路和蜂鸣器；主控恒流驱动电路用于根据控制开关的控制输出驱动信号驱动警示灯，以及向声音报警电路输出控制信号，通过声音报警电路驱动蜂鸣器；其中，主控恒流驱动电路包括主控电路、第一警示灯驱动电路和第二警示灯驱动电路，主控电路的电源输入端与电源电路连接，主控电路的第一pwm信号输出端与第一警示灯驱动电路的输入端连接，主控电路的第二pwm信号输出端与第二警示灯驱动电路的输入端连接，第一警示灯驱动电路的输出端和第二警示灯驱动电路的输出端分别连接对应的警示灯；第一警示灯驱动电路和第二警示灯驱动电路均包括降压转换器电路；声音报警电路包括多谐振动器和声音报警驱动电路，多谐振动器的输入端与主控电路的声音控制信号输出端连接，多谐振动器的输出端与声音报警驱动电路的输入端连接，声音报警驱动电路的输出端与蜂鸣器连接。
7.可选的，电源电路包括第一电源输出端和第二电源输出端，主控电路的电源输入端与第二电源输出端连接；警示灯包括第一警示灯和第二警示灯；第一警示灯驱动电路包括第一降压转换器、第一二极管和第一电感，第一降压转换器的电源端与第一电源输出端连接，第一降压转换器的输出端通过第一电感连接第一警示灯的一端，第一二极管连接于第一降压转换器的输出端和第一电源输出端之间；第二警示灯驱动电路包括第二降压转换器、第二二极管和第二电感，第二降压转换器的电源端与第一电源输出端连接，第二降压转换器的输出端通过第二电感连接第二警示灯的一端，第二二极管连接于第二降压转换器的输出端和第一电源输出端之间。
8.可选的，电源电路包括电池、第一电阻、第三二极管、三端稳压器和第一电容；电池的正极端作为第一电源输出端，第一电阻的第一端连接电池的正极，第一电阻的第二端连接第三二极管的正极，电池的负极端接地；三端稳压器的第一极连接第三二极管的负极，三端稳压器的第二极接地，三端稳压器的第三极作为第二电源输出端；第一电容连接于三端稳压器的第二极和第一电阻的第一端之间。
9.可选的，多谐振动器包括供电控制电路、第一谐振电路、和第二谐振电路；供电控制电路的控制信号输入端作为多谐振动器的输入端，供电控制电路的电源输入端与主控电路的第一输出端连接，供电控制电路的输出端连接第一谐振电路的输入端，第一谐振电路的输出端连接第二谐振电路的输入端，第二谐振电路的输出端作为多谐振动器的输出端。
10.可选的，供电控制电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一mos管和第一三极管；第二电阻的第一端连接于供电控制电路的控制信号输入端和第一三极管的基极之间，第三电阻连接于第一三极管的基极和第一极之间，第一三极管的第一极接地，第一三极管的第二极通过第四电阻连接第一mos管的栅极，第一mos管的第一极连接供电控制电路的电源输入端，第一mos管的第二极连接供电控制电路的输出端；第五电阻连接于第一mos管的栅极和第一极之间。
11.可选的，第一谐振电路包括第一定时器芯片、以及电阻和电容构成的外围电路，第二谐振电路包括第二定时器芯片、以及电阻和电容构成的外围电路。
12.可选的，电源电路10还包括：充电接口和第四二极管，充电接口的正极通过第四二极管连接电池的正极端，充电接口的负极连接电池的负极端。
13.可选的，声音报警驱动电路包括升压线圈、第六电阻、第七电阻、第二电容、第五二极管和第二三极管以及音量调整电路；第六电阻的第一端作为声音报警驱动电路的输入端，第六电阻的第二端通过第二电容连接第二三极管的基极，第二三极管的第一极连接升压线圈的原边的第一端，升压线圈原边的第二端连接供电控制电路的输出端，升压线圈的副边连接蜂鸣器，第二三极管的第二极通过音量调节电路接地；第五二极管的负极连接第二三极管的基极，第五二极管的正极接地。
14.可选的，音量调节电路包括第二mos管、第八电阻和第九电阻；第二mos管的栅极连接主控电路的音量控制输出端，第二mos管的第一极通过第八电阻连接第二三极管的第二极，第二mos管的第二极接地，第九电阻连接于第二mos管的第一极和第二极之间。
15.可选的，控制开关包括第一按键和第二按键，第一按键被触发按一次，主控电路控制第一警示灯亮度为小于100％的预设亮度亮，第一按键再次被触发按下，主控电路控制第一警示灯的亮度为100％亮；第二按键被触发按一次，主控电路控制第二警示灯亮，第二按键再次被触发按下，主控电路控制蜂鸣器发出报警声音。
16.本发明通过在警示灯的基本电路上增加蜂鸣器控制电路，增加多种警示信号控制电路，可以通过声光报警和蜂鸣器发声报警方式发出警示信号，可以实现及时对出现的危险情况进行多方位警示，提高作业人员的安全性。
附图说明
17.图1为本发明实施例一提供的一种防护警示电路；
18.图2是本发明实施例二提供的一种防护警示电路；
19.图3是本发明实施例三提供的一种防护警示电路。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便
于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
21.实施例一
22.图1为本发明实施例一提供的一种防护警示电路，本实施例可适用于工作人员在作业时未及时获取警示信息的情况，参见图1，该防护警示电路包括电源电路10、控制开关20、主控恒流驱动电路30、至少两个警示灯40、声音报警电路50和蜂鸣器60。
23.具体地，控制开关20的数量至少为两个，例如控制开关20包括第一开关和第二开关，第一开关控制主控恒流驱动电路30输出驱动信号驱动警示灯40，第二开关控制声音报警电路50输出控制信号，通过声音报警电路50驱动蜂鸣器60。也可以根据至少两个控制开关20的开关顺序控制主控恒流驱动电路30的输出方式，进而控制警示灯40的亮度，警示灯40的开关，蜂鸣器60的音量和蜂鸣器60的开关。示例性地，警示灯的发光颜色可以为白色和\或黄色，白色的警示灯在夜间作业时有很好的警示作用，在白天时，可以关闭发白光的警示灯，仅使用黄色的警示灯，以节约电能。蜂鸣器60由声音报警电路50提供发声所需要的频率和电压，通过不同的电压控制蜂鸣器60的音量。
24.继续参见图1，主控恒流驱动电路30用于根据控制开关20的控制输出驱动信号驱动警示灯40，以及向声音报警电路50输出控制信号，通过声音报警电路50驱动蜂鸣器60；其中，主控恒流驱动电路30包括主控电路310、第一警示灯驱动电路320和第二警示灯驱动电路330，主控电路310的电源输入端与电源电路10连接，主控电路310的第一pwm信号输出端与第一警示灯驱动电路320的输入端连接，主控电路310的第二pwm信号输出端与第二警示灯驱动电路330的输入端连接，第一警示灯驱动电路320的输出端和第二警示灯驱动电路330的输出端分别连接对应的警示灯40；第一警示灯驱动电路320和第二警示灯驱动电路330均包括降压转换器电路；声音报警电路50包括多谐振动器510和声音报警驱动电路520，多谐振动器510的输入端与主控电路310的声音控制信号输出端连接，多谐振动器510的输出端与声音报警驱动电路520的输入端连接，声音报警驱动电路520的输出端与蜂鸣器60连接。
25.具体地，主控电路310的第一pwm信号输出端控制第一警示灯驱动电路320，通过输出不同占空比的pwm信号可以控制第一警示灯410是否亮以及亮度，主控电路310的第二pwm信号输出端控制第二警示灯驱动电路330，通过输出不同占空比的pwm信号可以控制第二警示灯420是否亮以及亮度。第一警示灯驱动电路320和第二警示灯驱动电路330均可以包括降压转换器电路，降压转换器电路可以降低直流电压的转换器，转换器输出负载端的电压比输入端要低，降压变换电路可以是降压转换芯片和晶体管及至少一个储能元件(电容器、电感器或是二者都有)，以降低电压纹波。第一警示灯410发光颜色可以为黄色光和\或白色光，第二警示灯420发光颜色可以为黄色光和\或白色光，黄色光灯具可以白天和夜间全天候使用，在白天时，可以不开白色照明光。本发明实施例中，也可以设置多个警示灯40，在此不做限定。声音报警电路50包括多谐振动器510和声音报警驱动电路520，多谐振动器510提供蜂鸣器60响动所需要的频率，声音报警驱动电路520提供蜂鸣器60响动所需要的电压。也可以设置多个蜂鸣器60，本发明实施例在此不做限定。
26.本发明实施例通过在警示灯的基本电路上增加蜂鸣器控制电路，通过多种警示信号控制电路，可以通过声光报警和蜂鸣器发声报警方式发出警示信号。在白天时，可以通过黄灯和蜂鸣器报警，在夜间时，可以通过黄灯、白灯和蜂鸣器同时报警，作业人员可以从多
方位感知危险情况，可以实现对出现的危险情况进行多方位警示，提高作业人员的安全性。
27.实施例二
28.图2是本发明实施例二提供的一种防护警示电路。在上述实施例的基础上，参见图2，电源电路10包括第一电源输出端11和第二电源输出端12，主控电路310的电源输入端与第二电源输出端12连接；警示灯40包括第一警示灯410和第二警示灯420；第一警示灯驱动电路320包括第一降压转换器sw1、第一二极管d1和第一电感l1，第一降压转换器sw1的电源端与第一电源输出端11连接，第一降压转换器sw1的输出端通过第一电感l1连接第一警示灯410的一端，第一二极管d1连接于第一降压转换器sw1的输出端和第一电源输出端11之间；第二警示灯驱动电路330包括第二降压转换器sw2、第二二极管d2和第二电感l2，第二降压转换器sw2的电源端与第一电源输出端11连接，第二降压转换器sw2的输出端通过第二电感l2连接第二警示灯420的一端，第二二极管d2连接于第二降压转换器sw2的输出端和第一电源输出端11之间。
29.具体地，主控电路310由电源电路10供电，接通电源的情况下，主控电路310的电源输入端为引脚1，主控电路310的引脚1与第二电源输出端12连接，通过主控电路310控制第一降压转换器sw1和第二降压转换器sw2，由第一降压转换器sw1输出相应的电压，控制第一警示灯410的开关和亮度。由第二降压转换器sw2输出相应的电压，控制第二警示灯420警示灯的开关和亮度。
30.示例性地，主控电路310可以是芯片sn2711及芯片正常工作的一些外围电路，芯片sn2711的引脚1接电源电路10的第二电源输出端12，为芯片供电，主控电路310的引脚4和引脚6连接控制开关，用于控制主控恒流驱动电路30和声音报警电路50的开断，主控电路310的引脚5用于控制第一警示灯驱动电路320，主控电路310的引脚10用于控制第二警示灯驱动电路330，主控电路310的引脚8为主控电路310的第一输出端out，为第一谐振电路512和第二谐振电路513提供所需的信号和电压，主控电路310的引脚9为音量控制输出端da，用于控制蜂鸣器的音量。主控电路310的引脚2、引脚3、引脚4、引脚10、引脚11、引脚12、引脚13和引脚14悬空，第一降压转换器sw1可以是降压转换芯片pt4115，第一降压转换器sw1的引脚5与第一电源输出端11连接，第一降压转换器sw1工作时为输出第一警示灯410输出恒定直流供电，第一降压转换器sw1的引脚3连接主控电路310的引脚5，根据控制信号控制第一警示灯410的是否亮以及亮度，第一降压转换器sw1的引脚4连接黄色警示灯led1，直接控制警示灯led1的开关，降压转换器sw1的引脚1连接白色警示灯led2，结合第一二极管d1和第一电感l1，可以控制白色警示灯led2灯光的亮度，第一降压转换器sw1的引脚2接地。第二降压转换器sw2可以是降压恒流源pt4115，降压转换器sw2的引脚5与第一电源输出端11连接，第二降压转换器sw2工作时为输出第二警示灯420输出恒定直流供电，第二降压转换器sw2的引脚3连接主控电路310的引脚10，根据控制信号控制第二警示灯420的是否亮以及亮度，第二降压转换器sw2的引脚4连接黄色警示灯led3，直接控制警示灯led3的开关，第二降压转换器sw2的引脚1连接白色警示灯led4，结合第一二极管d1和第一电感l1，可以控制白色警示灯led4灯光的亮度，第二降压转换器sw2的引脚2接地。
31.继续参见图2，可选的，电源电路10包括电池batt、第一电阻r1、第三二极管d3、三端稳压器u1和第一电容c1；电池batt的正极端作为第一电源输出端11，第一电阻r1的第一端连接电池batt的正极，第一电阻r1的第二端连接第三二极管d3的正极，电池batt的负极
端接地；三端稳压器u1的第一极为引脚1，三端稳压器u1的引脚1连接第三二极管d3的负极，三端稳压器u1的第二极为引脚2，三端稳压器u1的引脚2接地，三端稳压器u1的第三极为引脚3，三端稳压器u1的引脚3作为第二电源输出端12；第一电容连接于三端稳压器u1的引脚2和第一电阻的第一端之间。
32.具体地，当接通电源或者电池batt供电时，三端稳压器u1工作，可以起到降压和稳压的作用，第二电源输出端12提供给主控电路310导通信号。电源电路10可以外接电源使用，在无外接电源时，通过电池batt供电，报警电路依旧可以正常工作，提高了报警电路的可靠性。
33.继续参考图2，可选的，电源电路10还包括：充电接口110和第四二极管d4，充电接口110的正极通过第四二极管d4连接电池batt的正极端，充电接口110的负极连接电池batt的负极端。
34.可选的，供电控制电路511包括第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第一mos管m1和第一三极管q1；第二电阻r2的第一端连接于供电控制电路511的控制信号输入端和第一三极管q1的基极之间，第三电阻r3连接于第一三极管q1的基极和第一极之间，第一三极管q1的第一极接地，第一三极管q1的第二极通过第四电阻r4连接第一mos管m1的栅极，第一mos管m1的第一极连接供电控制电路511的电源输入端，第一mos管m1的第二极连接供电控制电路511的输出端；第五电阻r5连接于第一mos管m1的栅极和第一极之间并连接电源电路10的第一电源输出端11。
35.具体地，充电接口110的正极与第一电源输出端11连接，充电接口110的负极与第二电源输出端12连接，电源电路10为主控电路310，第一警示灯驱动电路320和第二警示灯驱动电路330等供电。供电控制电路511的电源输入端与主控电路310的第一输出端out连接，为第一谐振电路512和第二谐振电路513提供所需的信号和电压。
36.本实施例的技术方案，通过设置警示灯的基本电路，每个区域均设置了白色灯或者黄色灯，灯光用于警示，可以通过声光报警发出警示信号，实现及时对出现的危险情况进行多方位警示，同时对电源电路10准备了备用电池，可以保证电路持续供电，对危险情况及时预警，可以提高作业人员的安全性。
37.实施例三
38.图3是本发明实施例三提供的一种防护警示电路。在上述实施例的基础上，参见图3，多谐振动器510包括供电控制电路511、第一谐振电路512、和第二谐振电路513；供电控制电路511的控制信号输入端作为多谐振动器510的输入端，供电控制电路511的电源输入端与主控电路310的第一输出端连接，供电控制电路511的输出端连接第一谐振电路512的输入端，第一谐振电路512的输出端连接第二谐振电路513的输入端，第二谐振电路513的输出端作为多谐振动器510的输出端。
39.具体地，多谐振动器510在工作时，防护警示电路中的供电控制电路511的状态在两个暂稳态之间自动地交替变换，由此产生矩形波脉冲信号，可以用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号，以满足信息的传递等用途的需要。示例性地，第一谐振电路512和第二谐振电路513频率可以在1khz～10khz之间，第一谐振电路512和第二谐振电路513输出正弦波或者方波，进而控制声音报警电路50和蜂鸣器60，使蜂鸣片60根据实际需要报警。通过第一谐振电路512和第二谐振电路513，可以改善输出的方波或正弦波，得到所需的频率范围。
40.可选的，第一谐振电路512包括第一定时器芯片ne1、以及电阻和电容构成的外围电路，第二谐振电路513包括第二定时器芯片ne2、以及电阻和电容构成的外围电路。
41.具体地，第一定时器芯片ne1和第二定时器芯片ne2可以是一种集成电路芯片，用于脉冲产生。第一谐振电路512电路中电阻和电容构成的外围电路，用于配合第一定时器芯片ne1工作。第二谐振电路513电路中电阻和电容构成的外围电路，用于配合第二定时器芯片ne2工作。示例性地，第一定时器芯片ne1和第二定时器芯片ne2可以是定时器n556，两个定时器ne556电路接成了间接反馈式无稳态自激多谐振荡器，第一定时器芯片ne1的引脚1通过电阻连接第一mos管m1的第二极，第一定时器芯片ne1的引脚2与引脚6连接，第一定时器芯片ne1的引脚3通过电容接地，第一定时器芯片ne1的引脚7接地，第一定时器芯片ne1的引脚5输出第一定时器芯片ne1产生的正弦波或者方波。第二定时器芯片ne2的引脚13通过电阻连接第一mos管m1的第二极，第二定时器芯片ne2的引脚12与引脚8连接，第二定时器芯片ne2的引脚11通过电容接地，第二定时器芯片ne2的引脚7接地，第二定时器芯片ne2的引脚9输出第二定时器芯片ne2产生的正弦波或者方波，进行控制声音报警驱动电路520。
42.继续参考图3，可选的，声音报警驱动电路520包括升压线圈tx1、第六电阻r6、第七电阻r7、第二电容c2、第五二极管d5和第二三极管q2以及音量调整电路521。第六电阻r6的第一端作为声音报警驱动电路520的输入端，第六电阻r6的第二端通过第二电容c2连接第二三极管q2的基极，第二三极管q2的第一极连接升压线圈tx1的原边的第一端，升压线圈tx1原边的第二端连接供电控制电路511的输出端，升压线圈tx1的副边连接蜂鸣器60，第二三极管q2的第二极通过音量调节电路521接地；第五二极管d5的负极连接第二三极管q2的基极，第五二极管d5的正极接地。音量调节电路521包括第二mos管m2、第八电阻r8和第九电阻r9；第二mos管m2的栅极连接主控电路310的音量控制输出端da，第二mos管m2的第一极通过第八电阻r8连接第二三极管q2的第二极，第二mos管m2的第二极接地，第九电阻r9连接于第二mos管m2的第一极和第二极之间。
43.具体地，声音报警驱动电路520和蜂鸣器60数量可以为1个或者多个，示例性地，如果需要在不同的区域安装多个蜂鸣器60报警，可以在第二定时器芯片ne2的引脚9连接多个声音报警驱动电路520和蜂鸣器60。蜂鸣器60可以选择无源蜂鸣器，蜂鸣器60由多谐振动器510提供1khz～10khz方波，由升压线圈tx1提供电压，在蜂鸣器60两端施加额定电压即可发声。示例性地，第二定时器芯片ne2的引脚9输出不同的占空比的pwm信号，控制当第二三极管q2不断导通和关断，在升压线圈tx1的副边产生感应电压，进而驱动蜂鸣器60发声。
44.音量控制输出端da输出高电平使报警声音在一米处可达105db。示例性地，主控电路310的音量控制输出端da输出的控制信号，第二mos管m2导通，第八电阻r8和第九电阻r9并联，控制第二mos管导通后，第二三极管q2所连接的电阻变小，升压线圈tx1的原边电压增大，升压线圈tx1的副边电压相应也增大，蜂鸣器60的音量随之调高。第二mos管m2不导通时，电阻变大，升压线圈tx1的原边电压减小，升压线圈tx1的副边电压相应也减小，蜂鸣器60的音量随之降低。
45.本实施例的技术方案，通过蜂鸣器控制电路，可以通过蜂鸣器发声报警方式发出警示信号，可以实现及时对出现的危险情况进行多方位警示，提高作业人员的安全性。
46.实施例四
47.在上述实施例的基础上，继续参考图2，控制开关20包括第一按键s1和第二按键
s2，第一按键s1被触发按一次，主控电路310控制第一警示灯410亮度为小于100％的预设亮度亮，第一按键s1再次被触发按下，主控电路310控制第一警示灯410的亮度为100％亮；第二按键s2被触发按一次，主控电路310控制第二警示灯420亮，第二按键s2再次被触发按下，主控电路310控制蜂鸣器发出报警声音。
48.具体地，第一按键s1被触发按一次，主控电路310的第一pwm信号输出端输出占空比可以是30％的pwm信号，通过1k频率的电平触发第一降压转换器sw1，使第一警示灯410亮度可以是30％。第一按键s1再次被触发按下，主控电路310的第一pwm信号输出端输出占空比可以是100％的pwm信号，通过1khz频率的电平触发第一降压转换器sw1，使第一警示灯410亮度可以是100％。第二按键s2被触发按一次，主控电路310的第二pwm信号输出端控制输出pwm信号，通过1khz频率的电平触发第二降压转换器sw2，第二警示灯420亮第二按键s2再次被触发按下，主控电路310的第一输出端out输出高电平，控制蜂鸣器60发出报警声音。
49.本实施例的技术方案，通过控制开关的开通和开通顺序，可以控制警示灯的开关和亮度，同时控制蜂鸣器的开通和音量，可以根据实际需要调整警示信号，实现及时对出现的危险情况进行多方位警示，提高作业人员的安全性。
50.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。