一种新型led道路指示牌的电源管理电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及道路交通中的LED电路领域，具体的说是涉及一种新型LED道路指示牌的电源管理电路，所述管理电路包括MCU、与MCU电连接的芯片，并在输出端依次电连接电阻R14、三极管Q2、LED指示灯模组，在所述LED指示灯模组的另一端，依次电连接有串联的电阻R2、电阻R1，电阻R2、电阻R1构成分压电路，在电阻R2与LED指示灯模组连接的电路中，还连接有三极管Q1、保险丝FUSE1、电阻R4、电阻R5、电阻R3、太阳能电池及与太阳能电池连接的太阳能电池板所构成的充电电路；所述MCU还连接有光控及复位电路。
【专利说明】—种新型LED道路指示牌的电源管理电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及道路交通中的LED电路领域，具体的说是涉及一种新型LED道路指示牌的电源管理电路。
【背景技术】
[0002]现有LED道路指示牌的电源管理系统的实现方法是通过模拟电路对光敏的感知输入，通过电路设计时期计算好电路的模拟元器件参数实现的双门限比较电路控制LED发光部件的工作与否以实现简易的电源管理功能。现有的电源管理电路实现因为是纯模拟的实现方式，因此存在如下一些缺点:
[0003]1.电源管理电路的开启和关闭是分别依靠比较电路的下门限和上门限来实现的，因此比较电路的下门限需要通过电位器人工调节，调节点不好控制。
[0004]2.由于LED道路标志牌工作在道路的露天环境，路面上的光照情况比较复杂而且多变，模拟电路的双门限比较器容易受环境光及路灯灯光和汽车灯光的干扰，从而容易产生跳动，使电源管理系统工作不稳定。
[0005]3.道路标志牌的LED输出是二值化的方式，即只要打开和关闭两种状态，对电源的管理带来很大的不便。
实用新型内容
[0006]针对上述技术中的不足，本实用新型提供了一种新型LED道路指示牌的电源管理电路，该电路采用了分压电路控制LED指示灯模组，同时在电路中设置了光控及复位电路，对道路中的LED灯指示牌可以得到很好的控制。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型通过以下方案来实现:一种新型LED道路指示牌的电源管理电路，包括MCU、与MCU电连接的芯片，并在输出端依次电连接电阻R14、三极管Q2、LED指示灯模组，在所述LED指示灯模组的另一端，依次电连接有串联的电阻R2、电阻R1，电阻R2、电阻Rl构成分压电路，在电阻R2与LED指示灯模组连接的电路中，还连接有三极管Q1、保险丝FUSE 1、电阻R4、电阻R5、电阻R3、太阳能电池及与太阳能电池连接的太阳能电池板所构成的充电电路；所述MCU还连接有光控及复位电路。
[0008]进一步的，所述光控及复位电路由光敏电阻RL1、电阻R7、电容C4、可调电阻RlO并联，并联后与电阻R6电连接组成。
[0009]进一步的，在充电电路中，太阳能电池依次电连接电阻R3、电阻R4，电阻R4与保险丝FUSEl并联，并联后连接三极管Ql，三极管Q1、电阻R4负极端连接电阻R5。
[0010]进一步的，所述三极管Ql还电连接可充电锂电池，该可充电锂电池电连接7805三端稳压集成电路，7805三端稳压集成电路另两端分别电连接电阻R8、电阻R9，所述电阻R9负极端连接电容C8及电容C9，电容C8与电容C9并联。
[0011]进一步的，所述电阻R8正极端连接LED灯指示灯模组、可充电锂电池、三极管Q1。
[0012]本实用新型的有益效果是:[0013]1.本发明在功能上可以实现LED道路标志牌的电源系统管理最优化，实现在各种外部光照条件先LED指示工作的时间最大化。
[0014]2.电池能源用的有效利用率最大化。
[0015]3.实现电池的过充过放保护，从而实现电池寿命最大化。
[0016]4.设备的生产调试方面简化模拟电路设计的复杂度又可以很大程度提高LED道路指示牌电源系统工作的稳定可靠性和使用寿命，同时并可降低设备生产及调试的工作工作量。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型LED道路指示牌的电源管理电路示意图。
[0018]图2为图1的前段部分电路放大图。
[0019]图3为图1的后段部分电路放大图。
[0020]图4为本实用新型光控及复位电路图。
[0021]图5为本实用新型电路原理框图。
[0022]图6为本实用新型电路控制流程框图。
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图对本实用新型作详细说明。
[0024]电源管理电路采用全新设计理念，引入最新的数控控制技术，对环境光照的感知和内部电池电压的监控采用数字AD技术，通过对模拟光强和电池电压进行数字采样，把模拟的光强信号转变成微处理器可以识别的数字信号，并根据当前电池电压的情况计算出电池的剩余电量，结合外部光强的强弱等级，对LED发光部件的开启和关闭做精准的控制，当外部光强不足需要标志牌发光指示时，可根据电池电量进行LED发光部件进行PWM亮度控制，从而可以很便捷的实现电源管理控制。针对传统模拟比较电路的双门限控制策略，本实用新型可以很好的消除环境光跳变对LED道路标志牌系统的干扰跳变。
[0025]具体的电路请参照附图1、附图2、附图3、附图4，图2、图3分别是图1的LED指示灯模组两边的电路放大图，本实用新型LED道路指示牌的电源管理电路，包括MCU 300、与MCU 300电连接的芯片400，并在输出端依次电连接电阻R14、三极管Q2、LED指示灯模组，MCU 300为单片机，其型号为STC12C5A60S2，在所述LED指示灯模组的另一端，依次电连接有串联的电阻R2、电阻Rl，电阻R2、电阻Rl构成分压电路，在电阻R2与LED指示灯模组连接的电路中，还连接有三极管Q1、保险丝FUSE1、电阻R4、电阻R5、电阻R3、太阳能电池100及与太阳能电池连接的太阳能电池板所构成的充电电路；所述MCU 300还连接有光控及复位电路。所述光控及复位电路由光敏电阻RL1、电阻R7、电容C4、可调电阻RlO并联，并联后与电阻R6电连接组成。在充电电路中，太阳能电池100依次电连接电阻R3、电阻R4，电阻R4与保险丝FUSEl并联，并联后连接三极管Ql，三极管Q1、电阻R4负极端连接电阻R5。所述三极管Ql还电连接可充电锂电池500，该可充电锂电池500电连接7805三端稳压集成电路200，7805三端稳压集成电路200另两端分别电连接电阻R8、电阻R9，所述电阻R9负极端连接电容C8及电容C9，电容C8与电容C9并联。所述电阻R8正极端连接LED灯指示灯模组、可充电锂电池500、三极管Q1，所述7805三端稳压集成电路200的型号为⑶N7805。[0026]如图4所示，由电阻Rl、R2、构成的分压电路，太阳能电池产生的电压在Rl、R2上进行分压，通过分压比例计算出内部电池电压，当电源电压不足时，开启充电控制三极管Ql。
[0027]如图3所示，由电阻R6、电阻R7、光敏电阻RLl、电阻RlO构成的分压电路，当环境光强变化时，光敏电阻RLl的阻值会发生变化，光强越强，光敏电阻RLl的阻值越小，相反则光敏电阻RLl阻值越大，因此通过AD转换在电阻R7上端采样电压即反应外部环境的光强。由MCU U2的P2.0、P2.1通过芯片400控制三极管Q2输出电源驱动点亮LED组，芯片400是与门U3，其型号为74LS21。
[0028]如图5、图6所示，通过MCU 300对电阻Rl上端的电压数据进行AD采样后，匹配程序中存储的电池电量与电压曲线数据，即可计算出当前的电池剩余电量；通过MCU对R7上端的电压数据进行AD采样后，即可通过MCU 300处理识别当前外部环境光强；通过外部光强的智能识别和电池剩余电量，通过MCU 300综合控制LED输出亮度进行PWM控制，从而保证LED指示牌长时间的指示工作和有效的控制电池的电量消耗。
[0029]以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种新型LED道路指示牌的电源管理电路，包括MCU (300)、与MCU (300)电连接的芯片(400)，并在输出端依次电连接电阻R14、三极管Q2、LED指示灯模组，其特征在于:在所述LED指示灯模组的另一端，依次电连接有串联的电阻R2、电阻Rl，电阻R2、电阻Rl构成分压电路，在电阻R2与LED指示灯模组连接的电路中，还连接有三极管Ql、保险丝FUSEl、电阻R4、电阻R5、电阻R3、太阳能电池(100)及与太阳能电池连接的太阳能电池板所构成的充电电路；所述MCU (300)还连接有光控及复位电路。
2.根据权利要求1所述的一种新型LED道路指示牌的电源管理电路，其特征在于:所述光控及复位电路由光敏电阻RL1、电阻R7、电容C4、可调电阻RlO并联，并联后与电阻R6电连接组成。
3.根据权利要求1所述的一种新型LED道路指示牌的电源管理电路，其特征在于:在充电电路中，太阳能电池(100)依次电连接电阻R3、电阻R4，电阻R4与保险丝FUSEl并联，并联后连接三极管Ql，三极管Q1、电阻R4负极端连接电阻R5。
4.根据权利要求1所述的一种新型LED道路指示牌的电源管理电路，其特征在于:所述三极管Ql还电连接可充电锂电池(500 )，该可充电锂电池(500 )电连接7805三端稳压集成电路(200)，7805三端稳压集成电路(200)另两端分别电连接电阻R8、电阻R9，所述电阻R9负极端连接电容C8及电容C9，电容C8与电容C9并联。
5.根据权利要求4所述的一种新型LED道路指示牌的电源管理电路，其特征在于:所述电阻R8正极端连接LED灯指示灯模组、可充电锂电池(500)、三极管Q1。
【文档编号】H05B37/02GK203748069SQ201420084330
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年2月27日 优先权日:2014年2月27日
【发明者】陈乙周 申请人:深圳市林润实业有限公司