轨道车辆led照明控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种轨道车辆LED照明控制系统，以单片机系统（1）为控制核心，将环境亮度采集模块(2)中的亮度采集电路(201)采集到的车厢环境光亮信息通过模数转换芯片ADC0809(202)将模拟量转换成数字量传送给单片机系统(1)，STC89C51单片机(101)将得到的信息存储起来并进行处理，根据接收的外部光强弱信息来算得适合车厢照明的光线亮度后，向外部LED驱动电路（3）发送调光信息，外部的LED驱动器PT4107（301）将接收到的数字信息进行处理后，进行对LED的调光，进而控制整个车厢LED照明亮度。该系统充分利用了LED照明具有的效率高、寿命长、抗振性能好和环保的优点，将其应用于轨道车辆车厢内部，满足了轨道车辆对当前照明控制系统的要求；其控制系统能够采集车厢内的环境亮度信息并进行处理计算出适合车厢照明的光线亮度，实现了LED照明系统的光强度智能调控。本实用新型所涉及的轨道车辆LED照明控制系统设计新颖，创新独到，反应灵敏，制造成本低，使用起来效果良好。
【专利说明】轨道车辆LED照明控制系统
【技术领域】
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[0001]本发明涉及一种电气设备控制系统，特别针对轨道车辆LED照明设备控制系统，属于电气工程领域。
【背景技术】
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[0002]目前，我国城市轨道交通已经进入高速发展时期，近几年来兴建的地铁线、动车线及轻轨线迅速增长。由于其专线行使，可避免交通拥挤、时间延误等因素，乘坐轨道客车出行成为大众首选的交通工具。LED作为一种新型照明光源，具有节能环保的优点，并且其优良的抗震性能非常适合轨道车辆车厢照明。尚未应用于轨道交通运输方面是由于LED不能直接使用交流市电供电，如果能够开发专门的控制系统实现其在车辆上的照明应用，在电能节约，环境保护上的收益将无可限量。鉴于此，一种轨道车辆LED照明控制系统是业内的急需。
【发明内容】
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[0003]本发明涉及一种轨道车辆LED照明控制系统，其组成包括以单片机系统I为控制核心，将环境亮度采集模块2中的亮度采集电路201采集到的车厢环境光亮信息通过模数转换芯片ADC0809 202将模拟量转换成数字量传送给单片机系统1，STC89C51单片机101将得到的信息存储起来并进行处理，根据接收的外部光强弱信息来算得适合车厢照明的光线亮度后，向外部LED驱动电路3发送调光信息，外部的LED驱动器PT4107301将接收到的数字信息进行处理后，进行对LED的调光，进而控制整个车厢LED照明亮度；本发明的优点和效果在于该系统充分利用了 LED照明具有的效率高、寿命长、抗振性能好和环保的优点，满足了轨道车辆对当前照明控制系统的要求。以STC89C51单片机101为控制核心，通过串口进行主机与从机之间的通信，实现了信息的良好的交流。通过环境亮度采集模块2进行车厢环境亮度的采集实现对车厢照明亮度的控制。基于PT4107驱动芯片301设计了恒流式LED交流驱动器，满足了 LED照明的驱动要求。
【专利附图】
【附图说明】
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[0004]图1是本发明轨道车辆LED照明控制系统结构示意图；
[0005]图2是图1中系统控制核心电路图；
[0006]图3是图2中信号采集电路图；
[0007]图4是图1中LED驱动电路图；
【具体实施方式】
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[0008]1.参阅图1、图2、图3、图4，本发明所涉及的轨道车辆LED照明控制系统以单片机系统I为控制核心，将环境亮度采集模块2中的亮度采集电路201采集到的车厢环境光亮信息通过模数转换芯片ADC0809 202将模拟量转换成数字量传送给单片机系统1，STC89C51单片机101将得到的信息存储起来并进行处理，根据接收的外部光强弱信息来算得适合车厢照明的光线亮度后，向外部LED驱动电路301发送调光信息，外部的LED驱动器PT4107 301将接收到的数字信息进行处理后，进行对LED的调光，进而控制整个车厢LED照明亮度。
[0009]2.参阅图2、图3，环境亮度采集模块2主要是一种信号采集电路，电路一共包括了三部分，亮度采集电路201、模数转换芯片ADC0809 202、为ADC0809 202提供脉冲信号的4分频电路74LS74 203 ;此环境亮度采集模块2的工作过程为亮度采集电路201采集到车厢内的光强信号后，将此模拟信号传递给模数转换芯片ADC0809 202并转换成数字量，而后模数转换芯片ADC0809 202将通过DO?D7引脚将转换的数字量传送给单片机STC89C51101的PO 口 ；由于所用单片机STC89C51 101外部晶振固定频率是2MHZ，不能满足ADC0809202工作频率为几百KHZ的要求，故采用一个4分频的电路74LS74 203产生500KHZ的脉冲信号以供ADC0809使用。
[0010]3.参阅图4，驱动器PT4107 301实现对LED发光亮度的调控，具体工作过程是单片机STC89C51 101 P3 口输出的可变占空比的PWM数字脉冲调光信息输入到驱动芯片PT4107 301管脚6调光使能端PWMD中，通过控制可变占空比值来实现对LED发光亮度调节；同时，通过驱动芯片PT4107 301控制外部MOS管的导通，实现LED灯的亮灭的控制；为了防止异常过电压对电路的损害，设计了图4中的抗浪涌保护电路，利用压敏电阻的阀门特性，可以很好的实现了对过电压的保护；由于LED驱动器PT4107 301为开关电路，这就不可避免的产生电磁干扰的问题，另外，整流电路、高频变压器等都容易引起电磁干扰的问题，因此设计了图4中的滤波电路来消除电磁干扰。
【权利要求】
1.轨道车辆LED照明控制系统其特征在于以单片机系统(I)为控制核心，将环境亮度采集模块(2)中的亮度采集电路(201)采集到的车厢环境光亮信息通过模数转换芯片ADC0809 (202)将模拟量转换成数字量传送给单片机系统(I)，STC89C51单片机(101)将得到的信息存储起来并进行处理，根据接收的外部光强弱信息来算得适合车厢照明的光线亮度后，向外部LED驱动电路(3)发送调光信息，外部的LED驱动器PT4107 (301)将接收到的数字信息进行处理后，进行对LED的调光，进而控制整个车厢LED照明亮度。
2.根据权利要求1所述的轨道车辆LED照明控制系统，其特征在于环境亮度采集模块(2)主要是一种信号采集电路，电路一共包括了三部分，亮度采集电路(201)、模数转换芯片ADC0809 (202)、为ADC0809 (202)提供脉冲信号的4分频电路74LS74 (203);此环境亮度采集模块(2)的工作过程为亮度采集电路(201)采集到车厢内的光强信号后，将此模拟信号传递给模数转换芯片ADC0809 (202)并转换成数字量，而后模数转换芯片ADC0809 (202)将通过D0~D7引脚传送给单片机STC89C51(101)的PO 口 ；由于所用单片机STC89C51( 101)外部晶振固定频率是2MHZ，不能满足ADC0809 (202)工作频率为几百KHZ的要求，故采用一个4分频的电路74LS74 (203)产生500KHZ的脉冲信号；74LS74 (203)实际上是一个集成的双D触发器，并且是时钟上升沿触发；ADC0809 (202)由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成，多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共享A/D转换器进行转换，三态输出锁存器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。
【文档编号】H05B37/02GK204259207SQ201420386971
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】田园, 于向和, 周佩秋, 王珊珊, 徐作华, 王育波, 王敬艳 申请人:长春职业技术学院（长春市职业技术教育中心长春市财政学校）