專利名稱：一種便攜式信號燈電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信號燈，更具體地說，涉及一種便攜式信號燈電路。
背景技術(shù)：
便攜式信號燈是鐵路或野外作業(yè)人員的常規(guī)裝備。由于這類信號燈通常應(yīng)用于室 外或野外場合，因此期望其供電電池能夠維續(xù)較長的工作時間。
例如，現(xiàn)有技術(shù)中有一種便攜式信號燈電路，其控制電路采用MC14017B芯片作為 控制芯片，其工作電壓范圍在3. OV-18. OV(直流)，而為控制電路供電的電池最高電壓為 3. 7V，電池的供電電壓很快就會低于MC14017B芯片最低工作電壓3V，電池的使用時間很短。針對上述問題，除了選擇適當電池外，如高質(zhì)、大容量電池，有必要在便攜式信號 燈電路設(shè)計上做進一步改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的便攜式信號燈電路電池使用時間 較短的缺陷，提供一種便攜式信號燈電路，能夠延長便攜式信號燈電路電池的工作時間。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種便攜式信號燈電路，包 括控制電路，與所述控制電路輸出端相連的LED恒流驅(qū)動電路，與所述恒流驅(qū)動電路相連 的LED模組，以及為所述控制電路、所述LED恒流驅(qū)動電路和所述LED模組提供電能的電 池，其特征在于，所述控制電路的控制芯片是單片機，所述單片機的工作電壓范圍為直流 2. 5V 6V。在本發(fā)明所述的便攜式信號燈電路中，所述便攜式信號燈電路還包括控制信號 輸入電路，用于向所述單片機輸入控制信號，所述單片機根據(jù)所述控制信號輸入電路輸入 的控制信號控制所述LED模組的顯示狀態(tài)；所述控制信號包括按鍵次數(shù)或/和按鍵程度。在本發(fā)明所述的便攜式信號燈電路中，所述便攜式信號燈電路還包括電池狀態(tài) 指不電路；所述電池狀態(tài)指示電路，與所述電池連接，用于指示所述電池的狀態(tài)，當所述電池 的供電電壓小于3V時，發(fā)出電池電量低需要充電的指示信號。 在本發(fā)明所述的便攜式信號燈電路中，所述便攜式信號燈電路還包括電池充電 管理電路；所述電池充電管理電路與所述電池和外部充電電源連接，用于在所述外部充電電 源對所述電池的充電電壓大于基準電壓時，切斷所述外部充電電源對所述電池的充電。在本發(fā)明所述的便攜式信號燈電路中，所述便攜式信號燈電路還包括防干擾電 路；所述防干擾電路一端接地、一端與所述單片機連接，用于防止外部信號對所述便攜式信號燈電路的干擾。在本發(fā)明所述的便攜式信號燈電路中，所述LED恒流驅(qū)動電路包括第一恒流驅(qū) 動電路和第二恒流驅(qū)動電路；所述LED模組包括第一 LED模組和第二 LED模組；所述第一 恒流驅(qū)動電路與所述第一 LED模組連接，所述第二流驅(qū)動電路與所述第二 LED模組連接；所述LED模組的顯示狀態(tài)包括四種顯示狀態(tài)；第一顯示狀態(tài)為所述第一 LED模組 和所述第二 LED模組中的LED燈均亮；第二顯示狀態(tài)為所述第一 LED模組中的LED燈亮，所述第二 LED模組中的LED燈 熄；第三顯示狀態(tài)為所述第一 LED模組中的LED燈熄，所述第二 LED模組中的LED燈 殼；第四顯示狀態(tài)為所述第一 LED模組和所述第二 LED模組中的LED燈均熄。
在本發(fā)明所述的便攜式信號燈電路中，所述電池是鋰電池。在本發(fā)明所述的便攜式信號燈電路中，所述單片機是PIC12C508A單片機。在本發(fā)明所述的便攜式信號燈電路中，所述單片機的端腳4通過電阻(R5)與所 述電池的正極連接；所述控制信號輸入電路為僅有一個按鍵的開關(guān)檢測電路，連接在所述 電阻(R5)與電池正極之間；所述第一恒流驅(qū)動電路包括第一 QX7136LED恒流驅(qū)動器(U4)、 第一開關(guān)管(Ql)及第一 LED電流采樣電阻(R8和R9)，電阻(R7)，所述第一開關(guān)管(Ql) 的基極通過所述電阻(R7)與所述單片機的端腳7連接；所述第二流驅(qū)動電路包括第二 QX7136LED恒流驅(qū)動器(U3)、第二開關(guān)管(Ql)及第一 LED電流采樣電阻(R10和Rll)，電阻 (R6)，所述第二開關(guān)管(Q2)的基極通過所述電阻(R6)與所述單片機的端腳6連接。在本發(fā)明所述的便攜式信號燈電路中，所述防干擾電路包括并聯(lián)的電容(C2)和 電容(C3)，一端接地，一端接單片機的端腳1。實施本發(fā)明的便攜式信號燈電路，具有以下有益效果由于采用了工作電壓范圍 為直流2. 5V 6V的單片機作為便攜式信號燈電路的控制芯片，相對于現(xiàn)有技術(shù)中工作電 壓范圍在3. OV-18. 0VMC14017B芯片作為便攜式信號燈電路的控制芯片，可以延長便攜式 信號燈電路的工作時間，從而延長信號燈的工作時間。且單片機作為控制芯片，可以根據(jù)受 控?zé)艟叩男枨筮M行改變控制程序，可以滿足不同的需求。進一步的，由于本發(fā)明提供的便攜式信號燈電路還包括控制信號輸入電路，單片 機可以根據(jù)控制信號輸入電路輸入的控制信號對信號燈的顯示狀態(tài)進行控制，可以滿足現(xiàn) 場復(fù)雜情況對鐵路信號燈的需求，實現(xiàn)一燈多用的控制方式。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中圖1為本發(fā)明的便攜式信號燈電路框圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例的便攜式信號燈電路原理圖。
具體實施例方式圖1為本發(fā)明的便攜式信號燈電路框圖。如圖1所示，本發(fā)明的便攜式信號燈電 路包括電源電路、控制電路10、控制信號輸入電路12、第一 LED恒流驅(qū)動電路20a、第二 LED恒流驅(qū)動電路20b、第一 LED模組22a和第二 LED模組22b。其中，第一 LED恒流驅(qū)動電路 20a和第二 LED恒流驅(qū)動電路20b的輸入端與控制電路輸出端相連；第一 LED模組22a和 第二 LED模組22b分別與第一和第二 LED恒流驅(qū)動電路20a、20b輸出端相連?？刂菩盘栞?入電路12與控制電路10的輸入端相連，用于輸入控制信號。需要說明的是雖然圖1中示 出了兩組LED恒流驅(qū)動電路和LED模組，但如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知悉，本發(fā)明的便攜式信號 燈中也可以只有一組LED恒流驅(qū)動電路和LED模組，或者可以有三組、四組等。
電源電路為便攜式信號燈電路提供電能，其包括鋰電池30、電池充電管理電路 32、電池狀態(tài)指示電路36。其中，電池狀態(tài)指示電路36與鋰電池30連接，用于指示電池的 狀態(tài)，并當電池的供電電壓小于預(yù)定閾值時，發(fā)出電池電量低需要充電的指示信號。電池充 電管理電路32與鋰電池30和外部充電電源40連接，用于在外部充電電源40對鋰電池30 的充電電壓大于基準電壓時，切斷外部充電電源40對鋰電池的充電。
在本發(fā)明的一實施例中，鋰電池30的最高電壓為3. 7V，控制電路10的控制芯片是 單片機，該單片機的工作電壓范圍為直流2. 5V 6V。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明便 攜式信號燈電路中的電池不限于鋰電池，也可以采用其它類型的 電池。在本發(fā)明的一實施例中，上述單片機根據(jù)控制信號輸入電路12輸入的控制信號 控制LED模組22a、22b的顯示狀態(tài)。例如，在具有兩組LED恒流驅(qū)動電路和LED模組的實 施例中，LED模組的顯示狀態(tài)包括四種顯示狀態(tài)；第一顯示狀態(tài)為第一 LED模組22a和第二 LED模組22b中的LED燈均亮；第二顯示狀態(tài)為第一 LED模組22a中的LED燈亮，第二 LED 模組22b中的LED燈熄；第三顯示狀態(tài)為第一 LED模組22a中的LED燈熄，第二 LED模組 22b中的LED燈亮；第四顯示狀態(tài)為第一 LED22a模組和第二 LED模組22b中的LED燈均熄。作為一種選擇，控制信號輸入電路12可以采用按鍵電路實現(xiàn)。作為另一選擇，控 制信號輸入電路12還可以采用無線接口控制電路來實現(xiàn)，例如采用紅外遙控器及安裝在 信號燈電路上的紅外遙控信號接收電路來實現(xiàn)。圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例的便攜式信號燈電路原理圖。如圖2所示，控制電路 10采用單片機作為控制芯片，對便攜式信號燈進行邏輯控制，該單片機選用PIC12C508A， 其工作電壓范圍為2. 5V-5. 5V(直流)，可以維持信號燈工作直到電池電壓降至2. 5V，從而 延長了電池使用時間，提高了電池利用率，使信號燈的工作時間延長。在本實施例中，采用可充電鋰電池30作為燈具內(nèi)部電源，在電池充電管理電路32 中，Q3為充電控制MOS管，外部充電電壓經(jīng)過電阻R3和R13分壓后與電阻R4與D4組成的基 準電壓通過比較器UlA進行比較，比較后比較器UlA-I腳輸出電壓控制三極管(例如3904 三極管)Q6的B極，從而控制場效應(yīng)管(IRLML6401)Q3的G極，可以對電池充電進行管理， 防止過充。當電壓低于2. 5V時，單片機啟動斷電保護程序，切斷電源電路的供電，確保電池 不過放。電池狀態(tài)指示電路36在電池電壓小于等于3V時，發(fā)出電池電量低需充電指示信 號。其中，電池電壓通過電阻R14和R15分壓電路采樣，與通過電阻R16、R17分壓形成的基 準電壓通過比較器UlB進行比較，比較器U1B-7腳比較輸出電壓控制三極管Q5的B極，進 行狀態(tài)顯示。單片機的第四端腳通過電阻R5及控制信號輸入電路12與鋰電池30的正極相連， 第八端腳接地，第六和第七端腳分別與LED恒流驅(qū)動電路20 (包括第一 LED恒流驅(qū)動電路20a和第二 LED恒流驅(qū)動電路20b)的兩個支路相連。LED恒流驅(qū)動電路20中各支路中的 開關(guān)管Q 1或Q 2的集電極與恒流驅(qū)動器的第二管腳相連接，基極與單片機的第六或第七 端腳連接，發(fā)射極接地。電阻R8、R9、RIO、Rll為LED電流的采樣電阻，將采樣電壓反饋到 QX7136恒流驅(qū)動器，QX7136恒流驅(qū)動器根據(jù)CS腳采樣電壓，調(diào)整內(nèi)部調(diào)流MOS管溝道電 阻，從而調(diào)整LED模組22a、22b中通過LED的電流。所述恒流電路中的恒流驅(qū)動器的電壓 輸入端(第三管腳Vdd(電源輸入腳正端))與電源電路的正極相連?？刂菩盘栞斎腚娐?2由一個具有輕觸和自鎖功能的開關(guān)來實現(xiàn)。所述單片機第 四端腳為開關(guān)(即按鍵)狀態(tài)采樣，單片機中的程序?qū)p觸和自鎖功能進行判定，并對應(yīng)輸 出邏輯控制電壓，從而實現(xiàn)操作者需要。例如，控制信號可包括按鍵次數(shù)或/和按鍵程度。在本實施例中，還為單片機設(shè)置了一個防干擾電路18，其包括電容C3和C2。如圖 2 所示，單片機的電壓輸入第一端腳VDD通過并聯(lián)連接的電容C2、C3接地，可以有效防止鐵 路工作人員的對講機對燈具的干擾。另外，該單片機還可以根據(jù)受控?zé)艟叩男枨筮M行二次開發(fā)利用，如LED顯示順序 等有新要求，可以通過更改單片機程序來滿足新需求；可以組合多種顯示邏輯，還可以根據(jù) 通過單片機端腳5對燈具狀態(tài)進行采樣，對邏輯作出調(diào)整等。本發(fā)明提供的便攜式信號燈電路，采用單片機對信號電路進行邏輯控制，并對開 關(guān)動作進行采樣分析后，實現(xiàn)邏輯控制，進而避免出現(xiàn)邏輯混亂，簡單可靠；同時，采用該單 片機可以減少電路元件，簡化了電路結(jié)構(gòu)，降低了制作成本。本燈具顯示有4種不同顯示狀 態(tài)，可以應(yīng)用于要求復(fù)雜指示命令的工作環(huán)境。
權(quán)利要求
一種便攜式信號燈電路，包括控制電路，與所述控制電路輸出端相連的LED恒流驅(qū)動電路，與所述恒流驅(qū)動電路相連的LED模組，以及為所述控制電路、所述LED恒流驅(qū)動電路和所述LED模組提供電能的電池，其特征在于，所述控制電路的控制芯片是單片機，所述單片機的工作電壓范圍為直流2.5V～6V。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式信號燈電路，其特征在于，所述便攜式信號燈電路還 包括控制信號輸入電路，用于向所述單片機輸入控制信號，所述單片機根據(jù)所述控制信號 輸入電路輸入的控制信號控制所述LED模組的顯示狀態(tài)；所述控制信號包括按鍵次數(shù)或/和按鍵程度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式信號燈電路，其特征在于，所述便攜式信號燈 電路還 包括電池狀態(tài)指示電路；所述電池狀態(tài)指示電路，與所述電池連接，用于指示所述電池的狀態(tài)，當所述電池的供 電電壓小于3V時，發(fā)出電池電量低需要充電的指示信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的便攜式信號燈電路，其特征在于，所述便攜式信號燈電路還 包括電池充電管理電路；所述電池充電管理電路與所述電池和外部充電電源連接，用于在所述外部充電電源對 所述電池的充電電壓大于基準電壓時，切斷所述外部充電電源對所述電池的充電。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的便攜式信號燈電路，其特征在于，所述便攜式信號燈電路還 包括防干擾電路；所述防干擾電路一端接地、一端與所述單片機連接，用于防止外部信號對所述便攜式 信號燈電路的干擾。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜式信號燈電路，其特征在于，所述LED恒流驅(qū)動電路包 括第一恒流驅(qū)動電路和第二恒流驅(qū)動電路；所述LED模組包括第一 LED模組和第二 LED 模組；所述第一恒流驅(qū)動電路與所述第一 LED模組連接，所述第二流驅(qū)動電路與所述第二 LED模組連接；所述LED模組的顯示狀態(tài)包括四種顯示狀態(tài)；第一顯示狀態(tài)為所述第一 LED模組和所 述第二 LED模組中的LED燈均亮；第二顯示狀態(tài)為所述第一 LED模組中的LED燈亮，所述第二 LED模組中的LED燈熄；第三顯示狀態(tài)為所述第一 LED模組中的LED燈熄，所述第二 LED模組中的LED燈亮；第四顯示狀態(tài)為所述第一 LED模組和所述第二 LED模組中的LED燈均熄。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的便攜式信號燈電路，其特征在于，所述電池是鋰電池。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項所述的便攜式信號燈電路，其特征在于，所述單片機是 PIC12C508A 單片機。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的便攜式信號燈電路，其特征在于，所述單片機的端腳4通過電 阻(R5)與所述電池的正極連接；所述控制信號輸入電路為僅有一個按鍵的開關(guān)檢測電路， 連接在所述電阻(R5)與電池正極之間；所述第一恒流驅(qū)動電路包括第一QX7136LED恒流驅(qū) 動器(U4)、第一開關(guān)管(Ql)及第一 LED電流采樣電阻(R8和R9)，電阻(R7)，所述第一開關(guān) 管(Ql)的基極通過所述電阻(R7)與所述單片機的端腳7連接；所述第二流驅(qū)動電路包括 第二 QX7136LED恒流驅(qū)動器(U3)、第二開關(guān)管(Ql)及第一 LED電流采樣電阻(RlO和Rll)， 電阻(R6)，所述第二開關(guān)管(Q2)的基極通過所述電阻(R6)與所述單片機的端腳6連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的便攜式信號燈電路，其特征在于，所述防干擾電路包括并 聯(lián)的電容(C2)和電容(C3)，一端接地，一端接單片機的端腳1。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種便攜式信號燈電路，包括控制電路，與所述控制電路輸出端相連的LED恒流驅(qū)動電路，與所述恒流驅(qū)動電路相連的LED模組，以及為所述控制電路、所述LED恒流驅(qū)動電路和所述LED模組提供電能的電池，其特征在于，所述控制電路的控制芯片是單片機，所述單片機的工作電壓范圍為直流2.5V～6V。實施本發(fā)明的便攜式信號燈電路，由于采用了工作電壓范圍為直流2.5V～6V的單片機作為便攜式信號燈電路的控制芯片，相對于現(xiàn)有技術(shù)中工作電壓范圍在3.0V-18.0V的MC14017B芯片作為便攜式信號燈電路的控制芯片，可以延長便攜式信號燈電路的工作時間，從而延長信號燈的工作時間。且單片機作為控制芯片，可以根據(jù)受控?zé)艟叩男枨筮M行改變控制程序，可以滿足不同的需求。
文檔編號F21W111/00GK101868080SQ20091010672
公開日2010年10月20日 申請日期2009年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月14日
發(fā)明者周明杰, 李萬豐, 王學(xué)軍 申請人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司