CN102811523A - Led标识灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED标识灯，包括电源电路和LED单元，还包括控制单元和驱动单元。其中，控制单元包括输入控制端口、处理单元、输出控制端口、查找单元和含有输入控制端口输入变化量与LED灯闪烁熄灭时间的线性变化关系的程序存储器；输入控制端口连接一调频电位器，用于改变输入控制端口的输入，查找单元依据预设的线性变化关系、根据输入控制端口输入变化量查找获得对应的LED灯闪烁熄灭时间；处理单元将获取的LED灯闪烁熄灭时间与预设的LED灯闪烁点亮时间组合构成PWM驱动信号的占空比，生成PWM驱动信号，并通过输出控制端口输出至驱动单元。本发明LED标识灯的控制和驱动电路简单，容易实现，且实现成本低。

Description

LED标识灯

技术领域

本发明涉及LED显示领域，尤其涉及一种LED标识灯。

背景技术

随着科学技术的不断发展，新产品新技术不断革新，LED作为新型光源，它有着节能、环保、高效的特点，技术已经成熟并应用于各个领域，LED作为光源被广泛使用，随之也出现了各种各样的LED驱动电路。目前在低电压的场所都是采用DC-DC斩波技术来驱动LED，它有着功耗小、效率高、稳定可靠、单位功率体积小、重量轻等优点，但是其成本高、电路复杂、易损坏、有较强的高频干扰等缺点，给使用者带来了不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中对LED灯的控制电路成本高、电路复杂的缺陷，提供一种成本低、电路简单的LED标识灯。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种LED标识灯，包括电源电路和LED单元，还包括控制单元和驱动单元，其中，

所述控制单元包括输入控制端口、处理单元、输出控制端口、查找单元和含有输入控制端口输入变化量与LED灯闪烁熄灭时间的线性变化关系的程序存储器；

所述输入控制端口连接一调频电位器，所述调频电位器用于改变输入控制端口的输入，所述查找单元依据预设的线性变化关系、根据所述输入控制端口输入变化量查找获得对应的LED灯闪烁熄灭时间；所述处理单元将获取的LED灯闪烁熄灭时间与预设的LED灯闪烁点亮时间组合构成PWM驱动信号的占空比，生成PWM驱动信号，并通过所述输出控制端口输出至驱动单元；

所述驱动单元与所述控制单元的输出控制端口连接，用于根据所述输出控制端口输出的所述PWM驱动信号驱动所述LED单元发光；

所述电源电路包括电源、第一下拉电阻、第一限流电阻和场效应管；其中，所述场效应管用于防止电源反接，其漏极与电源负输入端连接，源极接地；所述场效应管的栅极与源极之间连接所述第一下拉电阻，所述场效应管的栅极与电源正输入端之间连接所述第一限流电阻；

所述调频电位器的一端以及调节端与所述输入控制端口连接，所述调频电位器的另一端接地；所述输入控制端口与电源正输入端之间还连接有第一分压电阻；

所述驱动单元包括第二限流电阻、第二下拉电阻和三极管，所述第二限流电阻的一端与所述控制单元的输出控制端口连接，所述第二限流电阻的另一端连接所述三极管的基极，所述三极管的基极和发射极之间连接所述第二下拉电阻，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极连接于所述LED单元。

本发明所述的LED标识灯中，所述LED单元包括多个并联的发光二极管，所述发光二极管的阴极均与所述三极管的集电极连接，所述发光二极管的阳极连接所述电源正输入端。

本发明所述的LED标识灯中，在每个所述发光二极管的阳极与所述电源正输入端之间均串接有恒流二极管。

本发明所述的LED标识灯中，所述LED单元包括串接在所述电源正输入端和所述三极管集电极之间的恒流二极管和发光二极管灯组，所述发光二极管灯组包括多个串联的LED。

本发明所述的LED标识灯中，在电源正负输入端之间还串接有第三限流电阻R7和稳压二极管D1。

本发明所述的LED标识灯中，所述LED为红色发光二极管。

本发明产生的有益效果是：本发明中控制单元中的输入控制端口连接一调频电位器，其用于改变输入控制端口的输入变化量，控制单元中的查找单元依据预设的线性变化关系、根据输入控制端口输入变化量查找获得对应的LED灯闪烁熄灭时间；控制单元中的处理单元将获取的LED灯闪烁熄灭时间与预设的LED灯闪烁点亮时间组合构成PWM驱动信号的占空比，生成PWM驱动信号，并通过控制单元的输出控制端口输出至驱动单元，调节调频电位器即可改变LED灯闪烁的频率，本发明的LED标识灯的控制和驱动电路简单，实现成本低。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例LED标志灯的结构示意图；

图2是本发明较佳实施例LED标志灯的电路图；

图3是本发明另一较佳实施例LED标志灯的电路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例LED标识灯包括电源电路10、控制单元20、驱动单元30和LED单元40，其中：

控制单元20包括输入控制端口22、处理单元23、输出控制端口24、查找单元25和程序存储器26，其中程序存储器26中含有输入控制端口22输入变化量与LED灯闪烁熄灭时间的线性变化关系；

输入控制端口22连接一调频电位器W1，调频电位器W1用于改变输入控制端口22的输入，查找单元25依据预设的线性变化关系、根据输入控制端口22输入变化量在程序存储器26中查找获得对应的LED灯闪烁熄灭时间；处理单元23将获取的LED灯闪烁熄灭时间与预设的LED灯闪烁点亮时间组合构成PWM驱动信号的占空比，生成PWM驱动信号，并通过输出控制端口24输出至驱动单元30，本发明较佳实施例中LED灯闪烁点亮时间是不变的，变化的是LED灯闪烁熄灭时间；具体实现中处理单元23将输入控制端口22的输入进行模数转换(A/D)，并对模数转换(A/D)的结果进行采样，根据查找单元25查找获得的结果，并结合预设的LED灯闪烁点亮时间生成PWM信号。

驱动单元30与控制单元20的输出控制端口24连接，用于根据输出控制端口24输出的PWM驱动信号驱动LED单元40发光。

调频电位器W1可以改变输入控制端口22的输入电流或者电压，从而改变处理单元23的采样的模数转换值，处理单元23根据模数转换值的大小来相应调整PWM的占空比，从而调整驱动单元30驱动LED单元40时，LED亮熄的闪烁频率。即处理单元23根据A/D值的大小来调整控制输出端口的关断时间，从而达到调整LED单元40闪烁频率的目的。

如图2所示，本发明较佳实施例LED标识灯中，电源电路10包括电源BT1、第一下拉电阻R2、第一限流电阻R1和场效应管Q2；其中，场效应管Q2用于防止电源BT1反接，场效应管Q2的漏极与电源负输入端连接，源极接地；场效应管Q2的栅极与源极之间连接第一下拉电阻R2，场效应管Q2的栅极与电源正输入端之间连接第一限流电阻R1。控制单元20中调整部件21为调频电位器W1，调频电位器W1的一端以及调节端与输入控制端口22连接，另一端接地；输入控制端口22与电源正输入端之间还连接有第一分压电阻R3。本发明较佳实施例中，调频电位器W1可调端与输入控制端口22连接，另一端接地。控制单元20采用控制芯片U1，控制芯片U1可写入控制程序，控制芯片U1包括8个引脚，其中引脚8与电源正输入端连接，引脚4接地，引脚5为输入控制端口22，与调频电位器W1可调端连接，引脚3为输出控制端24，引脚3与驱动单元30连接。

驱动单元30包括第二限流电阻R4、第二下拉电阻R5和三极管Q1，第二限流电阻R4的一端与控制单元20的输出控制端口24连接，第二限流电阻R4的另一端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的基极和发射极之间连接第二下拉电阻R5，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极连接LED单元40。LED单元40包括多个并联的发光二极管，如LED1、LED2、LED3……LEDn+1，本发明较佳实施例中发光二极管为红色发光二极管，因为红光的波长较长，在空气中传播的距离较长，且较能引起人的注意，用红色发光二极管作为标识灯的发光体效果较好。发光二极管的阴极均与三极管Q1的集电极连接，发光二极管的阳极连接电源正输入端。进一步地，为了保证发光二极管发光的稳定，且不受其他高频的干扰，在每个发光二极管的阳极与电源正输入端之间均串接有恒流二极管，如恒流二极管ZD1与发光二极管LED1串联，恒流二极管ZD2与发光二极管LED2串联，恒流二极管ZDn+1与发光二极管LED n+1串联，等等，串接后的恒流二极管和发光二极管再并联在电源正极输入端和三极管Q1的集电极之间。

本发明较佳实施例中，调节调频电位器W1的只改变PWM信号的低电平时间，即只改变LED单元40中LED灭的时间，不改变亮的时间，PWM信号的低电平的最长与最短时间之间是线性变化的。PWM信号中的高低电平控制驱动单元30中三极管Q1的通断，当三极管Q1导通时，LED单元40发光，当三极管Q1截止时，LED单元40熄灭。当调频电位器W1的可调端调到如图2所示的最下位置时，也就是A/D值为0时，控制单元20关断输出；当调频电位器W1的可调端调到如图2所示的最上位置时，也就是A/D值最大时，LED的闪烁为如灭0.2秒，亮0.5秒；当调频电位器W1往下调时，LED灭的时间慢慢加长，调频电位器W1调到控制芯片U1关断前的闪烁为如灭4秒，亮0.5秒。

在本发明另一较佳实施例中，如图3所示，LED单元40包括串接在电源正输入端和三极管Q1集电极之间的恒流二极管ZD1和发光二极管灯组，采用恒流二极管ZD1保证发光二极管灯组不受其他高频的干扰而正常发光。发光二极管灯组包括多个串联的LED(LED1、LED2、……LEDn)，这里LED同样采用红色发光二极管。电源电路10的电源选用24V的直流电压，为了给控制单元20提供工作5V的工作电压，在电源正负输入端之间串接有第三限流电阻R7和稳压二极管D1，使稳压管D1两端之间的电压稳定在5V。该实施例与如图2所示的实施例中的其他结构及其功能相同或者相似，在此不再赘述。

本发明LED标识灯的电路简单，容易实现，且实现成本低，同时LED标识灯的显示稳定，不易受外界高频的干扰。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种LED标识灯，包括电源电路（10）和LED单元（40），其特征在于，还包括控制单元（20）和驱动单元（30），其中，

所述控制单元（20）包括输入控制端口（22）、处理单元（23）、输出控制端口（24）、查找单元（25）和含有输入控制端口（22）输入变化量与LED灯闪烁熄灭时间的线性变化关系的程序存储器（26）；

所述输入控制端口（22）连接一调频电位器（W1），所述调频电位器（W1）用于改变输入控制端口（22）的输入，所述查找单元（25）依据预设的线性变化关系、根据所述输入控制端口（22）输入变化量查找获得对应的LED灯闪烁熄灭时间；所述处理单元（23）将获取的LED灯闪烁熄灭时间与预设的LED灯闪烁点亮时间组合构成PWM驱动信号的占空比，生成PWM驱动信号，并通过所述输出控制端口（24）输出至驱动单元（30）；

所述驱动单元（30）与所述控制单元（20）的输出控制端口（24）连接，用于根据所述输出控制端口（24）输出的所述PWM驱动信号驱动所述LED单元（40）发光；

所述电源电路（10）包括电源、第一下拉电阻（R2）、第一限流电阻（R1）和场效应管（Q2）；其中，所述场效应管（Q2）用于防止电源反接，其漏极与电源负输入端连接，源极接地；所述场效应管（Q2）的栅极与源极之间连接所述第一下拉电阻（R2），所述场效应管（Q2）的栅极与电源正输入端之间连接所述第一限流电阻（R1）；

所述调频电位器（W1）的一端以及调节端与所述输入控制端口（22）连接，所述调频电位器（W1）的另一端接地；所述输入控制端口（22）与电源正输入端之间还连接有第一分压电阻（R3）；

所述驱动单元（30）包括第二限流电阻（R4）、第二下拉电阻（R5）和三极管（Q1），所述第二限流电阻（R4）的一端与所述控制单元（20）的输出控制端口（24）连接，所述第二限流电阻（R4）的另一端连接所述三极管（Q1）的基极，所述三极管（Q1）的基极和发射极之间连接所述第二下拉电阻（R5），所述三极管（Q1）的发射极接地，所述三极管（Q1）的集电极连接于所述LED单元（40）。

2.根据权利要求1所述的LED标识灯，其特征在于，所述LED单元包括多个并联的发光二极管，所述发光二极管的阴极均与所述三极管（Q1）的集电极连接，所述发光二极管的阳极连接所述电源正输入端。

3.根据权利要求2所述的LED标识灯，其特征在于，在每个所述发光二极管的阳极与所述电源正输入端之间均串接有恒流二极管。

4.根据权利要求1所述的LED标识灯，其特征在于，所述LED单元（40）包括串接在所述电源正输入端和所述三极管（Q1）集电极之间的恒流二极管和发光二极管灯组，所述发光二极管灯组包括多个串联的LED。

5.根据权利要求4所述的LED标识灯，其特征在于，在电源正负输入端之间还串接有第三限流电阻（R7）和稳压二极管（D1），所述稳压二极管（D1）的负极与所述处理单元（23）相连，用于为所述处理单元（23）供电。

6.根据权利要求2或4所述的LED标识灯，其特征在于，所述LED为红色发光二极管。

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