CN107036041A - 智能诱导灯 - Google Patents

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杨席
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Abstract

本发明涉及一种智能诱导灯，包括电源模块，电源模块分别电连接太阳能电池、稳压器、LED闪烁控制模块、一键开关控制模块和电量、温度检测模块；稳压器分别连接微处理器和无线通讯模块；微处理器分别通信连接LED闪烁控制模块、一键开关控制模块和无线通讯模块LED闪烁控制模块连接有发光二极管，无线通讯模块分别通信连接外部控制器和电量、温度检测模块。本发明的有益效果：能够实时查询各个诱导灯的工作状态、电池电量和内部温度，诱导灯可以自行判断白天和黑夜，白天通过太阳能电池板充电，主控部分休眠，晚上正常开启并工作。

Description

智能诱导灯
技术领域
本发明涉及诱导灯技术领域，具体来说，涉及一种智能诱导灯。
背景技术
现有的太阳能诱导灯,包括有太阳能电池板、可充电电池、发光二极管、控制电路板和外壳组成，外壳包括一透明罩上盖和底座,充电池内置在底座上,控制电路板连接有发光二极管,太阳能接收板固定在外壳上盖,与控制电路板相连。上述结构的诱导灯有如下缺点：诱导灯采用单机控制，不能和外部控制设备通讯，不能集成管控，并且诱导灯需要人工管理,不能自动开启和关闭，使用很不方便。电源开关一般采用拨动开关,安装在诱导灯外壳或者底座，防水、防潮、防酸性能较差，容易腐蚀，引起开关电路故障。
如果诱导灯无法与外部设备通讯，当诱导灯应用在需要监控该设备的场景中，比如说高速公路诱导警示系统中，高速公路管理中心无法判断灯的好坏，也无法远程监控现场诱导灯的工作状态。如果诱导灯的电源开关采用波动开关且安装在灯的外壳或者其他位置，需要人工开启和关闭，在此种方式下，诱导灯应用在户外时，由于户外环境恶劣，拨动开关容易腐蚀，从而引起电气故障，灯容易损坏。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种智能诱导灯，能够实时查询各个诱导灯的工作状态、电池电量和内部温度，诱导灯可以自行判断白天和黑夜，白天通过太阳能电池板充电，主控部分休眠，晚上正常开启并工作。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种智能诱导灯，包括电源模块，所述电源模块分别电连接太阳能电池、稳压器、LED闪烁控制模块、一键开关控制模块和电量、温度检测模块；所述稳压器分别连接微处理器和无线通讯模块；微处理器分别通信连接LED闪烁控制模块、一键开关控制模块和所述无线通讯模块；所述LED闪烁控制模块连接有发光二极管，所述无线通讯模块分别通信连接外部控制器和所述电量、温度检测模块，其中，
所述电源模块包括充放电管理电路和监测电路，实现太阳能对锂电池进行充电，并对锂电池进行充放电管理；
所述稳压器给无线通讯模块、微处理器提供稳定工作电压；
所述无线通讯模块通过无线通信芯片内部算法实现智能诱导灯与外部控制器之间的超长距离低功耗通信，诱导灯之间通过同步算法实现自动同步；
所述LED闪烁控制模块通过微处理器发送命令以实现对发光电路的开启和关闭以及发光电路亮度和频率的调整；
所述微处理器控制无线通讯模块信号收发管理；
所述一键开关控制模块通过一块磁铁从外部开启和关闭整个智能诱导灯的电源；
所述外部控制器通过无线通讯模块发送命令、查询工作状态和参数信息；
所述电量、温度检测模块自动上传电压信号到微处理器。
进一步的，所述电源模块的电路自动检测太阳能电池是否有输出电流，当太阳能电池没有输出电流时，电源模块反馈该状态到微处理器，微处理器收到该信号，判断此时为黑夜，然后发送开启命令到LED闪烁控制模块，从而开启点亮发光二极管；当判断为白天时，则关闭发光二极管，微处理器进入休眠状态。
进一步的，所述无线通讯模块将智能诱导灯的相关参数传到外部控制器，同时外部控制器通过所述无线通讯模块下发命令到智能诱导灯，从而实现相关参数的读写操作。
进一步的，所述微处理器中设置有电池电量和温度的上下极限值，当微处理器实时检测到电池电量和温度信号值超过设定值时，会自动关闭发光二极管并通过无线通讯模块发送提示命令到外部控制器，从而接受外部的监控。
进一步的，所述的工作状态和参数信息包括：诱导灯蓄电池电量、诱导灯工作环境温度、诱导灯开启/关闭、诱导灯故障信息。
进一步的，通过所述磁铁靠近智能诱导灯以开启或者关闭所述整个智能诱导灯的电源。
进一步的，所述微处理器的FLASH模块存储有8种闪烁模式，通过所述外部控制器发送不同的命令以控制诱导灯工作在不同的闪烁模式下。
进一步的，所述外部控制器是手机APP，通过所述手机APP设置诱导灯的地址、网络ID，并查询诱导灯的工作模式、电池电量和内部温度。
本发明的有益效果：外部控制器可以实时查询各个诱导灯的工作状态、电池电量和内部温度，外部控制器还可以给诱导灯发送控制命令，管理人员可以远程控制和查询现场的诱导灯。现场安装人员可以通过手机APP软件对智能诱导灯进行参数设置，方便快速组网，为安装人员节省了大量时间。诱导灯可以自行判断白天和黑夜，白天通过太阳能电池板充电，主控部分休眠，晚上正常开启并工作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的智能诱导灯的电路结构框图；
图2是根据本发明实施例所述的智能诱导灯的太阳能电池和电源模块电路图；
图3是根据本发明实施例所述的智能诱导灯的微处理器模块结构图；
图4是根据本发明实施例所述的智能诱导灯的无线通讯模块结构图；
图5是根据本发明实施例所述的智能诱导灯的一键开关控制模块结构图。
图中：1、太阳能电池；2、电源模块；3、稳压器；4、微处理器；5、一键开关控制模块；6、无线通讯模块；7、外部控制器；8、电量、温度检测模块；9、LED闪烁控制模块；10、发光二级管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，根据本发明实施例所述的一种智能诱导灯，包括电源模块2，所述电源模块2分别电连接太阳能电池1、稳压器3、LED闪烁控制模块9、一键开关控制模块5和电量、温度检测模块8；所述稳压器3分别连接微处理器4和无线通讯模块6；微处理器4分别通信连接LED闪烁控制模块9、一键开关控制模块5和所述无线通讯模块6；所述LED闪烁控制模块9连接有发光二极管10，所述无线通讯模块6分别通信连接外部控制器7和所述电量、温度检测模块8，其中，
所述电源模块2包括充放电管理电路和监测电路，实现太阳能对锂电池进行充电，并对锂电池进行充放电管理；
所述稳压器3给无线通讯模块6、微处理器4提供稳定工作电压；
所述无线通讯模块6通过无线通信芯片内部算法实现智能诱导灯与外部控制器7之间的超长距离低功耗通信，诱导灯之间通过同步算法实现自动同步；
所述LED闪烁控制模块9通过微处理器4发送命令以实现对发光电路的开启和关闭以及发光电路亮度和频率的调整；
所述微处理器4控制无线通讯模块6信号收发管理；
所述一键开关控制模块5通过一块磁铁从外部开启和关闭整个智能诱导灯的电源；
所述外部控制器7通过无线通讯模块6发送命令、查询工作状态和参数信息；
所述电量、温度检测模块8自动上传电压信号到微处理器4。
其中，所述电源模块2的电路自动检测太阳能电池是否有输出电流，当太阳能电池没有输出电流时，电源模块2反馈该状态到微处理器4，微处理器4收到该信号，判断此时为黑夜，然后发送开启命令到LED闪烁控制模块9，从而开启点亮发光二极管10；当判断为白天时，则关闭发光二极管10，微处理器4进入休眠状态。
所述无线通讯模块6将智能诱导灯的相关参数传到外部控制器7，同时外部控制器7通过所述无线通讯模块6下发命令到智能诱导灯，从而实现相关参数的读写操作。
所述微处理器4中设置有电池电量和温度的上下极限值，当微处理器4实时检测到电池电量和温度信号值超过设定值时，会自动关闭发光二极管10并通过无线通讯模块6发送提示命令到外部控制器7，从而接受外部的监控。
所述的工作状态和参数信息包括：诱导灯蓄电池电量、诱导灯工作环境温度、诱导灯开启/关闭、诱导灯故障信息。
通过所述磁铁靠近智能诱导灯以开启或者关闭所述整个智能诱导灯的电源。
所述微处理器4的FLASH模块存储有8种闪烁模式，通过所述外部控制器7发送不同的命令以控制诱导灯工作在不同的闪烁模式下。
所述外部控制器7是手机APP，通过所述手机APP设置诱导灯的地址、网络ID，并查询诱导灯的工作模式、电池电量和内部温度。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。
在具体使用时，根据本发明所述的一种智能诱导灯，其中：
太阳能电池1连接电源模块2，用于将外部光能转换为电能并传输给电源模块2，太阳能电池1提供的电流和电压随外部光能的变化而变化，当外部光照强度变大时，输出电压和电流变大，当外部关照强度变小时，输出电压和电流变小。太阳能电池1采用单晶硅电池板，最大供电电压6.5V，最大供电电流200mA。
电源模块2连接LED闪烁控制模块9和电量、温度检测模块8，电源模块2包括可充电蓄电池、电池充放电保护电路，电源模块2会自动判别太阳能电池1提供的充电电压，当可充电蓄电池电压接近4.2V时，充放电保护电路自动切断充电路径，从而防止电池过冲而损伤电池，LED闪烁控制模块9直接从蓄电池取电；电源模块2的电路还可以自动检测太阳能电池是否有输出电流，当太阳能电池没有输出电流时，电源模块2会反馈该状态到微处理器4，微处理器4收到该信号好判断此时为黑夜，然后发送开启命令到LED闪烁控制模块9，从而开启点亮发光二极管10；当判断为白天时则关闭发光二极管10，微处理器4进入休眠状态。
稳压器3给微处理器4和无线通讯模块6提供稳定的电源，使他们在设定的电压范围内正常工作。
电量、温度检测模块8实时监控蓄电池电压和诱导灯内部温度，该模块把电压和温度信息给到微处理器4，微处理器4检测到该值后和设定值比较，当电压检测值低于设定值时，微处理器4发送信号关闭LED闪烁控制模块9，微处理器4进入休眠状态，使整个诱导灯进入低功耗，防止电池过放电；当温度检测值高于设定值时，微处理器4通过无线通讯模块6发送信息到外部控制器7。
微处理器4，微处理器4电路包括：TXD、RXD、Ctr_LED、K_in、K_out、电源_ADC、临时_A、结束和正在运行端。其中，TXD、RXD为微处理器4与无线通讯模块6的通讯信号；Ctr_LED为微处理器4控制LED闪烁控制模块9的输出电路，输出的波形为PWM输出；电源_ADC、 A为电量、温度检测模块输入到微处理器模块4的信号，微处理器模块4通过临时_A检测诱导灯壳内部温度，通过电源_ADC检测电池电压，当电池电压低于设定值3.3V时，微处理器4通过CtrLED把信号传输给LED闪烁控制模块9，LED闪烁控制模块9关闭LED。
“正在运行”端和“结束”端为电源模块2给到微处理器4的信号，当太阳能电池1对电池充电时，电源模块2的“正在运行”端发出信号给到微处理器4，通知微处理器4正在充电，微处理器4判断为白天；当太阳能电池1无输出功率时，电源模块2的“完成”端发出信号给到微处理器4，微处理器4判断为晚上或者阴雨天气。
微处理器4通过发送PWM信号到LED闪烁控制模块9开启或者关闭发光二极管10，通过实时监测电池电压来改变发光二极管10的亮度，当电池电压比较低时降低发光二极管10的亮度，从而延长电池的工作时间。微处理器4和无线通讯模块6通过自定义的通讯协议进行双向通信，微处理器4发送数据，外部控制器7通过无线通讯模块6发送命令和数据到微处理器4。
一键开关控制模块5，磁铁靠近开关S1，S1开关闭合后断开，Q3打开一段时间，此时微处理器4上电检测K_in信号，判断S1闭合为开启命令，然后把开启信号给到K_out，打开Q4，Q4打开后Q3立刻打开，从而实现整个电路的一键开关。
一键开关控制模块5控制整个电路电源的通断，用一块磁铁靠近诱导灯的规定位置可以打开和关闭诱导灯，诱导灯打开后发光二极管10以一定频率闪三下，关闭时发光二极管10点亮后在2S中之内慢慢熄灭。
LED闪烁控制模块9接收来自微处理器模块4的PWM控制信号时，可以实现对发光二极管10的开启和关闭及亮度的调节。
无线通讯模块6连接外部控制器7和诱导灯，无线通信芯片内部算法实现智能诱导灯与外部控制器7之间的超长距离低功耗通信，诱导灯之间通过同步算法实现自动同步。智能诱导灯相关参数可以通过无线通讯模块6传到外部控制器7，同时外部控制器7也可以通过无线通讯模块6下发命令到智能诱导灯，从而实现相关参数的读写操作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能诱导灯，包括电源模块（2），其特征在于，所述电源模块（2）分别电连接太阳能电池（1）、稳压器（3）、LED闪烁控制模块（9）、一键开关控制模块（5）和电量、温度检测模块（8）；所述稳压器（3）分别连接微处理器（4）和无线通讯模块（6）；微处理器（4）分别通信连接LED闪烁控制模块（9）、一键开关控制模块（5）和所述无线通讯模块（6）；所述LED闪烁控制模块（9）连接有发光二极管（10），所述无线通讯模块（6）分别通信连接外部控制器（7）和所述电量、温度检测模块（8），其中，
所述电源模块（2）包括充放电管理电路和监测电路，实现太阳能对锂电池进行充电，并对锂电池进行充放电管理；
所述稳压器（3）给无线通讯模块（6）、微处理器（4）提供稳定工作电压；
所述无线通讯模块（6）通过无线通信芯片内部算法实现智能诱导灯与外部控制器（7）之间的超长距离低功耗通信，诱导灯之间通过同步算法实现自动同步；
所述LED闪烁控制模块（9）通过微处理器（4）发送命令以实现对发光电路的开启和关闭以及发光电路亮度和频率的调整；
所述微处理器（4）控制无线通讯模块（6）信号收发管理；
所述一键开关控制模块（5）通过一块磁铁从外部开启和关闭整个智能诱导灯的电源；
所述外部控制器（7）通过无线通讯模块（6）发送命令、查询工作状态和参数信息；
所述电量、温度检测模块（8）自动上传电压信号到微处理器（4）。
2.根据权利要求1所述的一种智能诱导灯，其特征在于，所述电源模块（2）的电路自动检测太阳能电池是否有输出电流，当太阳能电池没有输出电流时，电源模块（2）反馈该状态到微处理器（4），微处理器（4）收到该信号，判断此时为黑夜，然后发送开启命令到LED闪烁控制模块（9），从而开启点亮发光二极管（10）；当判断为白天时，则关闭发光二极管（10），微处理器（4）进入休眠状态。
3.根据权利要求2所述的一种智能诱导灯，其特征在于，所述无线通讯模块（6）将智能诱导灯的相关参数传到外部控制器（7），同时外部控制器（7）通过所述无线通讯模块（6）下发命令到智能诱导灯，从而实现相关参数的读写操作。
4.根据权利要求3所述的一种智能诱导灯，其特征在于，所述微处理器（4）中设置有电池电量和温度的上下极限值，当微处理器（4）实时检测到电池电量和温度信号值超过设定值时，会自动关闭发光二极管（10）并通过无线通讯模块（6）发送提示命令到外部控制器（7），从而接受外部的监控。
5.根据权利要求1所述的一种智能诱导灯，其特征在于，所述的工作状态和参数信息包括：诱导灯蓄电池电量、诱导灯工作环境温度、诱导灯开启/关闭、诱导灯故障信息。
6.根据权利要求1所述的一种智能诱导灯，其特征在于，通过所述磁铁靠近智能诱导灯以开启或者关闭所述整个智能诱导灯的电源。
7.根据权利要求1所述的一种智能诱导灯，其特征在于，所述微处理器（4）的FLASH模块存储有8种闪烁模式，通过所述外部控制器（7）发送不同的命令以控制诱导灯工作在不同的闪烁模式下。
8.根据权利要求1所述的一种智能诱导灯，其特征在于，所述外部控制器（7）是手机APP，通过所述手机APP设置诱导灯的地址、网络ID，并查询诱导灯的工作模式、电池电量和内部温度。
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