CN108934104A - 一种太阳能交通灯无线同步闪烁控制模块 - Google Patents

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胡勇
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Abstract

本发明公开了一种太阳能交通灯无线同步闪烁控制模块，其包括太阳能电池板、干簧管开关电路、充电电路、蓄电池、稳压电路、单片机、LED驱动电路、AD采集电路、晶振电路、射频电路，所述太阳能电池板、干簧管开关电路、充电电路、蓄电池、稳压电路、单片机、LED驱动电路依次连接，所述太阳能电池板的输出端与稳压电路的输出端均与所述AD采集电路相连，所述AD采集电路还与单片机相连，所述晶振电路和射频电路均与单片机相连。本发明一种太阳能交通灯无线同步闪烁控制模块其性能稳定、能耗小、经济环保，且其电池使用寿命长、多个产品同步运行稳定。

Description

一种太阳能交通灯无线同步闪烁控制模块
技术领域
本发明涉及无线电子模块技术领域，尤其涉及一种经济环保、能耗低、同步运行稳定的太阳能交通灯无线同步闪烁控制模块。
背景技术
随着城市车流量的日趋增大，城市交通压力也加大，从而对交通灯控制系统也提出了更高的要求。
目前，市面上现有的交通灯同步闪烁产品主要主要通过以下方法实现：一、通过GPRS卫星校时从而实现同步(流水)闪烁；二、通过地埋电线总闸开关实现同步闪烁；三、采用立杆一点对多点完成时间校验，从而实现同步(流水)闪烁。
但是以上方法均存在一定的缺点：
一、针对现有的GPRS卫星校时产品，因为要求真空封装，因此在产品灌胶的过程中会有5％～10％的损毁率；另外，由于GPRS信号不稳定，时间校验上会有10％左右无法接入网络；再者，其启动功耗较大，对电池的寿命以及同步闪烁时间有较大制约。
二、针对地埋电线总闸开关方式的产品而言，其由于采用地埋方法布线，施工较为麻烦，且后期会产生高额电费，能耗大，后期维修也不便。
三、针对立杆方式的同步(流水)闪烁产品，该类别产品主要是以立柱的主发射无线模块为圆心覆盖周边接收模块从而实现时间校验。其覆盖面积有限，一般控制范围在直径2KM之内，且必须无遮挡。而且此方式在立杆中对电源的要求苛刻，在户外很难找到常电，如用地埋式蓄电电池则在后面维修中比较困难，使用成本较高。
综上所述，目前市场上的产品主要存在以下弊端：产品售价高且不稳定；安装不方便且适用范围局限、后期维护成本高；产品在后期加工中次品率会增加；功耗过大，对安装以及使用带来不便。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种太阳能交通灯无线同步闪烁控制模块，其在常年运行中有相应的休眠功能，性能稳定、能耗小、经济环保，且其电池使用寿命长、同步运行稳定。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明提供了一种太阳能交通灯无线同步闪烁控制模块，其包括以下部件：
太阳能电池板：吸收太阳光，将太阳辐射能转换成电能；
干簧管开关电路：用于在外部磁力的作用下切断电源；
充电电路：对蓄电池进行充电的电路；
蓄电池：用于储存并释放电能；
稳压电路：保证系统不受环境参数的影响，输出恒定的电压；
单片机：根据自身时钟定时醒来，采集太阳能电池板电压，驱动射频电路，控制LED两灭；
LED驱动电路：将交流电压转换为恒流电源，并同时完成与LED的电压和电流的匹配；
AD采集电路：通过对太阳能电池板进行分压采样，将模拟电压值转换为数字信号送到单片机；
晶振电路：保证系统休眠状态下的CPU时钟供给，进一步降低系统功耗；
射频电路：负责系统各单元模块之间的通讯，确保各单元时钟保持同步；
上述各部件的连接关系为：所述太阳能电池板、干簧管开关电路、充电电路、蓄电池、稳压电路、单片机、LED驱动电路依次连接，所述太阳能电池板的输出端与稳压电路的输出端均与所述AD采集电路相连，所述AD采集电路还与单片机相连，所述晶振电路和射频电路均与单片机相连。
优选的方案，所述晶振电路的晶振为4Mhz。
通过采用以上技术方案，本发明一种太阳能交通灯无线同步闪烁控制模块与现有技术相比，其有益效果为：
1、本发明元器件在-40～85摄氏度可正常封装和使用，损坏率低于1％，且使用能耗低，电池使用寿命长；
2、本发明全由无线级联实现校时，工程安装无需布线，省掉了施工的麻烦，且后期无任何用电费用产品，更加节能环保；
3、本发明可保证在网络内,60000只产品无偏差校时，两点之间保守通讯距离可达300米，固相对直线距离在1800KM，多个产品同步运行稳定，且工程安装方便，使用成本更低。
4、电路的晶振为4Mhz，降低了整体能耗。
5、由于添加了干簧管模块，在有外部磁力的作用下，能完全切断电源，以便长时间存放，因此延长了电池的使用寿命，提高了产品整体的性能。
附图说明
图1为本发明一种太阳能交通灯无线同步闪烁控制模块的结构示意图；
图2为本发明中的LED驱动电路的电路图；
图3为本发明中的充电电路的电路图；
图4为本发明一种太阳能交通灯无线同步闪烁控制模块的整体电路图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实例，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
一种太阳能交通灯无线同步闪烁控制模块，如图1所示，其包括以下部件：太阳能电池板、干簧管开关电路、充电电路、蓄电池、稳压电路、单片机、LED驱动电路、AD采集电路、晶振电路、射频电路；以上各部件的作用为：太阳能电池板用于吸收太阳光，将太阳辐射能转换成电能；干簧管开关电路用于在外部磁力的作用下切断电源；充电电路用于对蓄电池进行充电的电路，如图3所示；蓄电池用于储存并释放电能；稳压电路用于保证系统不受环境参数的影响，输出恒定的电压；单片机根据自身时钟定时醒来，采集太阳能电池板电压，驱动射频电路，控制LED两灭；LED驱动电路的电路图如图2所示，其用于将交流电压转换为恒流电源，并同时完成与LED的电压和电流的匹配；AD采集电路通过对太阳能电池板进行分压采样，将模拟电压值转换为数字信号送到单片机；晶振电路保证系统休眠状态下的CPU时钟供给，进一步降低系统功耗；射频电路负责系统各单元模块之间的通讯，确保各单元时钟保持同步。
上述各部件之间的连接关系为：所述太阳能电池板、干簧管开关电路、充电电路、蓄电池、稳压电路、单片机、LED驱动电路依次连接，所述太阳能电池板的输出端与稳压电路的输出端均与所述AD采集电路相连，所述AD采集电路还与单片机相连，所述晶振电路和射频电路均与单片机相连。
本发明的控制原理为：本发明通过各单元之间的定时射频通讯校正各自的时钟频率，使得各单元的时钟始终保持同步。从而实现同步控制LED灯同步闪烁和流水闪烁等样式。
由于本发明主要运用场合为太阳能产品，固对整体功耗有较大的要求。因此，发明人在某些元器件上做出了相应的筛选试验。并且最终确定了相应的元器件尺寸和参数，最终发明人选定的晶振为4Mhz的。另外，由于本发明的模块仅作为相应产品的配件，应用市场也涉及到国外，固在产品的长途运输过程中如连接电池，则涉及到海运、仓储等长时间放置问题。为不影响电池使用寿命和产品整体的性能，发明人在模块上添加了一干簧管。其主要使用方式是在有外部磁力的作用下，能完全切断电源，以便长时间存放。
上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好地使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。

Claims (2)

1.一种太阳能交通灯无线同步闪烁控制模块，其特征在于，其包括以下部件：
太阳能电池板：吸收太阳光，将太阳辐射能转换成电能；
干簧管开关电路：用于在外部磁力的作用下切断电源；
充电电路：对蓄电池进行充电的电路；
蓄电池：用于储存并释放电能；
稳压电路：保证系统不受环境参数的影响，输出恒定的电压；
单片机：根据自身时钟定时醒来，采集太阳能电池板电压，驱动射频电路，控制LED两灭；
LED驱动电路：将交流电压转换为恒流电源，并同时完成与LED的电压和电流的匹配；
AD采集电路：通过对太阳能电池板进行分压采样，将模拟电压值转换为数字信号并送到单片机；
晶振电路：保证系统休眠状态下的CPU时钟供给，进一步降低系统功耗；
射频电路：负责系统各单元模块之间的通讯，确保各单元时钟保持同步；
所述太阳能电池板、干簧管开关电路、充电电路、蓄电池、稳压电路、单片机、LED驱动电路依次连接，所述太阳能电池板的输出端与稳压电路的输出端均与所述AD采集电路相连，所述AD采集电路还与单片机相连，所述晶振电路和射频电路均与单片机相连。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能交通灯无线同步闪烁控制模块，其特征在于，所述晶振电路的晶振为4Mhz。
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