CN109640434A - 一种用于环保垃圾投递设备的呼吸灯控制系统 - Google Patents

Abstract

一种用于环保垃圾投递设备的呼吸灯控制系统。本发明公开了一种用于环保垃圾投递设备的控制系统，其呼吸灯控制系统集成于环保垃圾投递设备控制系统，是整个控制系统的一部分，呼吸灯控制系统使用STM32F103ZET6单片机TIM8的CH1作为控制IO，TIM8的输出频率配置为24KHz，Count值设置为1000，CH1的输出模式配置为PWM输出，根据呼吸曲线采用呼吸灯控制算法改变TIM8的CH1输出PWM的占空比，作为柔性LED灯条的控制信号。本发明的呼吸灯控制算法，可实现根据柔性LED灯条的类型及应用场景对呼吸灯的控制算法进行优化；本发明的呼吸灯控制系统和控制方法，可实现通过柔性LED灯条指示环保垃圾投递设备的状态，增强人机交互性。

Description

一种用于环保垃圾投递设备的呼吸灯控制系统

技术领域

本发明属控制技术技术领域，涉及一种呼吸灯控制系统，具体涉及一种用于环保垃圾投递设备的呼吸灯控制系统。

背景技术

现有的呼吸灯算法为单个LED或几个LED控制，不适用于12V的柔性LED灯条控制。

目前，呼吸灯控制系统主要用于手机、笔记本等电子设备的状态指示，表现为单个LED灯或几个LED灯的控制；同时不具有与环保垃圾投递设备的控制系统结合指示当前垃圾投递设备的状态。

本发明基于申请人的在先申请，在先申请的发明名称为：一种新型智能垃圾分类回收机。本发明提到的上位机为在先申请中的触摸屏一体机。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种根据LED灯条的类型及应用场景对呼吸灯的控制算法进行优化的用于环保垃圾投递设备的呼吸灯算法，以解决现有技术中的不足之处。

本发明的目的之二在于提供一种将呼吸灯控制系统集成于环保垃圾投递设备控制系统，控制一组安装在环保垃圾投递设备外框的柔性LED灯条，用于照明和指示当前垃圾投递设备的状态，增强设备的人机交互性。

本发明的目的之三在于提供一种用于环保垃圾投递设备的呼吸灯控制方法。

本发明一种呼吸灯控制算法，包括以下步骤：

a.根据实际使用的柔性LED灯条，测出柔性LED灯条的启动电压；

b.选择柔性LED灯条额电压的95%为呼吸灯最大亮度电压值；

c.绘制人体实际的呼吸曲线，设定呼吸曲线的波谷为柔性LED的启动电压值，曲线的波峰为柔性LED的最大亮度电压值；按照时间轴的梯度，把呼吸曲线的一个周期离散为1200个离散点；

d.把获取离散点的电压值与PWM占空比的值对应，得到一组输出比较寄存器值；

e.开启单片机的定时器，通过改变PWM占空比输出PWM波，模拟输出变化的电压。

进一步地，所述定时器中断5ms改变一次PWM输出比较寄存器的值，3s完成一个呼吸周期。

进一步地，所述PWM占空比的输出值为22%-95%。

本发明一种呼吸灯控制算法，可实现根据柔性LED灯条的类型及应用场景对呼吸灯的控制算法进行优化，适用于柔性灯条控制。

本发明一种用于环保垃圾投递设备的呼吸灯控制系统，所述呼吸灯控制系统集成于环保垃圾投递设备控制系统，是整个控制系统的一部分，所述呼吸灯控制系统使用STM32F103ZET6单片机TIM8的CH1作为控制IO，TIM8的输出频率配置为24KHz，Count值设置为1000，CH1的输出模式配置为PWM输出，根据呼吸曲线采用呼吸灯控制算法改变TIM8的CH1输出PWM的占空比，作为柔性LED灯条的控制信号。

进一步地,所述呼吸灯控制系统通过PWM信号控制硬件电路中的MOS管，MOS管驱动柔性LED灯条工作。

进一步地,所述环保垃圾投递设备的上位机系统实时查询当前各设备控制系统的运行状态，并把解析的结果发送给具有呼吸灯控制系统的设备控制系统，设备控制系统对接收的数据进行解析并控制柔性LED灯条在常亮态与呼吸态模式之间的切换。

进一步地,当设备交互的显示屏进入屏保页时，柔性LED灯进入呼吸态指示设备处于空闲状态。

进一步地,当用户操作设备，设备开启和关闭投递口的仓门时，柔性LED灯进入呼吸态指示当前设备的仓门正在动作。

进一步地,投递成功时柔性LED灯进入呼吸状态指示当前操作成功。

进一步地,所述柔性LED灯条采用12V灯条。

本发明一种用于环保垃圾投递设备的呼吸灯控制方法，所述控制方法包括以下流程：

a.设备控制系统上电后对TIM8的CH1进行初始化操作，配置TIM8的频率为24KHz，Count值为1000，设置CH1为PWM输出模式；

b.当设备控制系统收到来自上位机的开呼吸灯的指令后，开启5ms定时器中断，定时器中断根据制作好的呼吸灯曲线数组改变PWM输出比较的值；

c.开启呼吸灯后，当接收到来自上位机的关呼吸灯指令后，查询当前的PWM值，直到PWM值为设定的最大值时关闭5ms定时器中断，柔性LED灯条停止呼吸态进入常亮态。

本发明一种用于环保垃圾投递设备的呼吸灯控制系统和一种用于环保垃圾投递设备的呼吸灯控制方法，可实现通过柔性LED灯条指示环保垃圾投递设备的状态，增强人机交互性。

附图说明

图1是柔性LED灯条驱动电路原理图；

图2是本发明环保垃圾投递设备上位机与各设备的通信结构图；

图3是本发明控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

实施例一，本发明一种呼吸灯控制算法，包括以下步骤：

a.根据实际使用的柔性LED灯条，测出柔性LED灯条的启动电压；

b.选择柔性LED灯条额电压的95%为呼吸灯最大亮度电压值；

c.绘制人体实际的呼吸曲线，设定呼吸曲线的波谷为柔性LED的启动电压值，曲线的波峰为柔性LED的最大亮度电压值；按照时间轴的梯度，把呼吸曲线的一个周期离散为1200个离散点；

d.把获取离散点的电压值与PWM占空比的值对应，得到一组输出比较寄存器值；

e.开启单片机的定时器，通过改变PWM占空比输出PWM波，模拟输出变化的电压。

定时器中断5ms改变一次PWM输出比较寄存器的值，3s完成一个呼吸周期。

所述PWM占空比的输出值为22%-95%。

实施例二，本发明一种用于环保垃圾投递设备的呼吸灯控制系统，所述呼吸灯控制系统集成于环保垃圾投递设备控制系统，是整个控制系统的一部分，所述呼吸灯控制系统使用STM32F103ZET6单片机TIM8的CH1作为控制IO，TIM8的输出频率配置为24KHz，Count值设置为1000，CH1的输出模式配置为PWM输出，根据呼吸曲线采用呼吸灯控制算法改变TIM8的CH1输出PWM的占空比，作为柔性LED灯条的控制信号。

图1是柔性LED灯条驱动电路原理图。柔性LED灯条的额定工作电压为12V，STM32F103ZET6单片机输出的PWM信号通过光耦驱动MOS管，MOS管控制柔性LED灯条工作。

图2是本发明环保垃圾投递设备上位机与各设备的通信结构图，上位机与各个设备控制系统通过RS485总线连接。上位机通过协议实时查询各设备控制系统当前状态，并把解析后的结果通过总线发送给具有呼吸灯控制系统的设备控制系统，呼吸灯控制系统响应并执行呼吸灯控制。当设备交互的显示屏进入屏保页时，柔性LED灯进入呼吸态指示设备处于空闲状态。当用户操作设备，设备开启和关闭投递口的仓门时，柔性LED灯进入呼吸态指示当前设备的仓门正在动作。投递成功时柔性LED灯进入呼吸状态指示当前操作成功。

实施例三，图3所示为本发明一种用于环保垃圾投递设备的呼吸灯控制方法，所述控制方法包括以下流程：设备控制系统上电后对TIM8的CH1进行初始化操作，配置TIM8的频率为24KHz，Count值为1000，设置CH1为PWM输出模式。当设备控制系统收到来自上位机的开呼吸灯的指令后，开启5ms定时器中断，定时器中断根据制作好的呼吸灯曲线数组改变PWM输出比较的值。开启呼吸灯后，当接收到来自上位机的关呼吸灯指令后，查询当前的PWM值，直到PWM值为设定的最大值时关闭5ms定时器中断，柔性LED灯条停止呼吸态进入常亮态。

上述实施方式只是本发明的具体实施例，不是用来限制本发明的实施与权利范围，凡依据发明申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和修饰，均应包括在本发明申请专利范围内。

Claims (11)

1.一种用于环保垃圾投递设备的呼吸灯控制算法，其特征在于，包括以下步骤：

a.根据环保垃圾投递设备实际使用的柔性LED灯条，测出柔性LED灯条的启动电压；

b.选择柔性LED灯条额定电压的95%为呼吸灯最大亮度电压值；

c.绘制人体实际的呼吸曲线，设定呼吸曲线的波谷为柔性LED的启动电压值，曲线的波峰为柔性LED的最大亮度电压值；按照时间轴的梯度，把呼吸曲线的一个周期离散为1200个离散点；

d.把获取离散点的电压值与PWM占空比的值对应，得到一组输出比较寄存器值；

e.开启单片机的定时器，通过改变PWM占空比输出PWM波，模拟输出变化的电压。

2.根据权利要求1所述的一种用于环保垃圾投递设备的呼吸灯控制算法，其特征在于，所述定时器中断5ms改变一次PWM输出比较寄存器的值，3s完成一个呼吸周期。

3.根据权利要求1所述的一种用于环保垃圾投递设备的呼吸灯控制算法，其特征在于，所述PWM占空比的输出值为22%-95%。

4.一种用于环保垃圾投递设备的呼吸灯控制系统，其特征在于，所述呼吸灯控制系统集成于环保垃圾投递设备控制系统，是整个控制系统的一部分，所述呼吸灯控制系统使用STM32F103ZET6单片机TIM8的CH1作为控制IO，TIM8的输出频率配置为24KHz，Count值设置为1000，CH1的输出模式配置为PWM输出，根据呼吸曲线采用呼吸灯控制算法改变TIM8的CH1输出PWM的占空比，作为柔性LED灯条的控制信号。

5.根据权利要求4所述的一种用于环保垃圾投递设备的呼吸灯控制系统，其特征在于，所述呼吸灯控制系统通过PWM信号控制硬件电路中的MOS管，MOS管驱动柔性LED灯条工作。

6.根据权利要求4所述的一种用于环保垃圾投递设备的呼吸灯控制系统，其特征在于，所述环保垃圾投递设备的上位机系统实时查询当前各设备控制系统的运行状态，并把解析的结果发送给具有呼吸灯控制系统的设备控制系统，设备控制系统对接收的数据进行解析并控制柔性LED灯条在常亮态与呼吸态模式之间的切换。

7.根据权利要求6所述的一种用于环保垃圾投递设备的呼吸灯控制系统，其特征在于，当设备交互的显示屏进入屏保页时，柔性LED灯进入呼吸态指示设备处于空闲状态。

8.根据权利要求6所述的一种用于环保垃圾投递设备的呼吸灯控制系统，其特征在于，当用户操作设备，设备开启和关闭投递口的仓门时，柔性LED灯进入呼吸态指示当前设备的仓门正在动作。

9.根据权利要求6所述的一种用于环保垃圾投递设备的呼吸灯控制系统，其特征在于，投递成功时柔性LED灯进入呼吸状态指示当前操作成功。

10.根据权利要求4所述的一种用于环保垃圾投递设备的呼吸灯控制系统，其特征在于，所述柔性LED灯条采用12V灯条。

11.一种用于环保垃圾投递设备的呼吸灯控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下流程：

a.设备控制系统上电后对TIM8的CH1进行初始化操作，配置TIM8的频率为24KHz，Count值为1000，设置CH1为PWM输出模式；

b.当设备控制系统收到来自上位机的开呼吸灯的指令后，开启5ms定时器中断，定时器中断根据制作好的呼吸灯曲线数组改变PWM输出比较的值；

c.开启呼吸灯后，当接收到来自上位机的关呼吸灯指令后，查询当前的PWM值，直到PWM值为设定的最大值时关闭5ms定时器中断，柔性LED灯条停止呼吸态进入常亮态。