CN109688676A - 一种利用低精度无源晶振和gps定位模块的灯光控制器 - Google Patents

一种利用低精度无源晶振和gps定位模块的灯光控制器 Download PDF

Info

Publication number
CN109688676A
CN109688676A CN201811634568.3A CN201811634568A CN109688676A CN 109688676 A CN109688676 A CN 109688676A CN 201811634568 A CN201811634568 A CN 201811634568A CN 109688676 A CN109688676 A CN 109688676A
Authority
CN
China
Prior art keywords
timer
cnt
1pps
crystal oscillator
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811634568.3A
Other languages
English (en)
Inventor
杨瑞
付邦
Original Assignee
Hunan Terahertz Electronic Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hunan Terahertz Electronic Technology Co Ltd filed Critical Hunan Terahertz Electronic Technology Co Ltd
Priority to CN201811634568.3A priority Critical patent/CN109688676A/zh
Publication of CN109688676A publication Critical patent/CN109688676A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/16—Controlling the light source by timing means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Abstract

本发明涉及一种利用低精度无源晶振和GPS定位模块的灯光控制器，属于灯光控制设备技术领域，特别是涉及一种利用低精度无源晶振和GPS定位模块实现灯光同步闪烁的灯光控制器。包括低精度无源晶振，GPS定位模块，ARM控制芯片，灯器群组；所述的ARM控制芯片包括定时器；所述的低精度无源晶振为ARM芯片提供系统时钟，所述的GPS定位模块为ARM芯片提供GPS时间和1PPS脉冲本发明的有益效果在于：降低了使用高精度晶振的成本，又避免了GPS信号中断时无法保持同步闪烁的问题；使得该种灯器群组可用于航标灯、航空障碍灯、路灯、交通警示灯的同步闪烁控制。

Description

一种利用低精度无源晶振和GPS定位模块的灯光控制器
技术领域
本发明涉及一种利用低精度无源晶振和GPS定位模块的灯光控制器，属于灯光控制设备技术领域，特别是涉及一种利用低精度无源晶振和GPS定位模块实现灯光同步闪烁的灯光控制器。
背景技术
目前，针对布置的多个灯器，如用于航标灯、航空障碍灯、路灯、交通警示灯的同步闪烁控制，特别是大范围布置的灯器群组，灯光同步闪烁控制的方法分为有线控制和无线控制，有线控制需要布线，利用具有守时模块的线路来控制灯器群组的同步，工程量大成本高，不适于大范围应用；无线控制是基于GPS信号实时校准高精度晶振实现的，其缺点是:（1）高精度晶振成本高，即采用高精度晶振的成本比低精度晶振高于至少100倍；（2）若采用低精度晶振，则实时校准完全依赖于GPS信号稳定性，当GPS信号中断时将导致灯不能同步闪烁；由于不同位置GPS信号稳定性有差异，特别是需要大范围布置的灯器，一旦信号中断，则灯器群组不能同步闪烁；由于信号中断是不可预测和提前感知的，因此造成了极大安全隐患。因此高精度晶振成本高，不同位置GPS信号中断均能导致灯器群组不能同步闪烁，成为了当前灯器群组同步闪烁控设备需要解决的问题。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的弊端，提出一种能够降低高精度晶振成本高的缺点和避免灯器GPS信号中断限制的灯同步闪烁控制器，具体是指一种利用低精度无源晶振和GPS定位模块实现灯光同步闪烁的灯光控制器。
本发明包括低精度无源晶振，GPS定位模块，ARM控制芯片，灯器群组；
所述的ARM控制芯片包括定时器；所述的低精度无源晶振为ARM芯片提供系统时钟，所述的GPS定位模块为ARM芯片提供GPS时间和1PPS脉冲；
所述的一种利用低精度无源晶振和GPS定位模块的灯光控制器采用以下控制方法：
步骤1、灯器群组闪烁的亮灭由定时器控制，将目标灯闪烁周期分割为n个定时周期，从0至n-1表示亮灭操作，每个定时周期时间为T，在定时器中断函数中执行灯质亮灭操作，执行完成一个亮灭操作后，下一个定时器周期执行下一个亮灭操作，从0至n-1循环；
步骤2、开始时，ARM芯片打开定时器，从0至n-1循环执行亮灭操作，当收到GPS信号后，开始1PPS计数，计数满60后，关闭定时器，灯灭，当GPS时间秒计数达到n*T*N(N为正整数)的整数倍后，此时打开定时器，从灯质周期的0至n-1开始执行亮灭操作，灯器群组进入同步闪烁状态；
步骤3、灯器群组进入同步闪烁状态后，由于低精度无源晶振会导致定时器每个周期时间T有差异，必须进行进行校准，否则累积一定时间后，与1PPS的偏差就会变大，灯器群组会出现闪烁不同步。为了能够在GPS信号中断时依然保持同步闪烁，因此需要统计定时器与1PPS的误差规律，在同步后计时60个1PPS，第60个1PPS时，读取定时器的计数值cnt，
若定时器准确，那么定时器的溢出值CNT=cnt，误差计数cnt_offline=overflow-cnt，overflow为定时器溢出计数；
若cnt_offline<1000，表明定时器相对1PPS偏慢，设置标记slow_offline；
若cnt_offline>=1000，表示定时器相对1PPS偏快，设置标记fast_offline；
此后每隔30个1PPS计数读取cnt，计算得出实时误差cnt_online；
若cnt_online<1000，表明定时器相对1PPS偏慢，设置标记slow_online；若定时器慢于目标值，则将cnt置1；
若cnt_online>=1000，表示定时器相对1PPS偏快，设置标记fast_online，定时器每隔30/(N*T)个周期判断一次，若定时器快于目标值，则在定时器中断函数中将cnt置0；
步骤4、当GPS信号中断时，ARM芯片接收不到1PPS信号，此时，定时器开始自己校准计数，根据slow_offline与fast_offline判断定时器周期与1PPS的相对关系，若定时器周期相对1PPS偏慢，则间隔60/(N*T)个定时周期将cnt置1；反之，则间隔60/(N*T)个定时周期将cnt置0；
步骤5、当GPS信号恢复后，重新进行同步、校正。
本发明的有益效果在于：降低了使用高精度晶振的成本，又避免了GPS信号中断时无法保持同步闪烁的问题；使得该种灯器群组可用于航标灯、航空障碍灯、路灯、交通警示灯的同步闪烁控制。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的流程图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图1至2对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。本发明包括低精度无源晶振1，GPS定位模块2，ARM控制芯片3，灯器群组4；
所述的ARM控制芯片3包括定时器31；所述的低精度无源晶振1为ARM芯片3提供系统时钟，所述的GPS定位模块2为ARM芯片3提供GPS时间和1PPS脉冲；GPIO为输入/输出接口，本例中，1PPS输出50%占空比方波，灯控制GPIO引脚输出高电平和低电平控制灯器群组4的亮与灭。
所述的一种利用低精度无源晶振和GPS定位模块的灯光控制器采用以下控制方法：
步骤1、灯器群组4闪烁的亮灭由定时器31控制，将目标灯闪烁周期分割为n个定时周期，本例中n=10,T=0.5,从0至n-1表示亮灭操作，每个定时周期时间为T，在定时器中断函数中执行灯质亮灭操作，执行完成一个亮灭操作后，下一个定时器周期执行下一个亮灭操作，从0至n-1循环；
步骤2、开始时，ARM芯片3打开定时器31，从0至n-1循环执行亮灭操作，当收到GPS信号后，开始1PPS计数，计数满60后，关闭定时器31，灯灭，当GPS时间秒计数达到10的整数倍后，秒计数为n*T*N，N为正整数，本例中n=10，T=0.5，N取2，故秒计数为达到10的整数倍；此时打开定时器31，从灯质周期的0至n-1开始执行亮灭操作，灯器群组4进入同步闪烁状态；
步骤3、灯器群组4进入同步闪烁状态后，由于低精度无源晶振1会导致定时器31每个周期时间T有差异，必须进行进行校准，否则累积一定时间后，与1PPS的偏差就会变大，灯器群组4会出现闪烁不同步。为了能够在GPS信号中断时依然保持同步闪烁，因此需要统计定时器31与1PPS的误差规律，在同步后计时60个1PPS，第60个1PPS时，读取定时器的计数值cnt，
若定时器准确，那么定时器的溢出值CNT=cnt，误差计数cnt_offline=overflow-cnt，overflow为定时器溢出计数；
若cnt_offline<1000，表明定时器相对1PPS偏慢，设置标记slow_offline；
若cnt_offline>=1000，表示定时器相对1PPS偏快，设置标记fast_offline；
此后每隔30个1PPS计数读取cnt，计算得出实时误差cnt_online；
若cnt_online<1000，表明定时器相对1PPS偏慢，设置标记slow_online；若定时器慢于目标值，则将cnt置1；
若cnt_online>=1000，表示定时器相对1PPS偏快，设置标记fast_online，定时器每隔30/(N*T)个周期判断一次，若定时器快于目标值，则在定时器中断函数中将cnt置0；
步骤4、当GPS信号中断时，ARM芯片3接收不到1PPS信号，此时，定时器31开始自己校准计数，根据slow_offline与fast_offline判断定时器周期与1PPS的相对关系，若定时器周期相对1PPS偏慢，则间隔60/(N*T)个定时周期将cnt置1；反之，则间隔60/(N*T)个定时周期将cnt置0；
步骤5、当GPS信号恢复后，重新进行同步、校正。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种利用低精度无源晶振和GPS定位模块的灯光控制器，其特征是：包括低精度无源晶振（1），GPS定位模块（2），ARM控制芯片（3），灯器群组（4）；
所述的ARM控制芯片（3）包括定时器（31）；所述的低精度无源晶振（1）为ARM芯片（3）提供系统时钟，所述的GPS定位模块（2）为ARM芯片（3）提供GPS时间和1PPS脉冲；
所述的一种利用低精度无源晶振和GPS定位模块的灯光控制器采用以下控制方法：
步骤1、灯器群组（4）闪烁的亮灭由定时器（31）控制，将目标灯闪烁周期分割为n个定时周期，从0至n-1表示亮灭操作，每个定时周期时间为T，在定时器中断函数中执行灯质亮灭操作，执行完成一个亮灭操作后，下一个定时器周期执行下一个亮灭操作，从0至n-1循环；
步骤2、开始时，ARM芯片（3）打开定时器（31），从0至n-1循环执行亮灭操作，当收到GPS信号后，开始1PPS计数，计数满60后，关闭定时器（31），灯灭；当GPS时间秒计数达到n*T*N的整数倍时，N为正整数，打开定时器（31），从灯质周期的0至n-1开始执行亮灭操作，灯器群组（4）进入同步闪烁状态；
步骤3、灯器群组（4）进入同步闪烁状态后，统计定时器（31）与1PPS的误差规律，在同步后计时60个1PPS，第60个1PPS时，读取定时器的计数值cnt，
若定时器准确，那么定时器的溢出值CNT=cnt，误差计数cnt_offline=overflow-cnt，overflow为定时器溢出计数；
若cnt_offline<1000，表明定时器相对1PPS偏慢，设置标记slow_offline；
若cnt_offline>=1000，表示定时器相对1PPS偏快，设置标记fast_offline；
此后每隔30个1PPS计数读取cnt，计算得出实时误差cnt_online；
若cnt_online<1000，表明定时器相对1PPS偏慢，设置标记slow_online；若定时器慢于目标值，则将cnt置1；
若cnt_online>=1000，表示定时器相对1PPS偏快，设置标记fast_online，定时器每隔30/(N*T)个周期判断一次，若定时器快于目标值，则在定时器中断函数中将cnt置0；
步骤4、当GPS信号中断时，ARM芯片（3）接收不到1PPS信号，此时，定时器（31）开始自己校准计数，根据slow_offline与fast_offline判断定时器周期与1PPS的相对关系，若定时器周期相对1PPS偏慢，则间隔60/(N*T)个定时周期将cnt置1；反之，则间隔60/(N*T)个定时周期将cnt置0；
步骤5、当GPS信号恢复后，重新进行同步、校正。
CN201811634568.3A 2018-12-29 2018-12-29 一种利用低精度无源晶振和gps定位模块的灯光控制器 Pending CN109688676A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811634568.3A CN109688676A (zh) 2018-12-29 2018-12-29 一种利用低精度无源晶振和gps定位模块的灯光控制器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811634568.3A CN109688676A (zh) 2018-12-29 2018-12-29 一种利用低精度无源晶振和gps定位模块的灯光控制器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109688676A true CN109688676A (zh) 2019-04-26

Family

ID=66191111

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811634568.3A Pending CN109688676A (zh) 2018-12-29 2018-12-29 一种利用低精度无源晶振和gps定位模块的灯光控制器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109688676A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110933384A (zh) * 2019-12-17 2020-03-27 深圳爱克莱特科技股份有限公司 Led播放系统的脱机播放同步控制装置及控制方法
CN111315095A (zh) * 2020-03-10 2020-06-19 上海南华机电有限公司 航标灯及航标灯同步闪烁控制方法
CN113518488A (zh) * 2020-09-30 2021-10-19 福建吉星智能科技股份有限公司 一种北斗/gps同步闪航标灯装置的微差闪烁控制方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010177758A (ja) * 2009-01-27 2010-08-12 Panasonic Electric Works Co Ltd 制御システム及びこの制御システムに使用される端末装置
CN106163030A (zh) * 2015-04-07 2016-11-23 福建吉星智能科技股份有限公司 一种同步闪灯器的低功耗实现方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010177758A (ja) * 2009-01-27 2010-08-12 Panasonic Electric Works Co Ltd 制御システム及びこの制御システムに使用される端末装置
CN106163030A (zh) * 2015-04-07 2016-11-23 福建吉星智能科技股份有限公司 一种同步闪灯器的低功耗实现方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
卜玉: "智能航标灯系统及其GPS定位算法的思考", 《珠江水运》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110933384A (zh) * 2019-12-17 2020-03-27 深圳爱克莱特科技股份有限公司 Led播放系统的脱机播放同步控制装置及控制方法
CN111315095A (zh) * 2020-03-10 2020-06-19 上海南华机电有限公司 航标灯及航标灯同步闪烁控制方法
CN111315095B (zh) * 2020-03-10 2022-08-05 上海南华机电有限公司 航标灯及航标灯同步闪烁控制方法
CN113518488A (zh) * 2020-09-30 2021-10-19 福建吉星智能科技股份有限公司 一种北斗/gps同步闪航标灯装置的微差闪烁控制方法
CN113518488B (zh) * 2020-09-30 2023-05-26 福建吉星智能科技股份有限公司 一种北斗/gps同步闪航标灯装置的微差闪烁控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109688676A (zh) 一种利用低精度无源晶振和gps定位模块的灯光控制器
CN103036635B (zh) 基于ieee1588的适应继电保护应用的合并单元同步对时方法
CN103929859B (zh) 基于北斗/gps卫星的航标灯无线同步闪烁方法
CN106163026B (zh) 一种灯器的同步闪快速控制实现方法
CN109429411A (zh) 调光控制器与具有其之背光模块
CN104730983B (zh) 一种高精度时间程控方法
CN103760759A (zh) 一种自动对正/反向irig-b码解码方法
CN106251811A (zh) 一种led调光方法
CN106163030B (zh) 一种同步闪灯器的低功耗实现方法
CN104837284B (zh) 航空障碍灯的无线同步控制系统及方法
EP3836760A1 (en) Method and system for realizing synchronous display of led light strings based on high-precision clock signal
CN112019835B (zh) 动态视觉传感器模组的帧率验证装置、方法及存储介质
CN105848340B (zh) 一种免时钟装置的智能led灯定时调光的方法
US10897798B2 (en) Method of reducing light pollution of astronomical instruments by outdoor illumination devices
CN106847191A (zh) 一种亮度调节电路及显示设备
CN2768048Y (zh) 发光点显示钟表
CN113518488B (zh) 一种北斗/gps同步闪航标灯装置的微差闪烁控制方法
CN201230391Y (zh) Led路灯分时段控制装置
JP2019007199A (ja) 誘導灯
JPH0518160B2 (zh)
CN104460310A (zh) 基于北斗二代卫星系统授时机
CN2768049Y (zh) 发光点显示钟表
CN203786900U (zh) 一种新型交通信号灯亮度自动控制的电路结构
CN204705827U (zh) 一种irig-b000码模拟装置
CN204215563U (zh) 一种协调式道路交通信号机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20191129

Address after: 410205 Room 1803-1804, F3 Yuyuan, Lugu, 27 Wenxuan Road, Changsha High-tech Development Zone, Hunan Province

Applicant after: Yang Rui

Address before: 410205 Room 1803-1804, F3 Yuyuan, Lugu, 27 Wenxuan Road, Changsha High-tech Development Zone, Hunan Province

Applicant before: Hunan Terahertz Electronic Technology Co., Ltd.

AD01 Patent right deemed abandoned
AD01 Patent right deemed abandoned

Effective date of abandoning: 20200911