CN110933806A - 一线制三色灯及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一线制三色灯及控制方法，一线制三色灯包括电源；输入模块，其用于输入外部信号；处理器，其输入端与所述输入模块的输出端相连接；三色灯，其包括三种颜色不同的指示灯，每个所述指示灯具有两个输入端，分别于所述电源以及所述处理器的输出端相连接。一线制三色灯使用一个控制信号可以控制三色灯的任意组合的亮与灭，降低了工业产品设计中控制器输出端口的需求量，降低了控制信号线的成本，提高了系统的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种一线制三色灯及控制方法。
背景技术
在工业设备上指示工作状态的三色指示灯大多使用多层式三色灯，每个灯使用一个控制信号控制三色灯的亮与灭。使用的控制端口多，因此现有的三色指示灯不适用于PLC输出端口不多的情况。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于输出端口不多的PLC的一线制三色灯。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种一线制三色灯，它包括
电源；
输入模块，其用于输入外部信号；
处理器，其输入端与所述输入模块的输出端相连接；
三色灯，其包括三种颜色不同的指示灯，每个所述指示灯具有两个输入端，分别于所述电源以及所述处理器的输出端相连接。
另一种优选方式，所述电源包括电压源以及用于将电压源的电压降至三色灯适用的低电压的降压电路，所述降压电路的输入端与所述电压源的输出端相连接，其输出端分别与各个所述指示灯以及处理器相连接。
另一种优选方式，所述电压源为7-36V的电压源，降压电路输出的电压为5V。
另一种优选方式，所述处理器为STM8S003F3P6处理器。
另一种优选方式，所述三色灯为LED三色指示灯。
本发明提供了一种上述一线制三色灯的控制方法，输入模块使用处理器上拉电阻，无输入时为U0V电平，外部控制信号使用集电极开漏方式控制，空闲时控制信号导通，则一线制三色灯的输入端为0电平，三色灯分别为第一色灯、第二色灯和第三色灯，所述U0V电平对应数字1，0V电平测定仪数字0，将一个周期的控制时序分为t0/开始时段、第一色时段、第二色时段、第三色时段、结束时段，其中开始时段和结束时段分别包括t1、t2和t3、t4时段，第一色时段、第二色时段、第三色时段均包括ti和tj时段，时间长度T1-T3毫秒，t0大于等于T2毫秒，t4大于等于T2毫秒，t0+t4≥2T2毫秒为空闲控制状态，ti+tj等于2T1-2T3毫秒；其包括以下步骤：
处理器输入端空闲状态时为0电平，数字0，且大于100毫秒，当空闲状态时检测到开始控制信号高电平T1毫秒≤t1≤T3毫秒与低电平T1毫秒≤t2≤T3毫秒时，三色灯中每个灯的亮与灭的状态如下所述：
第一色灯：如果时序在第一色时段内，高电平T1毫秒≤ti≤T3毫秒,低电平T1毫秒≤ti≤T3毫秒，则准备控制红灯亮；如果高电平ti=0毫秒，低电平2T1毫秒≤ti≤2T3毫秒，则准备控制红灯灭，此时只是存储红灯的控制标识，还未真正控制对应灯的亮或灭；
第二色灯：如果时序在第二色时段内，高电平T1毫秒≤ti≤T3毫秒,低电平T1毫秒≤ti≤T3毫秒，则控制准备黄灯亮；如果高电平ti=0毫秒，低电平2T1毫秒≤ti≤2T3毫秒，则控制准备黄灯灭，此时只是存储黄灯的控制标识，还未真正控制对应灯的亮或灭；
第三色灯：如果时序在第三色时段内，高电平T1毫秒≤ti≤T3毫秒,低电平T1毫秒≤ti≤T3毫秒，则控制准备绿灯亮；如果高电平ti=0毫秒，低电平2T1毫秒≤ti≤2T3毫秒，则控制准备绿灯灭，此时只是存储绿灯的控制标识，还未真正控制对应灯的亮或灭；
当三个灯的控制信号结束后，检测“End”结束控制信号，只有高电平T1毫秒≤ti≤T3毫秒与低电平T1毫秒≤ti≤T3毫秒才真正控制上面所述存储三个灯的状态，否则废弃这个控制的时序。
另一种优选方式，U0V=5V。
另一种优选方式，第一色灯、第二色灯和第三色灯分别为红、黄、绿灯， T1=30，T2=50，T3=40， t1=t2=t3，且时间长度30~40毫秒，t0大于等于50毫秒，t4大于等于50毫秒，t0+t4≥100毫秒为空闲控制状态，ti+tj等于60~80毫秒；
处理器输入端空闲状态时为0电平，数字0，且大于100毫秒，当空闲状态时检测到开始控制信号高电平30毫秒≤t1≤40毫秒与低电平30毫秒≤t2≤40毫秒时，三色灯中每个灯的亮与灭的状态如下所述：
第一色灯：如果时序红时间段内，高电平30毫秒≤ti≤40毫秒,低电平30毫秒≤tj≤40毫秒，则准备控制红灯亮；如果高电平ti=0毫秒，低电平60毫秒≤tj≤80毫秒，则准备控制红灯灭，此时只是存储红灯的控制标识，还未真正控制对应灯的亮或灭；
第二色灯：如果时序黄时间段内，高电平30毫秒≤ti≤40毫秒,低电平30毫秒≤tj≤40毫秒，则控制准备黄灯亮；如果高电平ti=0毫秒，低电平60毫秒≤tj≤80毫秒，则控制准备黄灯灭，此时只是存储黄灯的控制标识，还未真正控制对应灯的亮或灭；
第三色灯：如果时序绿时间段内，高电平30毫秒≤ti≤40毫秒,低电平30毫秒≤tj≤40毫秒，则控制准备绿灯亮；如果高电平ti=0毫秒，低电平60毫秒≤tj≤80毫秒，则控制准备绿灯灭，此时只是存储绿灯的控制标识，还未真正控制对应灯的亮或灭；
当三个灯的控制信号结束后，检测结束时段结束控制信号，只有高电平30毫秒≤t3≤40毫秒与低电平30毫秒≤t4≤40毫秒才真正控制上面所述存储三个灯的状态，否则废弃这个控制的时序。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：一线制三色灯使用一个控制信号可以控制三色灯的任意组合的亮与灭，降低了工业产品设计中控制器输出端口的需求量，降低了控制信号线的成本，提高了系统的可靠性。
附图说明
附图1为本发明的时序图；
附图2为本发明的原理框图；
附图3为本发明的电路图。
具体实施方式
下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明：
如图2-3所示，一线制三色灯包括电源；输入模块，其用于输入外部信号；处理器，其输入端与所述输入模块的输出端相连接；三色灯，其包括三种颜色不同的指示灯，每个所述指示灯具有两个输入端，分别于所述电源以及所述处理器的输出端相连接。所述电源包括电压源以及用于将电压源的电压降至三色灯适用的低电压的降压电路，所述降压电路的输入端与所述电压源的输出端相连接，其输出端分别与各个所述指示灯以及处理器相连接。所述电压源为7-36V的电压源，降压电路输出的电压为5V。所述处理器为STM8S003F3P6处理器。所述三色灯为LED三色指示灯。
上述一线制三色灯的控制方法：输入模块使用处理器上拉电阻，无输入时为U0V电平，外部控制信号使用集电极开漏方式控制，空闲时控制信号导通，则一线制三色灯的输入端为0电平，三色灯分别为第一色灯、第二色灯和第三色灯，所述U0V电平对应数字1，0V电平测定仪数字0，将一个周期的控制时序分为t0/开始时段、红时段、黄时段、绿时段、结束时段，其中开始时段和结束时段分别包括t1、t2和t3、t4时段，红时段、黄时段、绿时段均包括ti和tj时段，时间长度T1-T3毫秒，t0大于等于T2毫秒，t4大于等于T2毫秒，t0+t4≥2T2毫秒为空闲控制状态，ti+tj等于2T1-2T3毫秒；T1=30，T2=50，T3=40，t1=t2=t3，且时间长度30~40毫秒，t0大于等于50毫秒，t4大于等于50毫秒，t0+t4≥100毫秒为空闲控制状态，ti+tj等于60~80毫秒；
处理器输入端空闲状态时为0电平，数字0，且大于100毫秒，当空闲状态时检测到开始控制信号高电平30毫秒≤t1≤40毫秒与低电平30毫秒≤t2≤40毫秒时，三色灯中每个灯的亮与灭的状态如下所述：
红灯：如果时序红时间段内，高电平30毫秒≤ti≤40毫秒,低电平30毫秒≤tj≤40毫秒，则准备控制红灯亮；如果高电平ti=0毫秒，低电平60毫秒≤tj≤80毫秒，则准备控制红灯灭，此时只是存储红灯的控制标识，还未真正控制对应灯的亮或灭；
黄灯：如果时序黄时间段内，高电平30毫秒≤ti≤40毫秒,低电平30毫秒≤tj≤40毫秒，则控制准备黄灯亮；如果高电平ti=0毫秒，低电平60毫秒≤tj≤80毫秒，则控制准备黄灯灭，此时只是存储黄灯的控制标识，还未真正控制对应灯的亮或灭；
绿灯：如果时序绿时间段内，高电平30毫秒≤ti≤40毫秒,低电平30毫秒≤tj≤40毫秒，则控制准备绿灯亮；如果高电平ti=0毫秒，低电平60毫秒≤tj≤80毫秒，则控制准备绿灯灭，此时只是存储绿灯的控制标识，还未真正控制对应灯的亮或灭；
当三个灯的控制信号结束后，检测结束时段结束控制信号，只有高电平30毫秒≤t3≤40毫秒与低电平30毫秒≤t4≤40毫秒才真正控制上面所述存储三个灯的状态，否则废弃这个控制的时序（如图1所示）。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种一线制三色灯，其特征在于，它包括
电源；
输入模块，其用于输入外部信号；
处理器，其输入端与所述输入模块的输出端相连接；
三色灯，其包括三种颜色不同的指示灯，每个所述指示灯具有两个输入端，分别于所述电源以及所述处理器的输出端相连接。
2.根据权利要求1所述的一线制三色灯，其特征在于：所述电源包括电压源以及用于将电压源的电压降至三色灯适用的低电压的降压电路，所述降压电路的输入端与所述电压源的输出端相连接，其输出端分别与各个所述指示灯以及处理器相连接。
3.根据权利要求2所述的一线制三色灯，其特征在于：所述电压源为7-36V的电压源，降压电路输出的电压为5V。
4.根据权利要求1所述的一线制三色灯，其特征在于：所述处理器为STM8S003F3P6处理器。
5.根据权利要求1所述的一线制三色灯，其特征在于：所述三色灯为LED三色指示灯。
6.一种基于权利要求1-5中任一所述一线制三色灯的控制方法，其特征在于，输入模块使用处理器上拉电阻，无输入时为U0V电平，外部控制信号使用集电极开漏方式控制，空闲时控制信号导通，则一线制三色灯的输入端为0电平，三色灯分别为第一色灯、第二色灯和第三色灯，所述U0V电平对应数字1，0V电平测定仪数字0，将一个周期的控制时序分为t0/开始时段、第一色时段、第二色时段、第三色时段、结束时段，其中开始时段和结束时段分别包括t1、t2和t3、t4时段，第一色时段、第二色时段、第三色时段均包括ti和tj时段，时间长度T1-T3毫秒，t0大于等于T2毫秒，t4大于等于T2毫秒，t0+t4≥2T2毫秒为空闲控制状态，ti+tj等于2T1-2T3毫秒；其包括以下步骤：
处理器输入端空闲状态时为0电平，数字0，且大于100毫秒，当空闲状态时检测到开始控制信号高电平T1毫秒≤t1≤T3毫秒与低电平T1毫秒≤t2≤T3毫秒时，三色灯中每个灯的亮与灭的状态如下所述：
第一色灯：如果时序在第一色时段内，高电平T1毫秒≤ti≤T3毫秒,低电平T1毫秒≤ti≤T3毫秒，则准备控制红灯亮；如果高电平ti=0毫秒，低电平2T1毫秒≤ti≤2T3毫秒，则准备控制红灯灭，此时只是存储红灯的控制标识，还未真正控制对应灯的亮或灭；
第二色灯：如果时序在第二色时段内，高电平T1毫秒≤ti≤T3毫秒,低电平T1毫秒≤ti≤T3毫秒，则控制准备黄灯亮；如果高电平ti=0毫秒，低电平2T1毫秒≤ti≤2T3毫秒，则控制准备黄灯灭，此时只是存储黄灯的控制标识，还未真正控制对应灯的亮或灭；
第三色灯：如果时序在第三色时段内，高电平T1毫秒≤ti≤T3毫秒,低电平T1毫秒≤ti≤T3毫秒，则控制准备绿灯亮；如果高电平ti=0毫秒，低电平2T1毫秒≤ti≤2T3毫秒，则控制准备绿灯灭，此时只是存储绿灯的控制标识，还未真正控制对应灯的亮或灭；
当三个灯的控制信号结束后，检测“End”结束控制信号，只有高电平T1毫秒≤ti≤T3毫秒与低电平T1毫秒≤ti≤T3毫秒才真正控制上面所述存储三个灯的状态，否则废弃这个控制的时序。
7.根据权利要求6所述的一线制三色灯的控制方法，其特征在于：U0V=5V。
8.根据权利要求6所述的一线制三色灯的控制方法，其特征在于：第一色灯、第二色灯和第三色灯分别为红、黄、绿灯，T1=30，T2=50，T3=40； t1=t2=t3，时间长度30~40毫秒，t0大于等于50毫秒，t4大于等于50毫秒，t0+t4≥100毫秒为空闲控制状态，ti+tj等于60~80毫秒；
处理器输入端空闲状态时为0电平，数字0，且大于100毫秒，当空闲状态时检测到开始控制信号高电平30毫秒≤t1≤40毫秒与低电平30毫秒≤t2≤40毫秒时，三色灯中每个灯的亮与灭的状态如下所述：
第一色灯：如果时序红时间段内，高电平30毫秒≤ti≤40毫秒,低电平30毫秒≤tj≤40毫秒，则准备控制红灯亮；如果高电平ti=0毫秒，低电平60毫秒≤tj≤80毫秒，则准备控制红灯灭，此时只是存储红灯的控制标识，还未真正控制对应灯的亮或灭；
第二色灯：如果时序黄时间段内，高电平30毫秒≤ti≤40毫秒,低电平30毫秒≤tj≤40毫秒，则控制准备黄灯亮；如果高电平ti=0毫秒，低电平60毫秒≤tj≤80毫秒，则控制准备黄灯灭，此时只是存储黄灯的控制标识，还未真正控制对应灯的亮或灭；
第三色灯：如果时序绿时间段内，高电平30毫秒≤ti≤40毫秒,低电平30毫秒≤tj≤40毫秒，则控制准备绿灯亮；如果高电平ti=0毫秒，低电平60毫秒≤tj≤80毫秒，则控制准备绿灯灭，此时只是存储绿灯的控制标识，还未真正控制对应灯的亮或灭；
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112969264A (zh) * | 2021-02-07 | 2021-06-15 | 深圳市美矽微半导体有限公司 | 一种rgb三色灯控制电路及其控制方法 |
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| JP2016015238A (ja) * | 2014-07-02 | 2016-01-28 | 日本▲まき▼線工業株式会社 | ３色ｌｅｄ調光ランプ |
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