CN201256287Y - 车载移动电视智能保护开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车载移动电视智能保护开关，包括单片机、电压监测电路、电流监测电路、启动马达监测电路和继电器；单片机的输入端分别与电压监测电路、电流监测电路和启动马达监测电路相连，单片机的输出端与继电器的输入端相连，继电器的输出端控制车载移动电视电源的通断。当电流电压超出设备的最大承受范围时，此车载移动电视智能保护开关会自动切断电源并发出提示，有效的保护车载移动电视设备免遭过压、欠压或过流而损坏，延时(15秒)后自动检测电压电流，如正常则重新启动设备，使车载移动电视设备正常播出；还具有自动开机功能。它适用于车载移动电视上的复杂环境，可降低设备的故障率，提高车载移动电视的开机率，确保广告到达率；大大降低了运营成本。

Description

车载移动电视智能保护开关

技术领域

本实用新型涉及一种智能保护电路，具体涉及一种车载移动电视智能保护开关。

背景技术

随着技术和经济的发展，用于公交车的车载移动电视越来越普遍。而车载移动电视作为商家广告的载体的重要选择。但是由于公交车上的电压较低且不稳定，设备故障较高，影响广告到达率，也影响车载移动电视的普遍推广。尤其是对于坡多路陡的西南地区，公交车上电压复杂多变极其不稳定的情况时有发生，主要表现在以下三方面：一是汽车启动马达的时候电压过低造成电流过高；二是公交车上线路复杂，如线路连接不稳、插头接触不良和电源线老化等情况发生会造成短路，引起极大的短路电流，最高值可达150安以上；三是公交车电瓶桩头松动会造成电压过高。而以上复杂的电源环境，会导致车载移动电视设备无法正常运行，甚至损坏，例如：(1)电压过高时容易烧坏车载移动电视设备(机顶盒、稳压电源或/和显示器)；(2)电流过大时容易烧稳压电源保险、开关、插头或车载移动电视设备线路。所以，有相当一部分驾驶员在发动汽车时，常常需要关闭车载移动电视或故意不打开车载移动电视的电源开关，这样势必影响广告的到达率和收视效果。

现目前，几乎所有的车载移动电视都安装普通开关无智能控制保护功能，但是此开关制作工艺差损坏率高，无识别电流电压功能，当电流电压超出车载移动电视设备工作范围，普通开关不能自动切断电源导致车载移动电视设备损坏，致使车载移动电视无法正常播出；无自动开启车载移动电视设备功能致使驾驶员容易不开机，严重影响车载移动电视收视率和广告到达率。而且，因电压、电流导致的故障，维修率高占有工作时间过长，严重影响车载移动电视的运营成本和正常播出率更是较为普遍。

如何降低故障率、减少运营成本、提高开机率和确保到达率，是所属领域技术人员有待解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术存在公交车电气环境恶劣之不足，本实用新型的目的是提供一种保护和控制车载移动电视设备运行的——车载移动电视智能保护开关。

本实用新型的目的是这样实现的：车载移动电视智能保护开关，其特征在于，包括单片机、电压监测电路、电流监测电路、启动马达监测电路、按钮开关和继电器；单片机的输入端分别与电压监测电路、电流监测电路、启动马达监测电路和按钮开关相连，单片机的输出端与继电器的输入端相连，继电器的输出端控制车载移动电视电源的通断。

相比现有技术，本实用新型具有如下优点：

1、有自动开启功能，避免驾驶员忘记开启车载移动电视设备，提高开机率。

2、有自动保护和自动恢复功能，电压过高、欠压、电流过大时保护，正常后自动恢复，解决了因电源问题造成的硬件设备损坏。

3、此开关设计可靠，故障率为普通开关的2％，降低了维修率和维修工作时间，极大降低使用者的运营费用。

4、可手动关闭，方便车辆维修、检查。

5、可以直接取代原普通开关，不必改车载移动电视安装线路。

本实用新型车载移动电视智能保护开关适用于汽车上的复杂环境，能保护控制车载移动电视设备，可降低设备的故障率，提高车载移动电视的开机率，确保广告到达率，为车载移动电视设备提供了一个可靠的运行环境，大大降低了运营成本，为车载移动电视事业发展提供了有力的保障。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理方框图；

图2是本实用新型的一种实施方式的电路原理图。

具体实施方式

一、硬件电路部份

如图1所示，本实用新型车载移动电视智能保护开关，由单片机1、电压监测电路2、电流监测电路3、启动马达监测电路4、按钮开关6和继电器8组成；单片机1的输入端分别与电压监测电路2、电流监测电路3、启动马达监测电路4和按钮开关6相连，单片机1的输出端与继电器8的输入端相连，继电器8的输出端控制车载移动电视电源的通断。即汽车电瓶的输出电压经过电压监测电路2、电流监测电路3和启动马达监测电路4向单片机1输入检测信号，单片机1经过继电器8控制负载电源的通断，实现车载移动电视的控制保护；其中，电压监测电路2负责将电瓶输出电压状况送入单片机1；电流监测电路3负责将负载的电流状况送入单片机1；启动马达监测电路4负责将汽车启动马达的信号送入单片机1，经延时后自动检测电源正常后启动车载移动电视设备，使车载移动电视设备正常播出；按钮开关6用于将手动开闭车载移动电视的信号送入单片机1；单片机1对这些电路送来的信息进行分析处理判断后用继电器控制，并通过工作状态指示电路指示出电路的工作状态。从而避免设备工作在危险区，达到保护和制动开启车载移动电视设备的目的。

参见图2，本实用新型车载移动电视智能保护开关的一种具体电路，考虑公交车电源电压波动较大，为了防止单片机工作在低于正常工作的电压下(低电压下要死机)，在单片机的供电端设计了低电压限制电路，由1个PNP型三级管T5型号为2N5401、1个1/4瓦2K的电阻、1个0.5瓦的7.5V的稳压二极管组成。当电源电压低于8V时T5截止，停止单片机供电。其中，AT89C2051、OSC、C1、C2、C7、Rn等组成单片机最小系统电路。

DC12V电源经T5、R14、W4组成的低压限制电路。经R9、C4、R8、C5组成的两级降压滤波后经W1稳压后为单片机IC提供5V电源。

C7与IC内部电路组成上单片机复位电路。

LED和BE蜂鸣器组成工作状态指示电路，LED是双色发光二极管，通过调配两种不同颜色的比例显示出3种颜色来指示电路工作状态。

BE是自带振荡器的蜂鸣器，当IC的18脚输出低电平时，BE发出蜂鸣声。开关6为轻触按钮开关。

R13、R12、R11、W3与IC内部模拟比较器构成启动马达监测电路4(低电压保护)。5V电压经R11限流W3稳压为IC的13脚提供2.2V的基准电压，电压经R13、R12取样送入IC的12脚与13脚的基准电压进行比较，生成启动马达的制动开机信号与低电压保护信号。

R10、R5、C6、T1、T2和R2组成电流监测电路，输出电流经R10取样，T1、T2放大后送入IC的6脚。当输出电流超过18A时，T2集电极输出负脉冲，向IC的6脚送入电流超标信号。

R4、W2、R3、T3组成电压监测电路，电压经R4、W2、R3监测。当输入电压超过30V时W2导通→T3基极电压升高→T3饱和导通→T3集电极输出低电平送入IC的7脚。

继电器JK采用DC14V40A，由IC的9脚和T4驱动JK的常开触点控制电源的输出。

二、软件设计

为了在干扰大，环境极其恶劣的公交车上提高控制器的可靠性，软件设计可采用了全中断系统输入方式，加主程序巡逻和软件抗干扰技术，预防程序跑飞，有效提高可靠性。程序用汇编语言编写，由主程序、定时器T0中断服务程序、外部中断INT0，INT1中断服务程序、延时子程序和蜂鸣器指示输出程序等模块组成。主程序主要完成程序的初始化、延时制动开机和电源是否正常的检测。定时器T0中断服务程序完成按钮开关的检测。外部中断INT0中断服务程序完成电流超标检测保护。外部中断INT1中断服务程序完成电压超标检测保护。延时子程序用于定时。迅响器指示输出程序用于提示不同的工作状态。

三、元器件选择安装

LED选用双色共阳发光二极管，BE选用自带振荡器型迅响器，轻触按钮开关采用印刷电路加弹片和按键组合而成，电阻：R10为10W水泥电阻，R8、R9为3W碳膜电阻，其余的均为1/8W碳膜电阻。Rn为组合电阻排1K*4、C1-C3为瓷片电容、C4-C7为电解电容、T2-T4为NPN型2N5551小功率三极管，T1|、T5为PNP型2N5401小功率三极管。D1、D2为快恢复整流二极管FR107。W1为1W稳压二极管、W2、W3、W4、为0.5w稳压二极管。OSC为12M晶振。JK为DC14V40A车用继电器。单片机IC为AT89C2051-24PI。

先将汇编语言源程序用Dais-MCS51编译成目标文件，即HEX文件，再用编程器将HEX文件写入AT89C2051中。

本实用新型车载移动电视智能保护开关使用时，公交车总电源开启后(或启动马达)，经延时后自动检测好电压电流正常后车载移动电视设备会自动启动，同时发出启动提示音；如要人工开启与关闭车载移动电视设备，只需用手指触摸开关按键；此控制器可以直接取代原普通开关，不必改车载移动电视安装线路。

以下是车载移动电视智能保护开关系统与普通开关无智能保护系统技术特点分析表：

 

开关	普通开关无智能保护系统	车载移动电视智能保护开关系统
			启动汽车后	需人工开启车载移动电视开关	经延时后自动开启车载移动电视
当电压超过30伏时	车载移动电视设备(机顶盒电源、显示器)损坏。	自动切断电源，保护车载移动电视设备不被损坏，并延时检测电压，如恢复正常则重新启动。
			当电流超过18安时	普通开关、电源保险管、插头、线路被烧毁，	自动切断电源，保护线路、开关、电源、机顶盒、显示器，并延时检测电流，后如恢复正常则重新启动。
结论	损坏率高占总维修量的80％、浪费人力资源和物力资源、影响车载移动电视正常播出率，	由电压过高和电流过大引起的故障几乎为0，节约人力资源和物力资源，提高了车载移动电视的正常播出率。

本实用新型车载移动电视智能保护开关在公交车车载移动电视设备上进行实验，结果因电流过大、电压过高、欠压造成的车载移动电视设备故障率从此前的12％降低到2％，开机率从97％到提高到100％，因此用车载移动电视智能保护开关来取代普通开关不仅可以降低维修率，提高开机率，还可以节约大量人力资源和物力资源，实践证明安装本实用新型车载移动电视智能保护开关，避免了开关的损坏和因电流过大保险管熔断，电压过高车载移动电视硬件设备和线路损坏的故障。

Claims (4)

1、车载移动电视智能保护开关，其特征在于，包括单片机(1)、电压监测电路(2)、电流监测电路(3)、启动马达监测电路(4)、按钮开关(6)和输出继电器(8)；单片机(1)的输入端分别与电压监测电路(2)、电流监测电路(3)、启动马达监测电路(4)和按钮开关(6)相连，单片机(1)的输出端与继电器(8)的输入端相连，继电器(8)的输出端控制车载移动电视电源的通断。

2、根据权利要求1所述的车载移动电视智能保护开关，其特征在于，所述单片机(1)与单片机电源电路(5)和单片机复位及时钟电路(7)连接构成单片机最小系统；单片机(1)选用AT89C2051单片机。

3、根据权利要求2所述的车载移动电视智能保护开关，其特征在于，所述单片机电源电路(5)为有低压限制的单片机电源电路(5)，提供5V电源。

4、根据权利要求1、2或3所述的车载移动电视智能保护开关，其特征在于，所述单片机(1)还与指示电路(9)相连。

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