CN202931601U - 一种控制系统及报警仪表 - Google Patents

Abstract

一种控制系统，包括：报警模块、用户输入模块、微处理器、开关模块、RGB发光模组、存储器；所述微处理器根据用户输入模块的输入操作输出PWM控制信号，所述PWM控制信号存储于存储器中，所述PWM控制信号进一步控制开关模块的打开和关断，RGB发光模组根据开关模块的打开和闭合进一步发出不同颜色的光；微处理器根据报警模块发出的报警信号调用存储器存储的PWM控制信号，并进一步控制RGB发光模组的发光。以及报警仪表。通过用户输入模块对微处理器进行操作进一步设定报警时的发光颜色，当报警模块报警时，便可以通过RGB发光模组发出用户设定的颜色来来显示，并且节省了仪表空间布局，降低了设计和生产成本。

Description

一种控制系统及报警仪表

技术领域

本实用新型涉及电气控制领域，具体涉及一种控制系统及报警仪表。

背景技术

现有(汽车)仪表大多使用单一颜色的LED作为仪表盘背光，报警指示是单个指示报警灯，这种做法相对比较单调已不符合当下的个性化时代发展趋势，且单个指示灯报警由于显示面积小容易被忽视而导致未及时采取措施造成车（或设备）损坏；部分汽车仪表已经做到有多种背光颜色，这类产品采用的是多组不同颜色的LED通过独立的电源来控制，这种设计因LED颜色、LED布局及PCB布板空间限制，只能做到有限种类颜色的变化。

随着LED技术的发展，出现了一种可以通过调整电源输入进行自由混色的LED，这种LED在少数仪表中已有运用，这类运用往往有单独的LED控制盒或者独立的控制板，增加了空间布局的难度和成本；并且该类运用主要体现的是动态变化（如随着车速的变化背光颜色也不断变化），其充分发挥了LED颜色可调的优势，但是在仪表中尤其是汽车仪表中这种动态变化由于各表盘（如车速表、转速表、燃油表、水温表）工况不同导致一个仪表出现很多种颜色，很可能导致颜色搭配冲突让用户难以接受，而且丰富的动态变化往往令用户无法适应，甚至当出现报警信号时反而以为是一种自然变化没有及时采取措施造成重大损失。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，从而提供了一种可以根据用户需要颜色来进行设定的控制系统以及报警仪表。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种控制系统，包括：报警模块、用户输入模块、微处理器、开关模块、RGB发光模组、存储器；所述微处理器根据用户输入模块的输入操作输出PWM控制信号，所述PWM控制信号存储于存储器中，所述PWM控制信号进一步控制开关模块的打开和关断，RGB发光模组根据开关模块的打开和闭合进一步发出不同颜色的光；微处理器根据报警模块发出的报警信号调用存储器存储的PWM控制信号，并进一步控制RGB发光模组的发光；所述用户输入模块是一显示输入装置。

进一步地，所述PWM控制信号为微处理器内部预设或者微处理器根据用户输入模块的输入操作所输出的控制信号。

进一步地，所述用户输入模块输入电压信号给微处理器，微处理器根据该电压信号输出PWM控制信号。

进一步地，所述用户输入模块包括电阻R5、电阻R6电容C1、电容C2、至少两个按键开关S1、S2、以及与按键开关一一对应的电阻R1、R2；电阻R5和电容C2串联后的电阻R5的开放端连接第一电源，电容C2的开放端连接地信号，电阻R6与电容C1串联后的电阻R6的开放端连接电阻R5和电容C2的节点，电容C1的开放端连接地信号，电阻R6与电容C1的节点与微处理器连接；所述电阻R1与按键开关S1串联，电阻R1的开放端连接电阻R5和电容C2的节点，按键开关S1的开放端连接地信号；所述电阻R2与按键开关S2串联，电阻R2的开放端连接电阻R1和按键开关S1的节点，按键开关S2的开放端连接地信号。

进一步地，所述用户输入模块还包括两个按键开关S3、S4、以及与按键开关一一对应的电阻R3、R4；所述电阻R3与按键开关S3串联，电阻R3的开放端连接电阻R2和按键开关S2的节点，按键开关S3的开放端连接地信号；所述电阻R4与按键开关S4串联，电阻R4的开放端连接电阻R3和按键开关S3的节点，按键开关S4的开放端连接地信号。

进一步地，所述开关模块包括开关管M1、开关管M2、开关管M3、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12；所述开关管M1的控制端经过电阻R7连接至微处理器，开关管M1的控制端经过电阻R8连接至地信号，开关管M1的第一端连接至地信号，开关管M1的第二端一端连接至RGB发光模组；所述开关管M2的控制端经过电阻R9连接至微处理器，开关管M2的控制端经过电阻R10连接至地信号，开关管M2的第一端连接至地信号，开关管M2的第二端连接至RGB发光模组；所述开关管M3的控制端经过电阻R11连接至微处理器，开关管M3的控制端经过电阻R12连接至地信号，开关管M3的第一端连接至地信号，开关管M3的第二端连接至RGB发光模组。

进一步地，所述开关管为NPN三极管，开关管的控制端为基极，开关管的第一端是发射极，开关管的第二端为集电极。

进一步地，所述RGB发光模组包括发红光二极管R、发绿光二极管G、发蓝光二极管B、电阻R13、电阻14、电阻R15；发红光二极管R的正端经过电阻R13连接至第二电源，所述发红光二极管R的负端连接开关管M1的第二端；发绿光二极管G的正端经过电阻R14连接至第二电源，所述发绿光二极管G的负端连接开关管M2的第二端；发蓝光二极管B的正端经过电阻R15连接至第二电源，所述发蓝光二极管B的负端连接开关管M3的第二端。

进一步地，所述微处理器为51系列MCU。

本实用新型还公开了一种报警仪表，包括仪表盘，还包括上述的控制系统，所述报警模块、用户输入模块、微处理器、开关模块、存储器设置于仪表盘内，所述RGB发光模组设置于仪表盘表面。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型提供了控制系统及报警仪表，通过用户输入模块对微处理器进行操作进一步设定系统正常工作时或者报警时的发光颜色，当报警模块报警时，便可以通过RGB发光模组发出微处理器内部预设或者用户设定的颜色来来显示，这种可以通过用户自己来设定报警颜色的系统，充分体现了个性化和人性化；让用户更容易察觉险情，并且电路简单，可以集成在仪表主电路板上，节省了仪表空间布局，降低了设计和生产成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例控制系统的原理框图。

图2是本本实用新型实施例控制系统的原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1是本实用新型实施例控制系统的原理框图；公开了一种控制系统，包括：报警模块1、用户输入模块2、微处理器3、开关模块5、RGB发光模组6、存储器4；微处理器3根据用户输入模块2的输入操作输出PWM控制信号，PWM控制信号存储于存储器3中，PWM控制信号进一步控制开关模块5的打开和关断，RGB发光模组6根据开关模块5的打开和闭合进一步发出不同颜色的光；微处理器3根据报警模块1发出的报警信号调用存储器4存储的PWM控制信号，并进一步控制RGB发光模组6的发光。通过用户输入模块2对微处理器3进行操作进一步设定报警时的发光颜色，当报警模块1报警时，便可以通过RGB发光模组6发出用户设定的颜色来来显示，这种可以通过用户自己来设定报警颜色的系统，充分体现了个性化和人性化；让用户更容易察觉险情，并且电路简单，可以集成在仪表主电路板上，节省了仪表空间布局，降低了设计和生产成本。

图2是本本实用新型实施例控制系统的原理图；在本实施例中， PWM控制信号为微处理器内部预设或者微处理器根据用户输入模块的输入操作所输出的控制信号。PWM控制信号为微处理器内部预设时，报警模块报警时，RGB发光模组会发出微处理器内部预设的发光颜色报警；PWM控制信号为微处理器根据用户输入模块的输入操作所输出的控制信号时，报警模块报警时，RGB发光模组会发出用户输入模块设定的发光颜色报警。用户输入模块2输入电压信号给微处理器3，微处理器3根据该电压信号输出PWM控制信号。具体地，用户输入模块2包括电阻R5、电阻R6、电容C1、电容C2、至少两个按键开关S1、S2、以及与按键开关一一对应的电阻R1、R2；电阻R5和电容C2串联后的电阻R5的开放端连接第一电源，该第一电源为5V；电容C2的开放端连接地信号，电阻R6与电容C1串联后的电阻R6的开放端连接电阻R5和电容C2的节点，电容C1的开放端连接地信号，电阻R6与电容C1的节点与微处理器连接；电阻R1与按键开关S1串联，电阻R1的开放端连接电阻R5和电容C2的节点，按键开关S1的开放端连接地信号；电阻R2与按键开关S2串联，电阻R2的开放端连接电阻R1和按键开关S1的节点，按键开关S2的开放端连接地信号。

在本实施例中，用户输入模块还包括两个按键开关S3、S4、以及与按键开关一一对应的电阻R3、R4；电阻R3与按键开关S3串联，电阻R3的开放端连接电阻R2和按键开关S2的节点，按键开关S3的开放端连接地信号；电阻R4与按键开关S4串联，电阻R4的开放端连接电阻R3和按键开关S3的节点，按键开关S4的开放端连接地信号。

开关模块5包括开关管M1、开关管M2、开关管M3、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12；开关管M1的控制端经过电阻R7连接至微处理器，开关管M1的控制端经过电阻R8连接至地信号，开关管M1的第一端连接至地信号，开关管M1的第二端一端连接至RGB发光模组；开关管M2的控制端经过电阻R9连接至微处理器，开关管M2的控制端经过电阻R10连接至地信号，开关管M2的第一端连接至地信号，开关管M2的第二端连接至RGB发光模组；开关管M3的控制端经过电阻R11连接至微处理器，开关管M3的控制端经过电阻R12连接至地信号，开关管M3的第一端连接至地信号，开关管M3的第二端连接至RGB发光模组。上述的开关管一般为NPN三极管，开关管的控制端为基极，开关管的第一端是发射极，开关管的第二端为集电极。

RGB发光模组6包括发红光二极管R、发绿光二极管G、发蓝光二极管B、电阻R13、电阻14、电阻R15；发红光二极管R的正端经过电阻R13连接至第二电源VCC，发红光二极管R的负端连接开关管M1的第二端；发绿光二极管G的正端经过电阻R14连接至第二电源VCC，发绿光二极管G的负端连接开关管M2的第二端；发蓝光二极管B的正端经过电阻R15连接至第二电源VCC，发蓝光二极管B的负端连接开关管M3的第二端。本实施例中按键开关S2按下时，对应控制发红光二极管R；按键开关S3按下时，对应控制发绿光二极管G；按键开关S4按下时，对应控制发蓝光二极管B。在其他实施例中，也可以只有两个按键开关S1和S2，但是这样微处理器内部处理较为复杂，本实施例中选用一个按键对应一个发光二极管，这样微处理器处理较为简单。

以下以微处理器为51系列MCU，存储器为ATMTL93c66为例， 51系列MCU 可以选用8031、8051或8751 等。

MCU的电源VDD与RESET引脚之间通过一10K欧姆电阻连接，电源VDD选用5V电源，RESET引脚通过100nF电容连接至地信号，电源VDD通过100nF电容连接至地信号。MCU的EXTAL引脚和XTAL引脚两端连接8MHZ晶振，EXTAL引脚和XTAL引脚分别通过20pF电容连接至地信号。以下对工作原理进行详细说明。

存储器4中预先存储了系统设定好的或者用户设定好的控制二极管发光的PWM信号，报警模块1报警时，微处理器3调用存储器4存储的PWM控制信号控制开关模块5，并进一步控制RGB发光模组6的发光颜色。

本实施例中的存储器可以存储两种数据：一是存储已设定好（默认）的各种颜色数据，用户从已设定好（默认）的数据中选择颜色，按以下方式操作：短按S1按键进入默认数据选择模式，然后操作S3或S4按键可上下选择自己想设定的颜色，在选择相应的数据时，RGB发光模组整体颜色会根据当前所选的数据显示相应的颜色，用户再次短按S1按键时即设定成功；选择颜色时需再次短按S1按键予以确认否则认为未设定成功，颜色显示保持设定之前的状态，另外，若超过5S未进行任何按键（S1、S3、S4）操作也认为未设定成功。设定成功后或5S未进行任何的按键操作将退出设置模式回到正常显示界面，若需重新设定颜色可按上述步骤操作。

二是存储用户自己设定的指令及对应的颜色数据；用户根据自己喜好设定颜色，按以下方式操作：长按S1按键进入自动调节模式，操作S2、S3、S4按键，MCU可输出PWM控制信号，该PWM控制信号可分别调节RGB发光模组的占空比值（空比值可循环改变），即PWM值，每一颗灯的占空比值的改变相应改变颜色的显示，用户调节到自己喜欢的颜色后再次短按S1按键时即置成功；选择颜色时需再次短按S1按键予以确认否则认为未设定成功，颜色显示保持设定之前的状态，另外若超过5S未进行任何按键（S1、S2、S3、S4）操作也认为未设定成功。设定成功后或5S未进行任何的按键操作将退出设置模式回到正常显示界面，若需重新设定颜色可按上述步骤操作。用户根据自己喜好调节的颜色设定成功后，此颜色对应的数据将存储为默认的可选择的数据。颜色选择模式中，必须是一种颜色选择模式退出后方能进入另一种模式调节以避免按键混乱使用。开关模块5，连接收微处理器输出的PWM控制信号，开关模块5可以驱动RGB发光模组6；RGB发光模组6根据开关模块5的输出信号显示相应的颜色； 

RGB发光模组6由红（R）灯、绿（G）灯、蓝（B）灯三个灯集成，可以实现单路灯点亮，也可以是任意的二路灯或者三路灯同时点亮混出其它的颜色。混光所得到的颜色是无限制的，其原理是对RGB三路灯同时给予不同的占空比值改变RGB单位时间内三种灯光通量的比值来实现。RGB发光模组6可置于表盘底部、指针底部或是其它可视的界面并通过导光结构或是导光板让光线均匀的投射在显示界面。此部件与控制电路模块相连。接收控制电路模块的驱动信号，根据驱动信号的改变混光出不同的颜色。

本实施例中的报警模块可以是设定车速大于某一额定值报警，比如设定车速大于100km/h则报警；还可设定水温、燃油、转速等超过某一预警值而报警；还可以是故障信号报警，比如胎压故障，ABS故障等厂商设定的报警信号；也可以是其他的超过某一预警值的报警，可以根据用户需要设定。

本实施例中的用户输入模块2也可以是一显示输入装置，用户可以对该显示装置进行操作，比如一系列的设定操作等，预先设定的颜色可以在该显示装置中显示出来，这样用户操作更方便，对所设定的颜色更加一目了然。

本实用新型还公开了一种报警仪表，包括仪表盘，还包括上述的控制系统，该控制系统包括：报警模块1、用户输入模块2、微处理器3、开关模块5、RGB发光模组6、存储器4；上述各模块的连接关系及功能已经描述，此处不再赘述。报警模块1、用户输入模块2、微处理器3、开关模块5、存储器4设置于仪表盘内，RGB发光模组6设置于仪表盘表面，方便用户查看发光的颜色。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种控制系统，其特征在于，包括：报警模块、用户输入模块、微处理器、开关模块、RGB发光模组、存储器；所述微处理器根据用户输入模块的输入操作输出PWM控制信号，所述PWM控制信号存储于存储器中，所述PWM控制信号进一步控制开关模块的打开和关断，RGB发光模组根据开关模块的打开和闭合进一步发出不同颜色的光；微处理器根据报警模块发出的报警信号调用存储器存储的PWM控制信号，并进一步控制RGB发光模组的发光；所述用户输入模块是一显示输入装置。 

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述用户输入模块包括电阻R5、电阻R6电容C1、电容C2、至少两个按键开关S1、S2、以及与按键开关一一对应的电阻R1、R2；电阻R5和电容C2串联后的电阻R5的开放端连接第一电源，电容C2的开放端连接地信号，电阻R6与电容C1串联后的电阻R6的开放端连接电阻R5和电容C2的节点，电容C1的开放端连接地信号，电阻R6与电容C1的节点与微处理器连接；所述电阻R1与按键开关S1串联，电阻R1的开放端连接电阻R5和电容C2的节点，按键开关S1的开放端连接地信号；所述电阻R2与按键开关S2串联，电阻R2的开放端连接电阻R1和按键开关S1的节点，按键开关S2的开放端连接地信号。 

3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述用户输入模块还包括两个按键开关S3、S4、以及与按键开关一一对应的电阻R3、R4；所述电阻R3与按键开关S3串联，电阻R3的开放端连接电阻R2和按键开关S2的节点，按键开关S3的开放端连接地信号；所述电阻R4与按键开关S4串联，电阻R4的开放端连接电阻R3和按键开关S3的节点，按键开关S4的开放端连接地信号。 

4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述开关模块包括开关管M1、开关管M2、开关管M3、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12；所述开关管M1的控制端经过电阻R7连接至微处理器，开关管M1的控制端经过电阻R8连接至地信号，开关管M1的第一端连接至地信号，开关管M1的第二端一端连接至RGB发光模组；所述开关管M2的控制端经过电阻R9连接至微处理器，开关管M2的控制端经过电阻R10连接至地信号，开关管M2的第一端连接至地信号，开关管M2的第二端连接至RGB发光模组；所述开关管M3的控制端经过电阻R11连接至微处理器，开关管M3的控制端经过电阻R12连接至地信号，开关管M3的第一端连接至地信号，开关管M3的第二端连接至RGB发光模组。 

5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述开关管为NPN三极管，开关管的控制端为基极，开关管的第一端是发射极，开关管的第二端为集电极。 

6.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述RGB发光模组包括发红光二极管R、 发绿光二极管G、发蓝光二极管B、电阻R13、电阻14、电阻R15；发红光二极管R的正端经过电阻R13连接至第二电源，所述发红光二极管R的负端连接开关管M1的第二端；发绿光二极管G的正端经过电阻R14连接至第二电源，所述发绿光二极管G的负端连接开关管M2的第二端；发蓝光二极管B的正端经过电阻R15连接至第二电源，所述发蓝光二极管B的负端连接开关管M3的第二端。 

7.根据权利要求1-6任一项所述的控制系统，其特征在于，所述微处理器为51系列MCU。 

8.一种报警仪表，包括仪表盘，其特征在于，还包括权利要求1-7任一项所述的控制系统，所述报警模块、用户输入模块、微处理器、开关模块、存储器设置于仪表盘内，所述RGB发光模组设置于仪表盘表面。 

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