CN203012414U - 一种嵌入式航标测控节能控制终端 - Google Patents
一种嵌入式航标测控节能控制终端 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203012414U CN203012414U CN 201320047787 CN201320047787U CN203012414U CN 203012414 U CN203012414 U CN 203012414U CN 201320047787 CN201320047787 CN 201320047787 CN 201320047787 U CN201320047787 U CN 201320047787U CN 203012414 U CN203012414 U CN 203012414U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- low
- battery
- power
- navigation mark
- collecting unit
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种嵌入式航标测控节能控制终端，包括低功耗单片机、ARM核心处理器、LED灯控制电路和LED灯，ARM核心处理器与低功耗单片机双向连接，低功耗单片机通过LED灯控制电路向LED灯发送控制驱动信号；其特征在于，还包括：电池充放电管理单元、电池电流采集单元、电池电压采集单元、光敏采样模块和电源管理组。本实用新型具有电池寿命长、系统功耗低且系统使用维护成本低的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种嵌入式航标测控节能控制终端，属于测控系统设计技术领域。
背景技术
航标通常设置在通航水域及其附近，用以标示航道、锚地、碍航物、浅滩等。航标作为水上交通的重要警示标志，对航运的安全运行起着非常重要的作用，一旦航标因故障或遭到破坏不能正常工作将直接影响航运船只的安全，因此航标要求在长时间内不间断可靠工作。
航标通常由充电电池供电，充电电池则依靠太阳能翻板充电。目前，现有技术主要存在以下不足：（1）航标灯加电即工作，因此充电电池的充电和放电是同时进行的，无电源管理，这直接导致造成电池的损坏率较高、航标使用成本增大；同时现有技术中缺少对航标电池各工作参数的监测，用户远距离无法探知电源好坏，这增加了管理难度，进一步增大了航标的使用成本。（2）航标灯和系统控制电路功耗大，电池电量不能支持航标至少3个月的工作时间，航标不能满足使用需求，且维护成本高。
实用新型内容
针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是克服现有技术中航标充电电池损坏率高、缺少电源监控且航标灯和相应控制电路功耗过大的缺点，提供一种航标电池寿命长、系统功耗低且系统使用维护成本低的嵌入式航标测控节能控制终端。
为了解决上述问题，本实用新型采用了以下的技术方案。
一种嵌入式航标测控节能控制终端，包括低功耗单片机、ARM核心处理器、LED灯控制电路和LED灯，ARM核心处理器与低功耗单片机双向连接，低功耗单片机通过LED灯控制电路向LED灯发送控制驱动信号；其特征在于，还包括：电池充放电管理单元、电池电流采集单元、电池电压采集单元、光敏采样模块和电源管理组；
太阳能充电翻板通过电池充放电管理单元对电池充电，电池端子分别通过电池电流采集单元和电池电压采集单元与低功耗单片机连接，低功耗单片机的输出口与电池充放电管理单元的受控口连接，其中电池电流采集单元用于采集电池充电电流和放电电流；用于感应外界环境亮度的光敏采样模块的输出口与低功耗单片机的输入口连接；ARM核心处理器通过电源管理组分别与GPS模块、GPRS模块和外围电路连接。
进一步地，所述的ARM核心处理器采用LPC2387 器件公司：飞利浦），所述的低功耗单片机采用STC12LE5410AD。
相比现有技术，本实用新型具有如下优点：
（1）本实用新型电池电流采集单元和电池电压采集单元对航标电池进行参数采集后发送给低功耗单片机，低功耗单片机对航标电池的充电电流、放电电流等参数进行分析判断并通过电池充放电管理单元对电池的充电和放电进行控制管理，实现充放电分时进行并避免充电电流超过额定值等情况的发生，从而保障电池的使用寿命。
（2）本实用新型ARM核心处理器通过电源管理组对GPS模块、GPRS模块和各外围电路进行电源管理，使各模块分时工作，不需要某模块工作时，可以直接关断电源，使其工作在休眠状态，系统工作电流最小时仅为9mA，降低了系统功耗，当航标按24次/天上报数据，上报数据时航标正常工作，其余时间工作在低功耗状态，每天总耗能0.65安时/天 这保证了航标电池储蓄电能能够维持航标的不间断工作。
（3）本实用新型中LED灯亮度随环境亮度改变而改变，白天环境亮度高时，LED灯亮度相信提高，夜晚环境亮度低时，LED灯亮度则相应降低，达到了节能减耗的目的，同时LED灯工作在斩波状态下进一步降低了LED灯的能量消耗。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图。
图2 为本实用新型软件流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，一种嵌入式航标测控节能控制终端，包括低功耗单片机、ARM核心处理器、LED灯控制电路和LED灯，ARM核心处理器与低功耗单片机双向连接，低功耗单片机通过LED灯控制电路向LED灯发送控制驱动信号。该嵌入式航标测控节能控制终端还包括：电池充放电管理单元、电池电流采集单元、电池电压采集单元、光敏采样模块和电源管理组。
其中低功耗单片机采用STC12LE5410AD，ARM核心处理器采用LPC2387，LED灯控制电路采用低压差、高效率的节能控制开关电路。
太阳能充电翻板通过电池充放电管理单元对电池充电，电池端子分别通过电池电流采集单元和电池电压采集单元与低功耗单片机连接，低功耗单片机的输出口与电池充放电管理单元的受控口连接，其中电池电流采集单元用于采集电池充电电流和放电电流；
用于感应外界环境亮度的光敏采样模块的输出口与低功耗单片机的输入口连接。
ARM核心处理器通过电源管理组分别与用于航标的定位的GPS模块、用于嵌入式航标测控节能控制终端与中心机进行通讯GPRS模块和外围电路连接。
本实用新型的具体工作原理如下：
太阳能充电翻板将太阳能转换为电能后通过电池充放电管理单元对电池充电，电池电流采集单元和电池电压采集单元则对电池的充电电流、放电电流、电池电压等参数进行采集，然后将采集得到的参数发送给低功耗单片机，低功耗单片机根据各参数进行分析计算并向电池充放电管理单元发出控制信号从而对电池的充放电进行控制管理，例如：当白天日光充足时，电池电流采集单元采样到充电电流很大，电池电量能够保证航标的正常工作，此时电池充放电管理单元控制电池同时充电和放电，当外界阳光充足，充电电流过大超过充电额定值时，低功耗单片机可发出控制信号自动增加电池充放电管理单元中控制电路电流，以降低充电电流，从而避免电池因过大充电电流而损坏，同时低功耗单片机还可以根据充电电流的大小，对电池进行快充与慢充控制，进一步降低对电池的伤害；当晚上无阳光照射而不能对电池充电时，电池充放电管理单元控制电池只进行放电，从而保证充放电分时进行，保障电池的使用寿命；同时低功耗单片机还可以统计分析充放电流参数，随时监测电池的工作状态是否正常。
光敏采样模块对环境亮度进行感应并将感应结果发送给低功耗单片机，低功耗单片机根据环境亮度调整输出不同占空比的控制驱动信号通过LED灯控制电路对LED灯进行控制与驱动从而实现LED灯亮度随环境亮度改变而改变，白天环境亮度高时，LED灯亮度相信提高，夜晚环境亮度低时，LED灯亮度则相应降低，达到了节能减耗的目的，同时由于LED灯是工作在斩波状态下的，虽然只用一半的功耗驱动LED灯（如高电平期间点亮LED灯，低电平期间熄灭LED灯），但因为利用了人眼的“视觉驻留效应”LED灯能发出同样的亮度并稳定显示。
ARM核心处理器通过电源管理组对GPS模块、GPRS模块和各外围电路进行电源管理，使各模块分时工作，不需要某模块工作时，可以直接关断电源，使其工作在休眠状态或低功耗状态，电流最小时仅为9mA，这保证了航标电池储蓄电能能够维持航标的不间断工作。
大部分时间，系统只需依照预先设置的时间，按时报告各种状态参数，此时只保留LED灯控制电路、电池电流采集单元和电池电压采集单元工作，GPRS模块工作在低功耗状态，GPS模块断电，ARM核心处理器和低功耗单片机处在休眠状态，其中单片机只开放一个唤醒触发端口。当GPRS模块接收到中心机指令、或者有外界报警信号时、或者预置时间到时，唤醒低功耗单片机进入工作状态，由低功耗单片机唤醒ARM核心处理器，ARM核心处理器处理中心机指令和报警信号，打开GPS模块电源，将航标状态数据上传。图2为本实用新型软件流程图。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (2)
1.一种嵌入式航标测控节能控制终端，包括低功耗单片机、ARM核心处理器、LED灯控制电路和LED灯，ARM核心处理器与低功耗单片机双向连接，低功耗单片机通过LED灯控制电路向LED灯发送控制驱动信号；其特征在于，还包括：电池充放电管理单元、电池电流采集单元、电池电压采集单元、光敏采样模块和电源管理组；
太阳能充电翻板通过电池充放电管理单元对电池充电，电池端子分别通过电池电流采集单元和电池电压采集单元与低功耗单片机连接，低功耗单片机的输出口与电池充放电管理单元的受控口连接，其中电池电流采集单元用于采集电池充电电流和放电电流；用于感应外界环境亮度的光敏采样模块的输出口与低功耗单片机的输入口连接；ARM核心处理器通过电源管理组分别与GPS模块、GPRS模块和外围电路连接。
2.根据权利要求1所述的一种嵌入式航标测控节能控制终端，其特征在于，所述的ARM核心处理器采用LPC2387，所述的低功耗单片机采用STC12LE5410AD。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320047787 CN203012414U (zh) | 2013-01-29 | 2013-01-29 | 一种嵌入式航标测控节能控制终端 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320047787 CN203012414U (zh) | 2013-01-29 | 2013-01-29 | 一种嵌入式航标测控节能控制终端 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203012414U true CN203012414U (zh) | 2013-06-19 |
Family
ID=48603988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201320047787 Expired - Fee Related CN203012414U (zh) | 2013-01-29 | 2013-01-29 | 一种嵌入式航标测控节能控制终端 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203012414U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104240420A (zh) * | 2014-09-18 | 2014-12-24 | 金枫 | 基于北斗定位和移动网络、以太网通讯的航标灯防盗系统 |
| CN108737709A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-11-02 | 无锡正元信息科技有限公司 | 一种太阳能双摄物联网相机 |
| US20200193373A1 (en) * | 2017-04-03 | 2020-06-18 | Arad Art Display Ltd. | Parcel delivery system and parcel delivery assembly |
-
2013
- 2013-01-29 CN CN 201320047787 patent/CN203012414U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104240420A (zh) * | 2014-09-18 | 2014-12-24 | 金枫 | 基于北斗定位和移动网络、以太网通讯的航标灯防盗系统 |
| US20200193373A1 (en) * | 2017-04-03 | 2020-06-18 | Arad Art Display Ltd. | Parcel delivery system and parcel delivery assembly |
| CN108737709A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-11-02 | 无锡正元信息科技有限公司 | 一种太阳能双摄物联网相机 |
| CN108737709B (zh) * | 2018-08-29 | 2024-01-02 | 无锡正元信息科技有限公司 | 一种太阳能双摄物联网相机 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201781298U (zh) | 用于led大屏幕显示屏的直流时控器 | |
| CN204285276U (zh) | 监控照明一体化太阳能路灯 | |
| CN203012414U (zh) | 一种嵌入式航标测控节能控制终端 | |
| CN202102271U (zh) | 基于太阳能供电的节能云台控制器 | |
| CN112637706B (zh) | 小型化低功耗水位雨量采集装置和工作方法 | |
| CN201549909U (zh) | 多功能太阳能充电综合保护控制器 | |
| CN108156711A (zh) | 一种智能太阳能led路灯控制系统 | |
| CN204901621U (zh) | 太阳能、市电互补智能led航空障碍灯 | |
| CN102427640A (zh) | 一种远程监控的风光互补led路灯系统 | |
| CN106657916A (zh) | 一种太阳能智能续航监控方法及系统 | |
| CN104133233B (zh) | 组合电源互备份智慧型船用定位终端及定位信息上传策略 | |
| CN203446080U (zh) | 一种太阳能led路灯控制器 | |
| CN102393447B (zh) | 太阳能气体探测器 | |
| CN212851118U (zh) | 一种基于物联网模块的太阳能led灯恒流控制系统 | |
| CN206018480U (zh) | 一种太阳能声光时控led集成路灯 | |
| CN201918750U (zh) | 输电线路在线监测终端设备节电管理装置 | |
| CN202750289U (zh) | 一种基于zigbee的太阳能路灯控制器 | |
| CN114080077A (zh) | 一种带wifi及蓝牙双模的led控制器 | |
| CN207455241U (zh) | 一种油脂厂办公大楼用探照灯智能控制系统 | |
| CN203206568U (zh) | 超低功耗的风光互补led路灯智能监控器 | |
| CN202773152U (zh) | 一种基于电力载波通信的单灯控制器 | |
| CN201017477Y (zh) | 移动式太阳能交通信号灯控制系统 | |
| CN201732474U (zh) | 具有黄闪功能的太阳能移动交通信号灯控制器 | |
| CN107750068A (zh) | 一种基于手机app检测的混合型LED电路结构 | |
| CN218825856U (zh) | 一种低功耗智能限速牌 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130619 Termination date: 20210129 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |