CN204690630U - 一种无线同频闪烁太阳能道钉 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种无线同频闪烁太阳能道钉，包括：电池单元(1)、发光二极管单元(2)、微处理器单元(3)、光控单元(4)、微处理器供电控制单元(5)和卫星信号处理单元(6)；所述卫星信号处理单元(6)，用于接收卫星时间信号，输出一包含基准同步时间的信号给微处理器单元(3)；所述微处理器单元(3)，用于接收所述卫星信号处理单元(6)输出的信号以控制发光二极管单元(2)闪烁的起始时间以及频率；由于通过接收卫星时间信号来实现各太阳能道钉的无线同步或时序闪烁，因此本申请的无线同频闪烁太阳能道钉在实现无线同频闪烁的同时，无需布线不破坏路面。

Description

一种无线同频闪烁太阳能道钉
技术领域
本申请涉及道钉领域，特别是一种基于卫星授时的无线同频闪烁的道钉。
背景技术
现代公路交通车流量大，车速高，交通标志线起着重要的指引作用。近年来，在交通交叉口，重要桥梁出入口、收费站口和高速公路的两侧及分道线均设有太阳能道钉。太阳能道钉是道路交通设施的一种主动发光警示产品，它通过太阳能板接光光能转化成电能，然后给相关的储能元器件充电，储能元器件再通过放电给太阳能道钉中的发光器件如发光二极管供电使发光器件发光。
目前，太阳能道钉存在的主要问题是各太阳能道钉之间闪烁不同步或没有按一定时序进行闪烁，实践结果表明，动态无规律的闪烁模式会让司机视觉不舒服，导致注意力降低，甚至造成眩晕感，因此需要一个时间基准来协调安排各分散的太阳能道钉之间的闪烁时序，常用的方案是将各个分散的太阳能道钉进行有线连接进而统一控制，但这需要在路面开槽布线，施工和维护成本高。
发明内容
本申请提供一种无线同频闪烁太阳能道钉，接收卫星时间信号，以时间信号为基准，来协调安排各太阳能道钉的闪烁时序。
本申请提供一种无线同频闪烁太阳能道钉，包括电池单元(1)、发光二极管单元(2)、微处理器单元(3)、光控单元(4)、微处理器供电控制单元(5)和卫星信号处理单元(6)；
所述电池单元(1)，吸收光能转化为电能并储存，其用于给所述微处理器单元(3)、卫星信号处理单元(6)和发光二极管单元供电(2)；
所述微处理器供电控制单元(5)，连接于电池单元(1)和卫星信号处理单元(6)之间，用于接收微处理器单元(3)输出的一开关信号以切断或打开电池单元(1)对卫星信号处理单(2)的供电；
所述光控单元(4)，接受外界光照以输出信号给微处理器单元(3)，当外界光照强度大于第一光照强度时输出第一信号给微处理器单元(3)，所述第一信号用于使微处理器单元(3)控制发光二极管单元(2)不发光；当外界光照强度小于或等于第一光照强度时输出第二信号给微处理器单元(3)，所述第二信号用于使微处理器单元(3)控制发光二极管单元(2)发光；
所述卫星信号处理单元(6)，用于接收卫星时间信号，输出同步周期的信号给微处理器单元(3)；所述卫星信号处理单元(6)包括型号为JRCG951的芯片U1，所述芯片U1的第1管脚与一卫星信号接收天线相连，所述卫星信号接收天线接收卫星时间信号；芯片U1的第2、3、4、6、8、9、10、12、14、15、17、19、21、22、23、24、26、28、29、33、35、36管脚接地；芯片U1的第5管脚与第8管脚之间连有一电容C6，芯片U1的第5管脚与第11管脚之间连有一电阻R9；芯片U1的第7、13、16、18、25、27、32、34管脚悬空；芯片U1的第11管脚与三个接地电容C10、C11、C12相连，芯片U1的第11管脚还与一电感L1的一端相连，电感L1的另一端用于接收所述微处理器供电控制单元(5)发出的信号；芯片U1的第20管脚与二极管D4的阳极相连，二极管D4的阴极连有一接地电阻R11，二极管D4的阴极作为卫星信号处理单元(6)的输出端，输出一包含基准同步时间的信号给微处理器单元(3)；
所述微处理器单元(3)，用于接收所述卫星信号处理单元(6)输出的具有同步周期的信号，来校准微处理器单元(3)的循环周期，使发光二极管单元(2)同步闪烁；所述微处理器单元(3)包括型号为PIC12F508的芯片U2，所述芯片U2的第1管脚经电阻R10与电池单元(1)的输出端相连；芯片U2的第2管脚与一接地电容C8相连，第3管脚与一接地电容C9相连，第2管脚和第3管脚之间还连有一高精度晶振Y1；芯片U2的第4管脚与所述二极管D4的阴极相连，用于接收所述卫星信号处理单元(6)发出的具有同步周期的信号；芯片U2的第5管脚通过一电阻R13与三极管Q3的基极相连，三极管Q3的基极还接有一接地电阻R14，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极通过一电阻R12与发光二极管单元的阴极相连，发光二极管单元的阳极与电池单元(1)的输出端相连；芯片U2的第6管脚与微处理器供电控制单元(5)的输入端相连，用于输出所述开关信号给微处理器供电控制单元(5)；芯片U2的第7管脚与光控单元(4)的输出端相连；芯片U2的第8管脚接地。
本申请的有益效果是：由于通过接收卫星时间信号来实现各太阳能道钉的无线同步或时序闪烁，无需布线不破坏路面。
附图说明
图1为本申请的无线同频闪烁太阳能道钉的一种实施的结构示意图；
图2为本申请的无线同频闪烁太阳能道钉的一种实施中的电池单元的一种原理图；
图3为本申请的无线同频闪烁太阳能道钉的一种实施中的微处理器供电控制单元的一种原理图；
图4为本申请的无线同频闪烁太阳能道钉的一种实施中的光控单元的一种原理图；
图5为本申请的无线同频闪烁太阳能道钉的一种实施中的卫星信号处理单元的一种原理图；
图6为本申请的无线同频闪烁太阳能道钉的一种实施中的微处理器单元的一种原理图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。
请参照图1，本申请提供一种无线同频闪烁太阳能道钉，包括电池单元1、发光二极管单元2、微处理器单元3、光控单元4、微处理器供电控制单元5和卫星信号处理单元6。下面具体说明。
电池单元1，吸收光能转化为电能并储存，其用于给所述微处理器单元3、卫星信号处理单元6和发光二极管单元供电2；电池单元1可以包括一太阳能板和一充电电池组，如图2所示。
微处理器供电控制单元5，连接于电池单元1和卫星信号处理单元6之间，用于接收微处理器单元3输出的一开关信号以切断或打开电池单元1对卫星信号处理单2的供电。请参照图3，微处理器供电控制单元5实现的一种电路中，其包括增强型P沟道MOS管Q2；MOS管Q2的漏极与一二极管的阳极相连，此二极管的阴极与MOS管Q2的源极相连；MOS管Q2的漏极为微处理器供电控制单元5的输出端；MOS管Q2的源极与栅极之间连有一电阻R7；MOS管Q2的栅极还与电阻R8的一端相连，电阻R8的另一端与卫星信号处理单元6相连；MOS管Q2的源极连有二个接地电容C3、C4，MOS管Q2的源极还与电池单元1的输出端相连。
光控单元4，接受外界光照以输出信号给微处理器单元3，当外界光照强度大于第一光照强度时输出第一信号给微处理器单元3，所述第一信号用于使微处理器单元3控制发光二极管单元2不发光；当外界光照强度小于或等于第一光照强度时输出第二信号给微处理器单元3，所述第二信号用于使微处理器单元3控制发光二极管单元2发光。请参照图4，为光控单元4实现的一种原理图。
卫星信号处理单元6，用于接收卫星时间信号，输出同步周期的信号给微处理器单元3，各个无线同频闪烁太阳能道钉，其卫星信号处理单元6是相同的，接受卫星时间信号，输出具有同步周期的秒脉冲给微处理器单元3；请参照图5，卫星信号处理单元6,包括型号为JRCG951的芯片U1，所述芯片U1的第1管脚与一卫星信号接收天线相连，卫星信号接收天线接收卫星时间信号，卫星信号接收天线的中心频率为1575.42MHz；芯片U1的第2、3、4、6、8、9、10、12、14、15、17、19、21、22、23、24、26、28、29、33、35、36管脚接地；芯片U1的第5管脚与第8管脚之间连有一电容C6，芯片U1的第5管脚与第11管脚之间连有一电阻R9；芯片U1的第7、13、16、18、25、27、32、34管脚悬空；芯片U1的第11管脚与三个接地电容C10、C11、C12相连，芯片U1的第11管脚还与一电感L1的一端相连，电感L1的另一端用于接收微处理器供电控制单元5发出的信号；芯片U1的第20管脚与二极管D4的阳极相连，二极管D4的阴极连有一接地电阻R11，二极管D4的阴极作为卫星信号处理单元6的输出端，输出一包含基准同步时间的信号给微处理器单元3。
所述微处理器单元3，用于接收所述卫星信号处理单元6输出的具有同步周期的信号，来校准微处理器单元3的循环周期，从而使发光二极管单元2同步闪烁。请参照图6，微处理器单元3包括型号为PIC12F508的芯片U2，所述芯片U2的第1管脚经电阻R10与电池单元1的输出端相连；芯片U2的第2管脚与一接地电容C8相连，第3管脚与一接地电容C9相连，第2管脚和第3管脚之间还连有一高精度晶振Y1；芯片U2的第4管脚与二极管D4的阴极相连，用于接收所述卫星信号处理单元6发出的具有同步周期的信号，即具有同步周期的秒脉冲；芯片U2的第5管脚通过一电阻R13与三极管Q3的基极相连，三极管Q3的基极还接有一接地电阻R14，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极通过一电阻R12与发光二极管单元的阴极相连，发光二极管单元的阳极与电池单元1的输出端相连；芯片U2的第6管脚与微处理器供电控制单元的输入端相连，用于输出所述开关信号给微处理器供电控制单元5；芯片U2的第7管脚与光控单元4的输出端相连；芯片U2的第8管脚接地。
上述各单元的配合可以使本申请的无线同频闪烁太阳能道钉更好地工作。
首先是节电及延长寿命：当发光二极管单元2需要长亮或者在白天不需要亮的时候，这里候卫星信号处理模块6不需要工作，因此微处理器单元3发出信号给微处理器供电控制单元5，以切断电池单元1对卫星信号处理单元6的供电。另外，通过选取适当的第一光照强度，使得白天的时候发光二极管单元2不发光，只有在夜晚时发光二极管单元2才进行发光来起作用。另外，在夜晚发光二极管单元2发光时，当卫星信号处理单元6接收卫星时间信号发出秒脉冲来校正微处理器单元3的循环周期，从而使发光二极管单元2同步闪烁后，微处理器单元3可以发出信号给微处理器供电控制单元5，以切断电池单元1对卫星信号处理单元6的供电，可以每隔一定的时间如20分钟，卫星信号处理单元6又接收卫星时间信号发出秒脉冲来校正微处理器单元3的循环周期，从而使发光二极管单元2同步闪烁，然后微处理器单元3可以发出信号给微处理器供电控制单元5，以切断电池单元1对卫星信号处理单元6的供电。
其次是无线同频闪烁的方式可以有多种，比如各无线同频闪烁太阳能道钉接收卫星时间信号，可以同步同频率地闪烁，也可以依次同频率地闪烁。本申请通过对卫星信号处理单元6和微处理器单元3分别用芯片U1和U2实现，从而可以使初次同步时间小于60秒钟，十分地快捷和方便。
以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (3)

1.一种无线同频闪烁太阳能道钉，其特征在于，包括：电池单元(1)、发光二极管单元(2)、微处理器单元(3)、光控单元(4)、微处理器供电控制单元(5)和卫星信号处理单元(6)；
所述电池单元(1)，吸收光能转化为电能并储存，其用于给所述微处理器单元(3)、卫星信号处理单元(6)和发光二极管单元供电(2)；
所述微处理器供电控制单元(5)，连接于电池单元(1)和卫星信号处理单元(6)之间，用于接收微处理器单元(3)输出的一开关信号以切断或打开电池单元(1)对卫星信号处理单(2)的供电；
所述光控单元(4)，接受外界光照以输出信号给微处理器单元(3)，当外界光照强度大于第一光照强度时输出第一信号给微处理器单元(3)，所述第一信号用于使微处理器单元(3)控制发光二极管单元(2)不发光；当外界光照强度小于或等于第一光照强度时输出第二信号给微处理器单元(3)，所述第二信号用于使微处理器单元(3)控制发光二极管单元(2)发光；
所述卫星信号处理单元(6)，用于接收卫星时间信号，输出同步周期的信号给微处理器单元(3)；所述卫星信号处理单元(6)包括型号为JRCG951的芯片U1，所述芯片U1的第1管脚与一卫星信号接收天线相连，所述卫星信号接收天线接收卫星时间信号；芯片U1的第2、3、4、6、8、9、10、12、14、15、17、19、21、22、23、24、26、28、29、33、35、36管脚接地；芯片U1的第5管脚与第8管脚之间连有一电容C6，芯片U1的第5管脚与第11管脚之间连有一电阻R9；芯片U1的第7、13、16、18、25、27、32、34管脚悬空；芯片U1的第11管脚与三个接地电容C10、C11、C12相连，芯片U1的第11管脚还与一电感L1的一端相连，电感L1的另一端用于接收所述微处理器供电控制单元(5)发出的信号；芯片U1的第20管脚与二极管D4的阳极相连，二极管D4的阴极连有一接地电阻R11，二极管D4的阴极作为卫星信号处理单元(6)的输出端，输出一包含基准同步时间的信号给微处理器单元(3)；
所述微处理器单元(3)，用于接收所述卫星信号处理单元(6)输出的具有同步周期的信号，来校准微处理器单元(3)的循环周期，使发光二极管单元(2)同步闪烁；所述微处理器单元(3)包括型号为PIC12F508的芯片U2，所述芯片U2的第1管脚经电阻R10与电池单元(1)的输出端相连；芯片U2的第2管脚与一接地电容C8相连，第3管脚与一接地电容C9相连，第2管脚和第3管脚之间还连有一高精度晶振Y1；芯片U2的第4管脚与所述二极管D4的阴极相连，用于接收所述卫星信号处理单元(6)发出的具有同步周期的信号；芯片U2的第5管脚通过一电阻R13与三极管Q3的基极相连，三极管Q3的基极还接有一接地电阻R14，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极通过一电阻R12与发光二极管单元的阴极相连，发光二极管单元的阳极与电池单元(1)的输出端相连；芯片U2的第6管脚与微处理器供电控制单元(5)的输入端相连，用于输出所述开关信号给微处理器供电控制单元(5)；芯片U2的第7管脚与光控单元(4)的输出端相连；芯片U2的第8管脚接地。
2.如权利要求1所述的无线同频闪烁太阳能道钉，其特征在于，所述微处理器供电控制单元(5)包括增强型P沟道MOS管Q2；MOS管Q2的漏极与一二极管的阳极相连，此二极管的阴极与MOS管Q2的源极相连；MOS管Q2的漏极为所述微处理器供电控制单元(5)的输出端，与所述电感L1相连；MOS管Q2的源极与栅极之间连有一电阻R7；MOS管Q2的栅极还与电阻R8的一端相连，电阻R8的另一端与所述芯片U2的第6管脚相连；MOS管Q2的源极连有二个接地电容C3、C4，MOS管Q2的源极还与电池单元(1)的输出端相连。
3.如权利要求1所述的无线同频闪烁太阳能道钉，其特征在于，所述卫星信号接收天线的中心频率为1575.42MHz。
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