CN209994583U

CN209994583U - 一种太阳能交通标牌控制电路

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Publication number: CN209994583U
Application number: CN201920099975.2U
Authority: CN
Inventors: 刘维杰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-01-22
Filing date: 2019-01-22
Publication date: 2020-01-24
Anticipated expiration: 2029-01-22

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能交通标牌控制电路，包括太阳能供电模块、节能控制模块、充电管理模块、电压检测模块、RF发射供电模块、RF接收供电模块、单片机通信模块和LED驱动模块；所述太阳能供电模块分别与所述节能控制模块、充电管理模块连接；所述单片机通信模块分别与所述太阳能供电模块、RF发射供电模块、LED驱动模块连接；所述充电管理模块分别与所述电压检测模块、RF发射供电模块、RF接收供电模块连接；所述RF发射供电模块分别与所述节能控制模块、电压检测模块、RF接收供电模块连接；本实用新型采用太阳能板收集能量并转化为电能供系统使用，减少了市电使用量，节约能源，降低了使用成本。

Description

一种太阳能交通标牌控制电路

技术领域

本实用新型涉及到闪诱导标牌技术领域，尤其涉及到一种太阳能交通标牌控制电路。

背景技术

在道路上高速行驶过程中，由于雨雾或者多弯道等环境因素给司机的前方视线造成困扰，也是事故率高发的原因之一。

目前的交通标牌控制电路在使用过程中多采用市电供电，造成能源浪费，并增加了使用成本。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型提供一种太阳能交通标牌控制电路,解决的上述问题。

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案如下：

一种太阳能交通标牌控制电路，包括太阳能供电模块、节能控制模块、充电管理模块、电压检测模块、RF发射供电模块、RF接收供电模块、单片机通信模块和LED驱动模块；所述太阳能供电模块分别与所述节能控制模块、充电管理模块连接；所述单片机通信模块分别与所述太阳能供电模块、RF发射供电模块、LED驱动模块连接；所述充电管理模块分别与所述电压检测模块、RF发射供电模块、RF接收供电模块连接；所述RF发射供电模块分别与所述节能控制模块、电压检测模块、RF接收供电模块连接；所述太阳能供电模块包括电阻R3、R8、R11、电容C8、三极管Q1和太阳能板。

相对于现有技术的有益效果是，采用上述方案，本实用新型采用太阳能板收集能量并转化为电能供系统使用，减少了市电使用量，节约能源，降低了使用成本。

附图说明

为了更清楚的说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种太阳能交通标牌控制电路原理框图；

图2为本实用新型的一种太阳能交通标牌控制电路控制流程图；

图3为本实用新型的一种太阳能交通标牌控制电路太阳能供电模块电路原理图；

图4为本实用新型的一种太阳能交通标牌控制电路节能控制模块电路原理图；

图5为本实用新型的一种太阳能交通标牌控制电路充电管理模块电路原理图；

图6为本实用新型的一种太阳能交通标牌控制电路电压检测模块电路原理图；

图7为本实用新型的一种太阳能交通标牌控制电路RF发射供电模块电路原理图；

图8为本实用新型的一种太阳能交通标牌控制电路RF接收供电模块电路原理图；

图9为本实用新型的一种太阳能交通标牌控制电路下载接口电路原理图；

图10为本实用新型的一种太阳能交通标牌控制电路单片机通信电路原理图；

图11为本实用新型的一种太阳能交通标牌控制电路LED驱动模块电路原理图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语“固定”、“一体成型”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，在图中，结构相似的单元是用以相同标号标示。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。

如图1-11所示，本实用新型的一个实施例是：

一种太阳能交通标牌控制电路，包括太阳能供电模块、节能控制模块、充电管理模块、电压检测模块、RF发射供电模块、RF接收供电模块、单片机通信模块和LED驱动模块；所述太阳能供电模块分别与所述节能控制模块、充电管理模块连接；所述单片机通信模块分别与所述太阳能供电模块、RF发射供电模块、LED驱动模块连接；所述充电管理模块分别与所述电压检测模块、RF发射供电模块、RF接收供电模块连接；所述RF发射供电模块分别与所述节能控制模块、电压检测模块、RF接收供电模块连接。

所述太阳能供电模块用于将太阳能转化为电能；所述节能控制模块用于控制所述单片机通信模块中的RF无线模块是否启用；所述单片机通信模块用于控制所述LED驱动模块中灯光闪烁，以给出警示和引导。

所述单片机通信模块采用的是型号为STM8L101F3P6的单片机，通信采用的是E32系列的射频模块；所述单片机与所述射频模块通过串口方式连接。

所述太阳能供电模块中的太阳能板的输出电压为DC5.5V。

优选的，所述充电管理模块是以型号是TC4056A的集成电路为核心。

优选的，所述电压检测模块是以型号是XC61C-3.3V的集成电路为核心。

优选的，所述RF发射供电模块是以型号是TC6291的集成电路为核心。

优选的，所述RF接收供电模块是以型号是HT7533的集成电路为核心。

优选的，所述LED驱动模块采用黄色超高亮发光二极管作为发光元器件。

优选的，还包括用于所述单片机通信模块数据下载使用的下载接口。

所述太阳能供电模块包括电阻R3、R8、R11、电容C8、三极管Q1和太阳能板；

所述太阳能板的第1管脚与所述电阻R8的第一端连接；所述电阻R8的第二端分别与所述电阻R11的第一端、所述电容C8的第一端、所述三极管Q1的基极连接；所述电阻R3的第二端与所述三极管的集电极连接；所述太阳能板的第2管脚、所述电阻R11的第二端、所述电容C8的第二端、所述三极管Q1的发射极均接地；

所述太阳能板的输出电压为DC5.5V，输出功率为10W；所述三极管Q1的型号为PMBT3904。

所述节能控制模块包括电阻R5、R12、电容C9和三极管Q2；

所述电阻R8的第一端与所述电阻R5的第一端连接；

所述电阻R5的第二端分别与所述电阻R12的第一端、所述电容C9的第一端、所述三极管Q2的基极连接；所述电阻R12的第二端、所述电容C9的第二端、所述三极管Q2的发射极均接地；

所述三极管Q2的型号为PMBT3904/S。

所述充电管理模块包括电阻R10、电容C2-C4、电池BT1和集成电路U2；

所述电阻R5的第一端与所述电容C2的第一端连接；

所述电容C2的第一端分别与所述电容C3的第一端、所述集成电路U2的第4、8管脚连接；所述集成电路U2的第5管脚分别与所述电容C4的第一端、所述电池BT1的正极连接；所述集成电路U2的第2管脚与所述电阻R10的第一端连接；所述电阻R10的第二端、所述电容C2-C4的第二端、所述电池BT1的负极、所述集成电路U2的第1、3、6、7、9管脚均接地；

所述电池BT1为可充电锂电池；所述集成电路U2的型号为TC4056A。

所述电压检测模块包括电阻R9、电容C1、C7和集成电路U3；

所述电容C4的第一端与所述电容C7的第一端连接；所述电阻R9的第一端与所述电阻R3的第一端连接；

所述电容C7的第一端分别与所述电容C1的第一端、所述集成电路U3的第3管脚连接；所述电阻R9的第二端与所述集成电路U3的第1管脚连接；所述电容C1、C7的第二端、所述集成电路U3的第2管脚均接地；

所述集成电路U3的型号为XC61C-3.3V。

所述RF发射供电模块包括电阻R1、R2、R4、R7、电容C5-C6、电感L1、二极管D1-D2和集成电路U1；

所述电容C1的第一端与所述电阻R2的第一端连接；所述二极管D1的第1端与所述电阻R9的第二端连接；所述二极管D1的第2端与所述三极管Q2的集电极连接；

所述电阻R2的第一端分别与所述电感L1的第一端、所述集成电路U1的第5管脚连接；所述二极管D1的第3端分别与所述电阻R2的第二端、所述集成电路U1的第4管脚连接；所述集成电路U1的第6管脚与所述电阻R7的第一端连接；所述集成电路U1的第3管脚分别与所述电阻R1的第二端、所述电阻R4的第一端连接；所述集成电路U1的第1管脚分别与所述电感L1的第二端、所述二极管D2的正极连接；所述二极管D2的负极分别与所述电阻R4的第二端、所述电容C5-C6的第一端连接；所述电阻R1的第一端、所述电阻R7的第二端、所述电容C5-C6的第二端、所述集成电路U1的第2管脚均接地；

所述二极管D1的型号为BAW56/S；所述二极管D2的型号为B340A/S；所述集成电路U1的型号为TC6291。

所述RF接收供电模块包括电阻R13、电容C10和集成电路U4；

所述电容C1的第一端分别与所述集成电路U4的第2、4管脚连接；所述电容C10的第一端与所述电阻R9的第一端连接；所述电阻R13的第二端与所述电容C6的第一端连接；

所述集成电路U4的第3管脚分别与所述电阻R13的第一端、所述电容C10的第一端连接；所述集成电路U4的第1管脚、所述电容C10的第二端均接地；

所述集成电路U4的的型号为HT7533。

所述下载接口包括连接器J1；

所述电阻R3的第一端与所述连接器J1的第1针脚连接；所述连接器J1的第3针脚接地。

所述单片机通信模块包括电阻R14-R21、电容C12-C15、连接器J2和集成电路U5；

所述电阻R3的第一端与所述电阻R16的第一端连接；所述电容C6的第一端与所述电容C13的第一端连接；所述连接器J1的第2、4针脚依次分别与所述集成电路U5的第3-4管脚连接；所述电阻R3的第二端与所述集成电路U5的第6管脚连接；所述电阻R9的第二端与所述集成电路U5的第5管脚连接；

所述电阻R16的第二端分别与所述电容C15的第二端、所述集成电路U5的第4管脚连接；所述电容C12的第一端与所述集成电路U5的第8管脚连接；所述集成电路U5的第10管脚与所述电阻R21的第一端连接；所述电阻R21的第二端、所述电容C12的第二端、所述电容C15的第一端、所述集成电路U5的第7管脚均接地；所述集成电路U5的第1、20、16-13管脚依次分别与所述电阻R14、R15、R17-R20的第一端连接；所述电阻R14、R15的第二端依次分别与所述连接器J2的第3-4针脚连接；所述集成电路U5的第19-17管脚依次分别与所述连接器J2的第1、2、5针脚连接；所述连接器J2的第6针脚分别与所述电容C13-C14的第一端连接；所述电阻R17-R20的第二端、所述电容C13-C14的第二端、所述连接器J2的第7针脚均接地；

所述连接器J2用于连接E32系列射频模块；所述集成电路U5的型号为STM8L101F3P6。

所述LED驱动模块包括电阻R22-R23、发光二极管LED1和三极管Q3；

所述电容C7的第一端与所述发光二极管LED1的正极连接；所述电阻R22的第二端与所述集成电路U5的第9管脚连接；

所述发光二极管LED1的负极与所述三极管Q3的第3端连接；所述三极管Q3的第1端分别与所述电阻R22-R23的第一端连接；所述电阻R23的第二端、所述三极管Q3的第2端均接地；

所述发光二极管LED1为黄色超高亮发光二极管；所述三极管Q3的型号为KIA50N03。

系统的工作过程如下：

当MCU 检测到太阳能板的光照强度高于500LUX时，就判断当前为白天状态，白天电路所处理的工作：太阳能板给锂电池充电，MCU进入低功耗状态，RF 模块处于低功耗状态， LED灯驱动电路关闭，确保整个电路处于最低功耗状态，以节省电池能耗，保障电池电量充足；该产品太阳能充一天电，可连续工作时长达15天以上。

当MCU 检测到太阳能板的光照强度低于500LUX时，就判断当前为晚上状态或雨雾天状态，此状态下电路所处理的工作：MCU进入正常工作状态，RF 模块处于发射或接收状态，当MCU收到RF模块发出的同步信号时，所有的LED灯驱动电路便根据同步信号实现所有LED灯同步闪烁。

当MCU检测到电池电压低于3.3V时，整个电路将进入超低功耗状态，以达到防止电池过放及延长电池使用寿命的作用。

需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种太阳能交通标牌控制电路，其特征在于，包括太阳能供电模块、节能控制模块、充电管理模块、电压检测模块、RF发射供电模块、RF接收供电模块、单片机通信模块和LED驱动模块；所述太阳能供电模块分别与所述节能控制模块、充电管理模块连接；所述单片机通信模块分别与所述太阳能供电模块、RF发射供电模块、LED驱动模块连接；所述充电管理模块分别与所述电压检测模块、RF发射供电模块、RF接收供电模块连接；所述RF发射供电模块分别与所述节能控制模块、电压检测模块、RF接收供电模块连接；所述太阳能供电模块包括电阻R3、R8、R11、电容C8、三极管Q1和太阳能板。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能交通标牌控制电路，其特征在于，所述太阳能板的第1管脚与所述电阻R8的第一端连接；所述电阻R8的第二端分别与所述电阻R11的第一端、所述电容C8的第一端、所述三极管Q1的基极连接；所述电阻R3的第二端与所述三极管的集电极连接；所述太阳能板的第2管脚、所述电阻R11的第二端、所述电容C8的第二端、所述三极管Q1的发射极均接地。

3.根据权利要求1或者2所述的一种太阳能交通标牌控制电路，其特征在于，所述太阳能板的输出电压为DC5.5V，输出功率为10W；所述三极管Q1的型号为PMBT3904。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能交通标牌控制电路，其特征在于，所述电压检测模块包括电阻R9、电容C1、C7和集成电路U3。

5.根据权利要求4所述的一种太阳能交通标牌控制电路，其特征在于，所述电容C7的第一端分别与所述电容C1的第一端、所述集成电路U3的第3管脚连接；所述电阻R9的第二端与所述集成电路U3的第1管脚连接；所述电容C1、C7的第二端、所述集成电路U3的第2管脚均接地。

6.根据权利要求4或者5所述的一种太阳能交通标牌控制电路，其特征在于，所述集成电路U3的型号为XC61C-3.3V。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能交通标牌控制电路，其特征在于，所述RF发射供电模块包括电阻R1、R2、R4、R7、电容C5-C6、电感L1、二极管D1-D2和集成电路U1。

8.根据权利要求7所述的一种太阳能交通标牌控制电路，其特征在于，所述电阻R2的第一端分别与所述电感L1的第一端、所述集成电路U1的第5管脚连接；所述二极管D1的第3端分别与所述电阻R2的第二端、所述集成电路U1的第4管脚连接；所述集成电路U1的第6管脚与所述电阻R7的第一端连接；所述集成电路U1的第3管脚分别与所述电阻R1的第二端、所述电阻R4的第一端连接；所述集成电路U1的第1管脚分别与所述电感L1的第二端、所述二极管D2的正极连接；所述二极管D2的负极分别与所述电阻R4的第二端、所述电容C5-C6的第一端连接；所述电阻R1的第一端、所述电阻R7的第二端、所述电容C5-C6的第二端、所述集成电路U1的第2管脚均接地。

9.根据权利要求7或者8所述的一种太阳能交通标牌控制电路，其特征在于，所述二极管D1的型号为BAW56/S；所述二极管D2的型号为B340A/S。

10.根据权利要求9所述的一种太阳能交通标牌控制电路，其特征在于，所述集成电路U1的型号为TC6291。