CN211959614U - 一种模拟设备智能引导控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电子设备技术领域，提出了一种模拟设备智能引导控制电路，包括主控电路，输入电路，一端与主控电路连接，另一端用于用户操作输入。LED引导电路，与主控电路连接，包括依次连接的移位寄存器、电流放大电路和LED电路一，移位寄存器与主控电路连接。通过上述技术方案，解决了现有技术中模拟舱操作难度大的问题。

Description

一种模拟设备智能引导控制电路

技术领域

本实用新型属于电子设备技术领域，涉及一种模拟设备智能引导控制电路。

背景技术

模拟舱是训练用模拟器的模拟座舱，如飞行模拟舱、高铁模拟舱等，其内部的各种操纵装置、仪表、信号显示设备等与实际设备一样工作、指示情况也与实际设备相同。因此操作者在模拟座舱内，就像在真实的座舱之中。操纵各种设备驾驶杆、油门、开关等时，不但各种仪表、信号灯能相应工作，而且还能听到相应设备发出的声响，以及外界环境的声音。同时，操作者的手和脚上还能有因操纵设备而产生的力感。因此，模拟舱常用于教学、或者爱好者体验操作的快感。目前，模拟舱操作复杂，用户需要具备一定的专业知识才能操作。

实用新型内容

本实用新型提出一种模拟设备智能引导控制电路，解决了现有技术中模拟舱操作难度大的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：包括

主控电路，

输入电路，一端与所述主控电路连接，另一端用于用户操作输入。

LED引导电路，与所述主控电路连接，包括依次连接的移位寄存器、电流放大电路和LED电路一，所述移位寄存器与所述主控电路连接。

进一步，所述LED引导电路包括并联的第一LED引导电路和第二LED引导电路，所述第一LED引导电路和所述第二LED引导电路均包括所述移位寄存器、所述电流放大电路和所述LED电路一，所述第一LED引导电路中，所述电流放大电路和所述LED电路一之间连接有匹配电阻一。

进一步，所述输入电路包括光耦隔离电路，所述光耦隔离电路的输入用于与用户接口连接，所述光耦隔离电路的输出与所述主控电路连接。

进一步，还包括仪表指针控制电路，所述仪表指针控制电路包括

仪表控制器，与所述主控电路连接，

电机驱动芯片，一端与所述仪表控制器连接，另一端用于与仪表指针模块连接。

进一步，所述仪表指针控制电路还包括电压基准电路，所述仪表控制器和电源总线均与所述电压基准电路连接。

进一步，所述电压基准电路包括

电压基准芯片，所述电压基准芯片的具体型号为TL431，所述电压基准芯片的阳极与GND连接，所述电压基准芯片的阴极与所述仪表控制器连接，

第一电阻，所述第一电阻的一端与电源总线连接，另一端与所述电压基准芯片的参考端连接。

进一步，所述主控电路还包括通讯频率显示模块接口电路。

进一步，还包括语音引导模块接口电路。

进一步，所述语音引导模块接口电路包括第二端子，所述主控电路包括主控芯片，所述主控芯片与所述语音引导模块之间通过串口通信，所述主控芯片的发送引脚和所述第二端子之间连接有匹配电阻二。

进一步，还包括

故障指示电路，所述故障指示电路包括依次连接的LED驱动芯片和LED电路二，

所述LED驱动芯片与所述主控电路连接，所述LED电路二为矩阵式LED阵列。

进一步，还包括

电源电路，电源电路包括依次连接的稳压芯片、滤波电路和电源指示灯电路，稳压芯片用于与外部电源连接。

本实用新型的工作原理及有益效果为：

1、本实用新型中，主控电路通过发出控制信号到LED引导电路，点亮下一个操作对应的指示灯，用户看到指示灯之后就知道下一步该如何操作，用户通过输入电路输入操作指令，通过这样的方法，引导用户逐步完成一系列操作。

其中，LED电路一包括多路指示灯，移动寄存器将主控电路的串行数据转换为并行数据输出，每一位并行数据分别对应一个指示灯，有利于节约主控电路的I/O资源；电流放大电路用于对移位寄存器的输出进行放大，以满足指示灯的驱动要求。

本实用新型引导用户完成复杂的一系列操作，提升了用户体验感。

2、本实用新型中光耦隔离电路用于实现主控电路和上位机的电气隔离，避免干扰信号从上位机侧进入主控电路，影响主控电路的工作，有利于提高本实用新型的可靠性。

3、仪表指针模块包括指针和带动指针偏转的电机，仪表控制器用于接收主控电路的指令，并发送对应的偏转角度到电机驱动芯片，电机驱动芯片驱动仪表指针模块中的电机转动，带动指针偏转相应的角度。

本实用新型中仪表指针控制电路能够根据主控电路的指令，控制指针偏转相应的角度，模拟真实的设备操纵过程。

4、本实用新型中电压基准电路可以反映电源电压是否正常，当电源电压异常时，电压基准电路的输出电压异常，与电压基准电路连接的仪表控制器对应引脚的电平异常，仪表控制器将该异常信号发送给主控电路，主控电路能够及时得到电源电压异常信息，便于主控电路及时采取措施。

电压基准芯片采用TL431，接线简单，有利于简化电路结构。

5、本实用新型中主控电路还与通讯频率显示模块连接，用于实时显示通讯频率，便于直观的了解通讯状况，而且也更接近真实的工作情况。

6、本实用新型中语音引导模块通过语音的方式引导用户操作，与故障指示电路配合使用，使引导操作更直观，进一步提升了用户体验感。

7、本实用新型中LED驱动芯片用于接收主控电路发送的故障信息，并对故障信息进行解码、驱动LED电路二对故障信息进行显示；解码操作在LED驱动芯片中进行，有利于减轻主控电路的负担；LED电路二为矩阵式LED阵列，通过控制行信号和列信号的不同组合，可以实现多个LED灯的控制，有利于节约I/O资源。

8、通过稳压芯片将外部电源转换为本实用新型电路需要的电源，稳压芯片的输出经滤波电路滤除其中的杂波，电源指示灯电路用于直观的显示电源电路的输出是否正常。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型电路原理框图；

图2为本实用新型中主控电路原理图；

图3为本实用新型中LED引导电路原理图一；

图4为本实用新型中LED引导电路原理图二；

图5为本实用新型中输入电路原理图；

图6为本实用新型中仪表指针控制电路原理图；

图7为本实用新型中通讯频率显示模块接口电路原理图；

图8为本实用新型中语音引导模块接口原理图；

图9本实用新型中故障指示电路原理图；

图10为本实用新型中电源电路原理图；

图中：1-主控电路，101-主控芯片，2-输入电路，21-光耦隔离电路，3-LED引导电路，31-第一LED引导电路，311-移位寄存器，312-电流放大电路，313-LED电路一，314-匹配电阻一，32-第二LED引导电路，4-仪表指针控制电路，41-仪表控制器，42-电机驱动芯片，43-电压基准电路，431-电压基准芯片，432-第一电阻，5-故障指示电路，51-LED驱动芯片，52-LED电路二，6-通讯频率显示模块接口电路，7-语音引导模块接口电路，71-匹配电阻二，72-第二端子，8-电源电路，81-稳压芯片，82-滤波电路，83-电源指示灯电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图10所示，包括主控电路1，

输入电路2，一端与所述主控电路1连接，另一端用于用户操作输入。

LED引导电路3，与所述主控电路1连接，包括依次连接的移位寄存器311、电流放大电路312和LED电路一313，所述移位寄存器311与所述主控电路1连接。

本实用新型中，主控电路1发出控制信号到LED引导电路3，点亮下一个操作对应的指示灯，用户看到指示灯之后就知道下一步该如何操作，用户通过输入电路2输入操作指令，通过这样的方法，引导用户逐步完成一系列操作。

其中，指示灯有多路，移动寄存器将主控电路1的串行数据转换为并行数据输出，每一位并行数据分别对应一个指示灯，有利于节约主控电路1的I/O资源；电流放大电路312用于对移位寄存器311的输出进行放大，以满足指示灯的驱动要求。

本实用新型引导用户完成复杂的一系列操作，提升了用户体验感。

进一步，LED引导电路3包括并联的第一LED引导电路31和第二LED引导电路32，第一LED引导电路31和第二LED引导电路32均包括移位寄存器311、电流放大电路312和LED电路一313，第一LED引导电路31中，电流放大电路312和LED电路一313之间连接有匹配电阻一314。

本实施例中第一LED引导电路31用于驱动比较轻的负载，第二LED引导电路32用于驱动比较重的负载，在电流放大电路312和LED电路一313之间连接匹配电阻一314，用于进行负载匹配，实现LED引导电路3与不同负载的连接，提高了本实施例的通用性。

进一步，所述输入电路2包括结构相同的多路，其中一路包括包括光耦隔离电路21，所述光耦隔离电路21的输入用于与用户接口连接，所述光耦隔离电路21的输出与所述主控电路1连接。

本实用新型中光耦隔离电路21用于实现主控电路1和上位机的电气隔离，避免干扰信号从上位机侧进入主控电路1，影响主控电路1的工作，有利于提高本实用新型的可靠性。

进一步，还包括仪表指针控制电路4，所述仪表指针控制电路4包括

仪表控制器41，与所述主控电路1连接，

电机驱动芯片42，一端与所述仪表控制器41连接，另一端用于与仪表指针模块连接。

仪表指针模块包括指针和带动指针偏转的电机，仪表控制器41用于接收主控电路1的指令，并发送对应的偏转角度到电机驱动芯片42，电机驱动芯片42驱动仪表指针模块中的电机转动，带动指针偏转相应的角度。

本实用新型中仪表指针控制电路4能够根据主控电路1的指令，控制指针偏转相应的角度，模拟真实的操作情景。

进一步，所述仪表指针控制电路4还包括电压基准电路43，所述仪表控制器41和电源总线均与所述电压基准电路43连接。

进一步，所述电压基准电路43包括

电压基准芯片431，所述电压基准芯片431的具体型号为TL431，所述电压基准芯片431的阳极与GND连接，所述电压基准芯片431的阴极与所述仪表控制器41连接，

第一电阻432，所述第一电阻432的一端与电源总线连接，另一端与所述电压基准芯片431的参考端连接。

本实用新型中电压基准电路43可以反映电源电压是否正常，当电源电压异常时，电压基准电路43的输出电压异常，与电压基准电路43连接的仪表控制器41对应引脚的电平异常，仪表控制器41将该异常信号发送给主控电路1，主控电路1能够及时得到电源电压异常信息，便于主控电路1及时采取措施。

电压基准芯片431采用TL431，接线简单，有利于简化电路结构。

进一步，所述主控电路1还包括通讯频率显示模块接口电路6。

本实用新型中主控电路1还与通讯频率显示模块连接，用于实时显示通讯频率，便于直观的了解通讯状况，而且也更接近真实的工作情况。

进一步，还包括语音引导模块接口电路7。

本实用新型中语音引导模块通过语音的方式引导用户操作，与故障指示电路5配合使用，使引导操作更直观，进一步提升了用户体验感。

进一步，语音引导模块接口电路7包括第二端子72，主控电路1包括主控芯片101，主控芯片101与语音引导模块之间通过串口通信，主控芯片的发送引脚和第二端子72之间连接有匹配电阻二71。

本实施例中主控电路1和引导模块接口电路7的电压不同，在主控芯片101的发送引脚和第二端子72之间连接匹配电阻二71，起到降压的作用，确保第二端子72两边的电压能够兼容。

故障指示电路5，所述故障指示电路5包括依次连接的LED驱动芯片51和LED电路二52，

所述LED驱动芯片51与所述主控电路1连接，

所述LED电路二52为矩阵式LED阵列。

本实施例中LED驱动芯片51用于接收主控电路1发送的故障信息，并对故障信息进行解码、驱动LED电路二52对故障信息进行显示；解码操作在LED驱动芯片51中进行，有利于减轻主控电路1的负担；LED电路二52为矩阵式LED阵列，通过控制行信号和列信号的不同组合，可以实现多个LED灯的控制，有利于节约I/O资源。

进一步，还包括

电源电路8，电源电路8包括依次连接的稳压芯片81、滤波电路82和电源指示灯电路83，稳压芯片81用于与外部电源连接。

通过稳压芯片81将外部电源转换为本实用新型电路需要的电源，稳压芯片81的输出经滤波电路82滤除其中的杂波，电源指示灯电路83用于直观的显示电源电路8的输出是否正常。

以上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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种模拟设备智能引导控制电路，其特征在于：包括

主控电路(1)，

输入电路(2)，一端与所述主控电路(1)连接，另一端用于用户操作输入，

LED引导电路(3)，与所述主控电路(1)连接，包括依次连接的移位寄存器(311)、电流放大电路(312)和LED电路一(313)，所述移位寄存器(311)与所述主控电路(1)连接。

2.根据权利要求1所述的一种模拟设备智能引导控制电路，其特征在于：所述输入电路(2)包括光耦隔离电路(21)，所述光耦隔离电路(21)的输入用于与用户接口连接，所述光耦隔离电路(21)的输出与所述主控电路(1)连接。

3.根据权利要求1所述的一种模拟设备智能引导控制电路，其特征在于：还包括仪表指针控制电路(4)，所述仪表指针控制电路(4)包括

仪表控制器(41)，与所述主控电路(1)连接，

电机驱动芯片(42)，一端与所述仪表控制器(41)连接，另一端用于与仪表指针模块连接。

4.根据权利要求3所述的一种模拟设备智能引导控制电路，其特征在于：所述仪表指针控制电路(4)还包括电压基准电路(43)，所述仪表控制器(41)和电源总线均与所述电压基准电路(43)连接。

5.根据权利要求4所述的一种模拟设备智能引导控制电路，其特征在于：所述电压基准电路(43)包括

电压基准芯片(431)，所述电压基准芯片(431)的具体型号为TL431，所述电压基准芯片(431)的阳极与GND连接，所述电压基准芯片(431)的阴极与所述仪表控制器(41)连接，

第一电阻(432)，所述第一电阻(432)的一端与电源总线连接，另一端与所述电压基准芯片(431)的参考端连接。

6.根据权利要求1所述的一种模拟设备智能引导控制电路，其特征在于：所述主控电路(1)还包括通讯频率显示模块接口电路(6)。

7.根据权利要求1所述的一种模拟设备智能引导控制电路，其特征在于：还包括语音引导模块接口电路(7)。

8.根据权利要求1所述的一种模拟设备智能引导控制电路，其特征在于：还包括

故障指示电路(5)，所述故障指示电路(5)包括依次连接的LED驱动芯片(51)和LED电路二(52)，

所述LED驱动芯片(51)与所述主控电路(1)连接，

所述LED电路二(52)为矩阵式LED阵列。

9.根据权利要求1所述的一种模拟设备智能引导控制电路，其特征在于：还包括

电源电路(8)，电源电路(8)包括依次连接的稳压芯片(81)、滤波电路(82)和电源指示灯电路(83)，稳压芯片(81)用于与外部电源连接。

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