CN103179735A - 双面信号灯及其驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双面信号灯及其驱动电路，包括由若干LED组成的A面光源和由若干LED组成的B面光源以及其供电电池，还包括单片机和与该单片机相连的第一开关管、第二开关管、手触开关以及电声器件。该第一开关管、第二开关管分别连接于单片机的A面光源驱动端和B面光源驱动端而用以驱动该A面光源和B面光源；该单片机根据对该手触开关的触发进行计数而确定A面光源与B面光源的四种组合的工作状态，用户可随意选择打开一面光源或两面光源。该单片机并根据对该供电电池的电压进行监测而在该供电电池的电压低于一设定值时通过该电声器件给出声响提示。利用蜂鸣器作低电量提示，受视觉干扰小。

Description

双面信号灯及其驱动电路

技术领域

本发明涉及信号灯，尤其涉及一种双面信号灯的结构。

背景技术

现有的便携移动式的双面信号灯，一般采用聚合物锂电池作为电源，包括两个发光面和光源、开关按钮和低电量指示灯等部分，具有灯头和底座配合的安装结构，电池安装在电池腔中。两个光源均由若干颗LED构成，均匀分布在一块PCB的两面，两个光源采用同一按钮进行开关，电池电压低采用LED进行指示。

这种双面信号灯的结构，存在两个缺陷：两个发光面同时亮或灭而不能分别控制；低电量指示灯很小，当灯离人一定距离时人不容易看清指示灯是否亮着，低电量指示信号不能及时传递到人。可见，实有必要对现有的双面信号灯的结构进行改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，而提供一种双面信号灯，能够实现双面光源的单独控制并能确保低电压提示信号的传递。

本发明为解决上述问题而提出的技术方案，包括提出一种双面信号灯驱动电路，包括由若干LED组成的A面光源和由若干LED组成的B面光源以及其供电电池，单片机和与该单片机相连的第一开关管、第二开关管、手触开关以及电声器件；其中，该第一开关管、第二开关管分别连接于单片机的A面光源驱动端和B面光源驱动端，而用以驱动该A面光源和B面光源；

该第一开关管的集电极依次经过A面光源、第一限流电阻与单片机的电源端连接；该第二开关管的集电极依次经过B面光源、第二限流电阻与单片机的电源端连接；该第一开关管和第二开关管的发射极并联与单片机的接地端连接；该单片机的输入端通过上拉电阻连接到电源的正极，单片机的接地端连接电源的负极；单片机的输入端还通过与常开式手触开关并联的滤波电容接地；

该单片机根据对该手触开关的触发进行计数输出高/低电平来控制第一开关管、第二开关管的通断以及LED光源的亮、灭：第一次触发A面光源点亮，第二次触发B面光源点亮，第三次触发A面光源和B面光源同时点亮；第四次触发信号A面光源和B面光源一并熄灭；

且该单片机在检测到该供电电池的电压低于一设定值时，单片机的蜂鸣器驱动端输出间歇性脉冲提示信号，通过该电声器件给出声响提示。

该第一开关管和第二开关管的基极与单片机的A面光源驱动端或B面光源驱动端之间分别串接有第一驱动电阻和第二驱动电阻；

该单片机还包括1个基准电压输入端。

该双面信号灯驱动电路还包括一电压基准芯片，其具有一输出端，该输出端与单片机的基准电压输入端相连；电压基准芯片提供的基准电压输入到单片机的基准电压输入端。

该单片机还包括1个高电平输出端；该电压基准芯片还具有一输入端，该输入端与单片机的高电平输出端相连；单片机提供的高电平输入到电压基准芯片的输入端。

该单片机的高电平输出端与电压基准芯片的输入端之间串接有降压电阻。

该电声器件为蜂鸣器；该双面信号灯驱动电路还包括与单片机连接的用以驱动该蜂鸣器的第三开关管。

该第三开关管的发射极经过蜂鸣器与单片机的接地端连接；该第三开关管的基极与单片机的蜂鸣器驱动端连接；该第三开关管的集电极与单片机的电源端连接。

本发明为解决上述问题而提出的另一技术方案，包括提出一种双面信号灯，包括上述的驱动电路，所述A面光源是红色的，Ｂ面光源是绿色的。

该双面信号灯还包括底座以及设置在该底座中的磁铁。

与现有技术相比，本发明的双面信号灯及其驱动电路具有的有益效果包括：用户可根据需要随意选择打开一面光源或两面光源；并且，利用蜂鸣器间歇发声作低电量提示，受到视觉信号的干扰小。

附图说明

图1是本发明双面信号灯及其驱动电路实施例的电气原理图。 

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例作进一步的详细说明。

本发明双面信号灯及其驱动电路实施例的基本构成是，用一个蜂鸣器BU作电声器件对电压低于一设定值时给出声响提示，用至少5个普通I/O端和一个A/D转换端的单片机U1来控制蜂鸣器BU和LED光源的工作，并靠单片机U1检测电池电压和手触开关SW的信号。单片机U1的其它端口不限。

如图1所示，双面信号灯驱动电路实施例的电气原理。LED光源被分成两组，LED1-LEDn为一组构成A面光源，LED_n+1-LED_2n为另一组构成B面光源，两组光源分别由第一开关管Q1、第二开关管Q2驱动，第一开关管Q1和第二开关管Q2的集电极分别与A面光源或B面光源相连，第一开关管Q1和第二开关管Q2的基极被单片机的两个输出端b1、b2分别独立控制。

电源BT选用锂电池。单片机U1的输入端b0通过上拉电阻R6连接到锂电池的正极，锂电池的负极接地。单片机U1的输入端b0还通过与滤波电容C1并联的常开式手触开关SW接地，手触开关SW控制双面信号灯的工作，手触开关SW接通的触发信号为低电平信号。

该双面信号灯驱动电路还包括一电压基准芯片U2，电压基准芯片U2为431三端稳压，其输入端通过降压电阻R1连接到单片机U1的高电平输出端b3。高电平输出端b3输出高电平使431电压基准芯片U2工作，提供一个2.5V基准电压输入到单片机U1的基准电压输入端b4；单片机U1以这个电压信号作基准，利用A/D转换功能采集电源端VCC的电压值，也就是电池电压值Vb。

第三开关管Q3控制驱动蜂鸣器BU，其基极连接单片机U1的蜂鸣器驱动端b5，其集电极接单片机U1的电源端VCC；其发射极经蜂鸣器BU接地。

第一开关管Q1和第二开关管Q2分别用于控制两组光源，其发射极并联接地。第一开关管Q1的集电极经A面光源、第一限流电阻R2接单片机U1的电源端VCC，其基极与单片机U1的A面光源驱动端b1之间串接有第一驱动电阻R5。第二开关管Q2的集电极经B面光源、第二限流电阻R3接单片机U1的电源端VCC，其基极与单片机U1的B面光源驱动端b2之间串接有第二驱动电阻R4。限流电阻R2、R3分别决定了流过A面光源和B面光源的电流大小，驱动电阻R4、R5分别为第一开关管Q1和第二开关管Q2提供偏置电流。

单片机U1根据对手触开关SW的触发进行计数，参照下述双面信号灯的四种组合的工作状态编程，输出高/低电平来控制第一开关管、第二开关管的通断以及LED光源的亮、灭：

1．当单片机U1的输入端b0检测到手触开关SW第１次接通的触发信号，A面光源驱动端b1就输出高电平，第一开关管Q1导通工作， A面光源（LED1-LEDn）点亮，同时B面光源驱动端b2输出低电平，第二开关管Q2截止，B面光源熄灭；

2．当单片机U1的输入端b0检测到手触开关SW第2次接通的触发信号，B面光源驱动端b2就输出高电平，第二开关管Q2导通工作，这样B面光源（LEDn+1-LED2n）点亮，同时A面光源驱动端b1输出低电平，第一开关管Q1截止关闭，A面光源熄灭；

3．当单片机U1的输入端b0检测到手触开关SW第3次接通的触发信号，A面光源驱动端b1和B面光源驱动端b2就同时输出高电平，第一开关管Q1，第二开关管Q2同时导通，两面光源同时点亮；

4．当单片机U1的输入端b0检测到手触开关SW第4次接通的触发信号，A面光源驱动端b1和B面光源驱动端b2就同时输出低电平，第一开关管Q1和第二开关管Q2同时截止，两面光源均熄灭；

5．当单片机U1的输入端b0检测到手触开关SW下次接通的触发信号，重新依次循环往复。

双面信号灯驱动电路工作过程中，当单片机在检测到电池电压低于设定的额定工作电压时，预示着电池电量即将耗尽，单片机U1就从蜂鸣器驱动端b5输出一组间歇性脉冲提示信号，第三开关管Q3工作在间歇性导通的状态，这样蜂鸣器BU就会每隔一段时间发出报警提示音，用户听到提示音即可知道电池电量不足了。

信号灯的电气部分如上所述，其中两个发光面可以是同一种颜色，也可以是不同的颜色，颜色也没有限定。

利用本发明制作的双面信号灯，用户可根据需要随意选择打开一面或两面光源；蜂鸣器BU的电池低电量提示信号能及时传递给用户，受到距离及其他视觉信号的干扰很小。 

本发明双面信号灯实施例的光源一面红色，一面绿色。蜂鸣器BU焊接在线路板上面，线路板与电池均装在灯腔里，灯腔较短，可以减轻灯具总的重量。底座最下层放有磁铁，便于吸附安装。

上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明进行范围限制。本领域技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改。故本发明的保护范围应以权利要求的涵盖范围为准。

Claims (10)

1.、一种双面信号灯驱动电路，其特征在于，包括：由若干LED组成的A面光源和由若干LED组成的B面光源以及其供电电池，单片机和与该单片机相连的第一开关管、第二开关管、手触开关以及电声器件；其中，该第一开关管、第二开关管分别连接于单片机的A面光源驱动端和B面光源驱动端，而用以驱动该A面光源和B面光源；

该第一开关管的集电极依次经过A面光源、第一限流电阻与单片机的电源端连接；该第二开关管的集电极依次经过B面光源、第二限流电阻与单片机的电源端连接；该第一开关管和第二开关管的发射极并联与单片机的接地端连接；该单片机的输入端通过上拉电阻连接到电源的正极，单片机的接地端连接电源的负极；单片机的输入端还通过与常开式手触开关并联的滤波电容接地； 

该单片机根据对该手触开关的触发进行计数输出高/低电平来控制第一开关管、第二开关管的通断以及LED光源的亮、灭：第一次触发A面光源点亮，第二次触发B面光源点亮，第三次触发A面光源和B面光源同时点亮；第四次触发信号A面光源和B面光源一并熄灭；

且该单片机在检测到该供电电池的电压低于一设定值时，单片机的蜂鸣器驱动端输出间歇性脉冲提示信号，通过该电声器件给出声响提示。

2.依据权利要求1所述的双面信号灯驱动电路，其特征在于，该第一开关管为三极管，其基极与单片机的A面光源驱动端之间串接有第一驱动电阻；该第二开关管为三极管，其基极与单片机的B面光源驱动端之间串接有第二驱动电阻。

3.依据权利要求2所述的双面信号灯驱动电路，其特征在于，该单片机还包括1个基准电压输入端。

4.依据权利要求3所述的双面信号灯驱动电路，其特征在于，该双面信号灯驱动电路还包括一电压基准芯片，其具有一输出端，该输出端与单片机的基准电压输入端相连；电压基准芯片提供的基准电压输入到单片机的基准电压输入端。

5.依据权利要求4所述的双面信号灯驱动电路，其特征在于，该单片机还包括1个高电平输出端；该电压基准芯片还具有一输入端，该输入端与单片机的高电平输出端相连；单片机提供的高电平输入到电压基准芯片的输入端。

6.依据权利要求5所述的双面信号灯驱动电路，其特征在于，该单片机的高电平输出端与电压基准芯片的输入端之间串接有降压电阻。

7.依据权利要求6所述的双面信号灯驱动电路，其特征在于，该电声器件为蜂鸣器；该双面信号灯驱动电路还包括与单片机连接的用以驱动该蜂鸣器的第三开关管。

8.依据权利要求7所述的双面信号灯驱动电路，其特征在于，该第三开关管为三极管，其发射极经过蜂鸣器与单片机的接地端连接；该第三开关管的基极与单片机的蜂鸣器驱动端连接；该第三开关管的集电极与单片机的电源端连接。

9.一种双面信号灯，其特征在于，包括权利要求1到8所述的驱动电路，所述A面光源是红色的，Ｂ面光源是绿色的。

10.依据权利要求9所述的双面信号灯，其特征在于，该双面信号灯还包括底座以及设置在该底座中的磁铁。

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