一种新型的大尺寸到站灯控制系统

文档序号:1893954 发布日期:2021-11-26 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 一种新型的大尺寸到站灯控制系统 (Novel large-size arrival lamp control system ) 是由 周世杰 王荣 于 2021-07-27 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种新型的大尺寸到站灯控制系统,包括内部采用集成控制IC的单总线串行通讯的RGB LED灯条。本发明中,将到站灯由静态控制改进为可进行静、动态控制,控制系统和控制方式简单,接线简单,灯光颜色、亮度可任意变化组合;任意一颗LED损坏不会影响其他任何LED工作;同时采用的降压稳压模块与驱动保护模块结构简单,制造成本非常低,但是稳定性较强,能对到站灯控制板进行一定的保护,同时降压稳压模块与驱动保护模块均采用模块化设计,集成在单独的PCB板上,并设置有输入、输出接口,这样,如果其中某一个模块出现损坏,可以直接对该模块进行替换,降低维修难度以及维修成本。(The invention discloses a novel large-size arrival lamp control system which comprises an RGB LED lamp bar adopting integrated control IC single bus serial communication. In the invention, static control of the arrival lamp is improved into static and dynamic control, the control system and the control mode are simple, the wiring is simple, and the color and the brightness of the lamp light can be changed and combined at will; any LED is damaged, and the work of any other LED cannot be influenced; the voltage reduction and voltage stabilization module and the drive protection module which are adopted simultaneously are simple in structure, low in manufacturing cost, strong in stability, capable of protecting a lamp control board at a station, modular design is adopted for the voltage reduction and voltage stabilization module and the drive protection module, the voltage reduction and voltage stabilization module and the drive protection module are integrated on an independent PCB, and input and output interfaces are arranged, so that if one of the modules is damaged, the module can be directly replaced, and maintenance difficulty and maintenance cost are reduced.)

一种新型的大尺寸到站灯控制系统

技术领域

本发明涉及一种控制系统,具体是一种新型的大尺寸到站灯控制系统。

背景技术

现有电梯大尺寸到站灯一般都是静态控制,发光颜色固定不变,当要实现动态控制时,控制电路和方式繁琐复杂,接线也复杂,颜色、亮度无法随意变化;只要一颗LED损坏会导致一大片区域不发光。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的大尺寸到站灯控制系统,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种新型的大尺寸到站灯控制系统,包括内部采用集成控制IC的单总线串行通讯的RGB LED灯条,所述灯条由n个LED组成,灯条包含输入、输出两个接口,多个灯条之间通过一根4pin的线进行级联,灯条的输入端均接入到站灯控制板,到站灯控制板用于与电梯系统之间通讯沟通,同时到站灯控制板还用于发送串行通讯信号来控制灯条,当电梯系统发送信号给到站灯控制板时,到站灯控制板控制灯条发光。

作为本发明进一步的方案,所述灯条的每个接口具有4个引脚。

作为本发明进一步的方案,所述RGB LED灯采用WS2813B。

作为本发明进一步的方案,所述到站灯控制板采用驱动电源模块进行供电,驱动电源模块包括降压稳压模块及与降压稳压模块输出端相连接的驱动保护模块;

所述降压稳压模块用于对经整流、滤波后的电压信号进行降压稳压控制;

所述驱动保护模块用于对降压稳压模块输送的电流进行过流或短路保护,并驱动到站灯控制板;

所述降压稳压模块与驱动保护模块均采用模块化设计,集成在单独的PCB板上,并设置有输入、输出接口;

所述驱动保护模块包括电阻R5、三极管VT5、可控硅VT4和芯片U1,所述电阻R5一端分别连接所述三极管VT2发射极、电阻R7、三极管VT5发射极、芯片U1引脚8、电阻R11和电阻R12,所述电阻R5另一端分别连接电阻R6、电阻R9和可控硅VT4的G极,所述电阻R7另一端分别连接电阻R8和三极管VT5基极,二极管R8另一端连接可控硅VT4的K极,可控硅VT4的A极分别连接电阻R6另一端、电容C4、芯片U1引脚5、电容C5电容C5和到站灯控制板电源端,到站灯控制板接地端分别连接电阻R15和MOS管VT3的D极,MOS管VT3的G极通过电阻R14连接芯片U1引脚6,MOS管VT3的S极连接电阻R13,电阻R13另一端分别连接芯片U1引脚7和电阻R12另一端,所述电阻R15另一端分别连接芯片U1引脚3、电容C5另一端和电阻R10,电阻R10另一端分别连接三极管VT5集电极和电阻R9另一端。

作为本发明进一步的方案,所述降压稳压模块包括电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、三极管VT1、三极管VT2和二极管D1,所述电阻R1一端分别连接电源VCC和电阻R2,电阻R1另一端分别连接电容C1、电阻R3和三极管VT1基极,三极管VT1发射极分别连接电阻R3另一端、二极管D1正极和电容C2并接地,电容C2另一端分别连接二极管D1负极、三极管VT1集电极、电阻R4和三极管VT2基极,三极管VT2集电极分别连接电阻R2另一端、电容C1另一端和电阻R4另一端,所述三极管VT2发射极为降压稳压模块输出端。所述可控硅VT4的型号为TL431,所述芯片U1的型号为UC3844。

作为本发明进一步的方案,所述降压稳压模块包括芯片U2、电阻R16、三极管VT6和MOS管VT7,所述电阻R16分别连接电源VCC、电阻R17和电阻R18,电阻R16另一端分别连接芯片U2引脚1,芯片U2引脚2分别连接电阻R20、电阻R19、电阻R17另一端和MOS管VT7的S极,电阻R19另一端连接三极管VT6基极,三极管VT6集电极连接电阻R18,MOS管VT6集电极分别连接接地电阻R22、电阻R21和电容C1,电阻R21另一端连接MOS管VT7的G极,MOS管VT7的D极连接电容C7另一端并作为降压稳压模块的输出端,所述电阻R20另一端连接芯片U2引脚3并接地。

作为本发明进一步的方案,所述芯片U2型号为FAN3988。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明中,将到站灯由静态控制改进为可进行静、动态控制,控制系统和控制方式简单,接线简单,灯光颜色、亮度可任意变化组合;任意一颗LED损坏不会影响其他任何LED工作;同时采用的降压稳压模块与驱动保护模块结构简单,制造成本非常低,但是稳定性较强,能对到站灯控制板进行一定的保护,同时降压稳压模块与驱动保护模块均采用模块化设计,集成在单独的PCB板上,并设置有输入、输出接口,这样,如果其中某一个模块出现损坏,可以直接对该模块进行替换,降低维修难度以及维修成本。

附图说明

图1为新型的大尺寸到站灯控制系统的整体框图。

图2为驱动电源模块中驱动保护模块的电路图。

图3为驱动电源模块中降压稳压模块第一实施例的电路图。

图4为驱动电源模块中降压稳压模块第二实施例的电路图。

图5为到站灯灯条示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1,本发明实施例中,一种新型的大尺寸到站灯控制系统,包括内部采用集成控制IC的单总线串行通讯的RGB LED灯,将其设计成一定长度的到站灯灯条,所述灯条由n个LED(型号为WS2813B)组成,灯条包含输入、输出两个接口,每个接口具有4个引脚(电源+、电源-、主数据、辅数据),多个灯条之间通过一根4pin的线进行级联,总级联长度可达几十米,灯条的输入端均接入到站灯控制板,到站灯控制板用于与电梯系统之间通讯沟通,同时到站灯控制板还用于发送串行通讯信号来控制灯条,当电梯系统发送信号给到站灯控制板时,到站灯控制板控制灯条发光,由于灯条上采用的是RGB灯珠,且每个灯珠可以自由控制,并且每个灯珠可以实现256级亮度显示,完成16777216种颜色的全真色彩显示,所以到站灯可以完成静态、动态显示任意颜色、亮度组合,效果绚丽多彩;由于每个LED灯额外增加了一路信号线,实现双路信号传输,在单个LED损坏的情况下,不影响整体显示效果,即可以实现断点续传。

作为本发明进一步的方案,所述到站灯控制板采用驱动电源模块进行供电,驱动电源模块包括降压稳压模块及与降压稳压模块输出端相连接的驱动保护模块;

所述降压稳压模块用于对经整流、滤波后的电压信号进行降压稳压控制;

所述驱动保护模块用于对降压稳压模块输送的电流进行过流或短路保护,并驱动到站灯控制板;

所述降压稳压模块与驱动保护模块均采用模块化设计,集成在单独的PCB板上,并设置有输入、输出接口,这样,如果其中某一个模块出现损坏,可以直接对该模块进行替换,降低维修难度以及维修成本。

作为本发明的一个优选实施例,请参阅图2,所述驱动保护模块包括电阻R5、三极管VT5、可控硅VT4和芯片U1,所述电阻R5一端分别连接所述三极管VT2发射极、电阻R7、三极管VT5发射极、芯片U1引脚8、电阻R11和电阻R12,所述电阻R5另一端分别连接电阻R6、电阻R9和可控硅VT4的G极,所述电阻R7另一端分别连接电阻R8和三极管VT5基极,二极管R8另一端连接可控硅VT4的K极,可控硅VT4的A极分别连接电阻R6另一端、电容C4、芯片U1引脚5、电容C5电容C5和到站灯控制板电源端,到站灯控制板接地端分别连接电阻R15和MOS管VT3的D极,MOS管VT3的G极通过电阻R14连接芯片U1引脚6,MOS管VT3的S极连接电阻R13,电阻R13另一端分别连接芯片U1引脚7和电阻R12另一端,所述电阻R15另一端分别连接芯片U1引脚3、电容C5另一端和电阻R10,电阻R10另一端分别连接三极管VT5集电极和电阻R9另一端。

上述电路中,电阻R7、电阻R8、芯片U1、三极管VT5和芯片UC3842组成输入开关电源过压保护电路,当输入电压超过设定值时,通过设定电阻R11和电容C4等元件的值,三极管VT1导通将使芯片U1引脚3的电压超过芯片UC3842设定的阈值,芯片UC3842引脚6的输出驱动脉冲被封锁,MOS管VT3被关断,使MOS管VT3承受的电压仅为经过电阻R12和电阻R13分压后的输入电压,MOS管VT3得到保护,流过MOS管VT3的电流在到站灯控制板上建立的直流电压输入到芯片U1引脚3,进而对MOS管VT3上的峰值电流进行限制,从而实现到站灯控制板的输出过流或短路保护。

所述到站灯控制板采用插接的方式与驱动保护模块整体电路构成的PCB板进行连接。

请参阅图3,所述降压稳压模块包括电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、三极管VT1、三极管VT2和二极管D1,所述电阻R1一端分别连接电源VCC和电阻R2,电阻R1另一端分别连接电容C1、电阻R3和三极管VT1基极,三极管VT1发射极分别连接电阻R3另一端、二极管D1正极和电容C2并接地,电容C2另一端分别连接二极管D1负极、三极管VT1集电极、电阻R4和三极管VT2基极,三极管VT2集电极分别连接电阻R2另一端、电容C1另一端和电阻R4另一端,所述三极管VT2发射极为降压稳压模块输出端。所述可控硅VT4的型号为TL431,所述芯片U1的型号为UC3844。

所述降压稳压模块工作中,220V交流电经整流模块整流成直流电,直流电经过电阻R1、R3分压后,流入三极管VT1的基极,由于三极管VT1基极与电容C1串联,因此,三极管VT1基极的电位被电容C1稳定在一固定值,三极管VT1基极保持高电平,三极管VT1导通,直流电经过三极管VT1输出。

本发明为了增强滤波效果,在二极管D2的两端并联设置电容C2,起到缓冲的作用,输入端电源VCC一般为220V交流市电经整流滤波后得到,接通电源VCC后,电容C1进入充电状态,三极管VT1基极的电压逐步升高,当电容C1充电完成后,三极管VT1基极的电位达到最高,也就是二极管D1的稳定电压值,电容C1成为一个缓冲电容,使输出端Vi处不会因为电流突变而产生振荡,从而达到降压稳压效果。

请参阅图4,作为本发明另外一个优选的实施例,所述降压稳压模块包括芯片U2、电阻R16、三极管VT6和MOS管VT7,所述电阻R16分别连接电源VCC、电阻R17和电阻R18,电阻R16另一端分别连接芯片U2引脚1,芯片U2引脚2分别连接电阻R20、电阻R19、电阻R17另一端和MOS管VT7的S极,电阻R19另一端连接三极管VT6基极,三极管VT6集电极连接电阻R18,MOS管VT6集电极分别连接接地电阻R22、电阻R21和电容C1,电阻R21另一端连接MOS管VT7的G极,MOS管VT7的D极连接电容C7另一端并作为降压稳压模块的输出端,所述电阻R20另一端连接芯片U2引脚3并接地,所述芯片U2型号为FAN3988。

芯片U2的1脚作为电源输入脚,可为芯片U2供电并能实时监测电源VCC的电压状况,一旦电源VCC电压超过芯片U2设定的阈值,芯片U2的状态脚2就会输出低电平,否则芯片U2的状态脚2输出高电平。

当电源VCC电压超过芯片U2设定的阈值时,芯片U2的状态脚2输出最大0.3V的低电平,此时电阻R17两端的正向电压差会大于三极管VT6的射基极偏置正电压,从而使电阻R19上流过的基极电流足以使三极管VT6饱和导通,把MOS管VT7的门极电压拉近到电源VCC电压,此时MOS管VT7关断,实现了过压保护功能。反之,当电源VCC电压低于芯片U2设定的阈值时,芯片U2的状态脚2会保持至少2.4V的高电平输出,从而使电阻R17两端的电压差不足以使三极管VT6导通,这样三极管VT6就不会影响电容C7和电阻R2对MOS管VT7的正常操作,电路正常输出电压到后端。

综上所述,本发明中,将到站灯由静态控制改进为可进行静、动态控制,控制系统和控制方式简单,接线简单,灯光颜色、亮度可任意变化组合;任意一颗LED损坏不会影响其他任何LED工作;同时采用的降压稳压模块与驱动保护模块结构简单,制造成本非常低,但是稳定性较强,能对到站灯控制板进行一定的保护,同时降压稳压模块与驱动保护模块均采用模块化设计,集成在单独的PCB板上,并设置有输入、输出接口,这样,如果其中某一个模块出现损坏,可以直接对该模块进行替换,降低维修难度以及维修成本。

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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