一种LED道路标志牌的电源管理实现电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种LED道路标志牌的电源管理实现电路，通过对模拟光强和电池电压进行数字采样，把模拟的光强信号转变成微处理器可以识别的数字信号，并根据当前电池电压的情况计算出电池的剩余电量，结合外部光强的强弱等级，对LED发光部件的开启和关闭做精准的控制，当外部光强不足需要标志牌发光指示时，可根据电池电量进行LED发光部件进行PWM亮度控制，从而可以很便捷的实现电源管理控制。可以实现LED道路标志牌的电源系统管理最优化，实现在各种外部光照条件先LED指示工作的时间最大化、电池能源用的有效利用率最大化、实现电池的过充过放保护，从而实现电池寿命最大化。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及道路交通的交通控制领域，具体涉及一种LED道路标志牌的电源管理实现电路。
技术介绍
现有LED道路标志牌的电源管理系统的实现方法是通过模拟电路对光敏的感知输入，通过电路设计时期计算好电路的模拟元器件参数实现的双门限比较电路控制LED发光部件的工作与否以实现简易的电源管理功能。现有的电源管理电路实现因为是纯模拟的实现方式，因此存在如下一些缺点a)电源管理电路的开启和关闭是分别依靠比较电路的下门限和上门限来实现的，因此比较电路的下门限需要通过电位器人工调节，调节点不好控制。 b)由于LED道路标志牌工作在道路的露天环境，路面上的光照情况比较复杂而且多变，模拟电路的双门限比较器容易受环境光及路灯灯光和汽车灯光的干扰，从而容易产生跳动，使电源管理系统工作不稳定。c)道路标志牌的LED输出是二值化的方式，即只要打开和关闭两种状态，对电源的管理带来很大的不便。
技术实现思路
本技术解决上述问题提供一种LED道路标志牌的电源管理实现电路，针对传统模拟比较电路的双门限控制策略，本专利技术采用智能数字算法，由软件通过人工智能识别技术，对数字环境光强的输入进行运算识别，可以很好的消除环境光跳变对LED道路标志牌系统的干扰跳变。为解决上述问题，本技术通过以下方案来实现一种LED道路标志牌的电源管理实现电路，该电路包括MCU单片机、电池电压、充电电路、LED灯组、LED道路标志牌、电源及控制电路、光控及复位电路，所述MCU单片机通过电源电路连接电池电压与LED灯组，所述电池电压通过电源电路连接充电电路与LED灯组，该电路通过对模拟光强信号转变成微处理器可以识别的数字信号，通过MCU单片机计算电池电压的剩余电量进行PWM亮度控制，实现电源管理控制。所述充电电路为电池电压提供电源，通过MCU单片机控制开启或关闭充电电路对电池电压充电。所述MCU单片机结合外部光强的强弱等级，通过电池电压的电量匹配PWM亮度控制。所述光控及复位电路上连接有光敏电阻。本技术即可以功能上可以实现LED道路标志牌的电源系统管理最优化，实现在各种外部光照条件先LED指示工作的时间最大化、电池能源用的有效利用率最大化、实现电池的过充过放保护，从而实现电池寿命最大化。设备的生产调试方面简化模拟电路设计的复杂度又可以很大程度提高LED道路标志牌电源系统工作的稳定可靠性和使用寿命，同时并可降低设备生产及调试的工作工作量。以下是结合具体实施方式与附图说明对本技术做进一步的描述附图说明图I是本技术结构电路框图；图2是本技术控制流程图；图3是本技术电路原理图。具体实施方式如图I所示，一种LED道路标志牌的电源管理实现电路，该电路包括MCU单片机、电池电压、充电电路、LED灯组、LED道路标志牌，所述MCU单片机通过电源电路连接电池电·压与LED灯组，所述电池电压通过电源电路连接充电电路与LED灯组，该电路通过对模拟光强信号转变成微处理器可以识别的数字信号，通过MCU单片机计算电池电压的剩余电量进行LED灯组的发光部件进行PWM亮度控制，实现电源管理控制，充电电路为电池电压提供电源，通过MCU单片机控制开启或关闭充电电路对电池电压充电，MCU单片机结合外部光强的强弱等级，通过电池电压的电量进行LED发光部件并匹配PWM亮度控制。当电池电压电量不足时，MCU单片机通过AD转换，MCU运算控制开启充电电路太阳能对电池充电。是否环境光强弱是否是光强受到干扰，如果是，通过MCU运算控制匹配PWM控制LED输出。如图2、图3所示，由电阻Rl、R2、构成的分压电路，电池产生的电压在Rl、R2上进行分压，通过分压比例计算出内部电池电压，当电源电压不足时，开启充电控制三极管Ql。由电阻R6、R7、RLl (光敏电阻)、RlO构成的分压电路，当环境光强变化时，RLl的阻值会发生变化，光强越强，RLl的阻值越小，相反则RLl阻值越大，因此通过AD转换在R7上端采样电压即反应外部环境的光强。由MCU U2的P2. 0P2. I通过与门U3控制三极管Q2输出电源驱动点亮LED组。方法及软件通过MCU对Rl上端的电压数据进行AD采样后，匹配程序中存储的电池电量与电压曲线数据，即可计算出当前的电池剩余电量；通过MCU对R7上端的电压数据进行AD采样后，即可通过软件方法处理识别当前外部环境光强；通过外部光强的智能识别和电池剩余电量的估算，通过算法综合控制LED输出亮度进行PWM控制，从而保证LED指示牌长时间的指示工作和有效的控制电池的电量消耗。权利要求1.一种LED道路标志牌的电源管理实现电路，其特征在于该电路包括MCU单片机、电池电压、充电电路、LED灯组、LED道路标志牌、电源及控制电路、光控及复位电路，所述MCU单片机通过电源电路连接电池电压与LED灯组，所述电池电压通过电源电路连接充电电路与LED灯组，该电路通过对模拟光强信号转变成微处理器可以识别的数字信号，通过MCU单片机计算电池电压的剩余电量进行PWM亮度控制，实现电源管理控制。2.根据权利要求I所述的LED道路标志牌的电源管理实现电路，其特征在于所述充电电路为电池电压提供电源，通过MCU单片机控制开启或关闭充电电路对电池电压充电。3.根据权利要求I所述的LED道路标志牌的电源管理实现电路，其特征在于所述MCU单片机结合外部光强的强弱等级，通过电池电压的电量匹配PWM亮度控制。4.根据权利要求I所述的LED道路标志牌的电源管理实现电路，其特征在于所述光控及复位电路上连接有光敏电阻。专利摘要本技术公开了一种LED道路标志牌的电源管理实现电路，通过对模拟光强和电池电压进行数字采样，把模拟的光强信号转变成微处理器可以识别的数字信号，并根据当前电池电压的情况计算出电池的剩余电量，结合外部光强的强弱等级，对LED发光部件的开启和关闭做精准的控制，当外部光强不足需要标志牌发光指示时，可根据电池电量进行LED发光部件进行PWM亮度控制，从而可以很便捷的实现电源管理控制。可以实现LED道路标志牌的电源系统管理最优化，实现在各种外部光照条件先LED指示工作的时间最大化、电池能源用的有效利用率最大化、实现电池的过充过放保护，从而实现电池寿命最大化。文档编号H05B37/02GK202679707SQ201220074210公开日2013年1月16日 申请日期2012年3月1日 优先权日2012年3月1日专利技术者陈乙周 申请人:深圳市榕亨工程有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED道路标志牌的电源管理实现电路，其特征在于：该电路包括MCU单片机、电池电压、充电电路、LED灯组、LED道路标志牌、电源及控制电路、光控及复位电路，所述MCU单片机通过电源电路连接电池电压与LED灯组，所述电池电压通过电源电路连接充电电路与LED灯组，该电路通过对模拟光强信号转变成微处理器可以识别的数字信号，通过MCU单片机计算电池电压的剩余电量进行PWM亮度控制，实现电源管理控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈乙周，
申请(专利权)人：深圳市榕亨工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：