[發(fā)明專利]橋梁護(hù)欄管燈飾控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610450841.1
• 申請日: 2016-06-20
• 公開（公告）號: CN106102225B
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張金木
• 申請（專利權(quán)）人: 福州臺江區(qū)超人電子有限公司
• 主分類號: H05B33/08
• 分類號: H05B33/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種橋梁護(hù)欄管燈飾控制系統(tǒng),其特征是，護(hù)欄管控制器在離線單獨剛開機(jī)后的一段特定時間，顯示紅色，關(guān)機(jī)再開機(jī)進(jìn)入編號方式，否則不進(jìn)入編號方式，編號時，根據(jù)燈飾效果所需每組護(hù)欄管控制器數(shù)量，選擇護(hù)欄管依序顯示1次或2次不同顏色LED組合，每1次或2次顯示后為停頓時間作為識別，各組合均與編號的號碼對應(yīng)，選擇顯示不同顏色LED組合時，關(guān)機(jī)得到相對應(yīng)的唯一的編號并保存，在編號時段當(dāng)檢測不到電網(wǎng)周波信號時，單片機(jī)依靠其電源電容的儲能將編號數(shù)據(jù)存入非易失存儲器中；系統(tǒng)運行時，護(hù)欄管控制器根據(jù)編號運行與編號對應(yīng)的程序內(nèi)容，各護(hù)欄管控制器在同步時間和各護(hù)欄管控制器的軟件協(xié)同控制下，共同完成勾畫橋梁輪廓的總體燈飾效果，顯示模式選擇，是在剛開機(jī)后的一段特定時間，各護(hù)欄管控制器依序共同顯示各種不同顏色時，選擇一種顏色關(guān)機(jī)保存，得到與該顏色相對應(yīng)的顯示模式；

利用電力網(wǎng)周波的正半周上升段，取三個甄別點實現(xiàn)對周波信號的識別判定，再利用周波時間建立同步時間，實現(xiàn)系統(tǒng)中各護(hù)欄管控制器的同步運行；

各護(hù)欄管控制器的周波甄別電路由二個采用滯回比較器的電壓比較器組成，系統(tǒng)設(shè)置時鐘計時器和同步計時器，如果檢測到相鄰的兩個周波信號均為真，則取出兩個相鄰的周波信號過零之間的時鐘計時器計時時間，按序存入周波時間存儲單元中，存滿100個周波時間時每存入一個周波時間，均先移除最先存入的一個周波時間，并計算存入的周波時間的平均值Tz并保存，利用Tz值鑒別待識別周波信號，二個比較器分別用于甄別點1、甄別點2，在周波正半周上升段的周波過零處，即甄別點0設(shè)置電壓過零檢測模塊，采用周波正半波信號經(jīng)電阻分壓、二極管進(jìn)一步隔離負(fù)半周、信號調(diào)理后送入D觸發(fā)器的時鐘端CLK，D觸發(fā)器的Q端接單片機(jī)外部中斷口，當(dāng)周波正半波過零信號到來時，緊接其后的周波信號上升沿使D觸發(fā)器Q端為0，單片機(jī)外部中斷口低電平，從而產(chǎn)生中斷，其余二個比較器分別設(shè)置在周波正半周上升段，峰值電壓的35％至50％處的甄別點1和50％至70％處的甄別點2；

周波信號判定：單片機(jī)在設(shè)定時間開中斷后，時鐘計時器清零并開始計時，當(dāng)周波電壓過零時，設(shè)置在甄別點0的電壓過零檢測模塊﹙V0﹚中D觸發(fā)器的輸出電壓跳變?yōu)榱?，產(chǎn)生中斷，記錄其過零點中斷時間Th0；此后，單片機(jī)掃描甄別點1處電壓比較器﹙V1﹚的輸出電壓，當(dāng)周波電壓達(dá)到甄別點1處電壓比較器﹙V1﹚的閾值電壓時，輸出電壓從高到低跳變，掃描記錄其跳變時間Th1；同樣掃描記錄甄別點2處電壓比較器﹙V2﹚輸出電壓跳變時間Th2，如果上述跳變時間Th1和跳變時間Th2均在允許誤差范圍內(nèi)，則檢測到的甄別信號為真，否則為假，上述判定甄別信號為真時，計算本次周波信號過零與相鄰前一次甄別信號為真時的周波信號過零間的時鐘計時器計時時間Tzu，將其與周波時間的平均值Tz作比較，如果不超過設(shè)定周波時間誤差Tzv則周波信號為真，這時保存Tzu并取20ms與同步計時器計時時間相加，將相加的值存入同步計時器中；

當(dāng)時鐘計時器以周波電壓過零開始計時，則計時到16ms至18.5ms間的開中斷時間設(shè)定值Tk時開中斷，時鐘計時器計時到25ms至27ms間的關(guān)中斷時間設(shè)定值Tn時關(guān)中斷；

當(dāng)檢測到第一個周波電壓過零時，設(shè)置在甄別點0的電壓過零檢測模塊﹙V0﹚的輸出電壓跳變，從而產(chǎn)生中斷，取出周波電壓過零點的時間T0保存，將時鐘計時器清零并開始計時，這時周波電壓過零時間Th0為0，同時單片機(jī)按上述方法掃描并判定甄別信號，其Th0、Th1和Th2的值均須加上周波時間20ms減去開中斷時間設(shè)定值Tk的差值，如果三個甄別信號為真，下一次即第一次開中斷時間取Tk，否則為假時，此時時鐘計時器時間須加上T0，繼續(xù)檢測；

當(dāng)檢測到第一個和相鄰的第二個周波電壓過零時，判定周波信號為真時，則取出開中斷時的時鐘計時器累計時間T1＝T0+Tk作為初始時間存入同步計時器中，開中斷后時鐘計時器清零，否則判定周波信號為假時，此時時鐘計時器時間須加上T1，繼續(xù)按上述方法重新檢測第一個周波，當(dāng)檢測第一個周波信號為真后，恢復(fù)以上所述的周波信號判定；

如果檢測到周波信號為假，下一次開中斷時間均在本次開中斷時間后，經(jīng)延時周波時間的平均值Tz時開中斷，并在開中斷后延時Tns時關(guān)中斷，設(shè)置關(guān)中斷時間是當(dāng)周波信號在甄別為假時，在關(guān)中斷時間Tns關(guān)中斷和停止掃描，Tns為:

Tns＝Tn－Tk；

如果檢測到周波信號為真，則下一周波開中斷時間Tks為:

Tks＝Tk+Th0；

即從第一次開中斷時間取Tk之后，時鐘計時器均是計時到Tks開中斷，并清零后重新開始計時，計時到Tns時關(guān)中斷，從而使同步計時器時間受到周波電壓過零時間的糾正；

重復(fù)上述過程，如果所述檢測到的上一周波信號為真，本周波判定時，甄別信號為假，或檢測到的周波時間與周波時間的平均值Tz比較超過設(shè)定周波時間誤差Tzv，或時鐘計時器計時到關(guān)中斷時間設(shè)定值Tns時，電壓過零檢測模塊﹙V0﹚輸出電壓未跳變，沒有產(chǎn)生中斷，則在時鐘計時器計時到Tns時關(guān)中斷，這時記未計周波數(shù)N為1并存儲，下一次開中斷時間是在上次開中斷時間經(jīng)過Tz后開中斷，時鐘計時器在開中斷后清零并計時，計時到Tns時關(guān)中斷，此后每次判定周波信號真?zhèn)?，如為假或本次檢測甄別信號雖為真但上次為假，則取N，將N+1后回存于存儲器中；

當(dāng)檢測到周波信號為真時，則取出存儲器中N保存，并將存儲器中N置零，并恢復(fù)使用設(shè)定值Tks，這時取(N+1)×20ms的值加于同步計時器中；

系統(tǒng)同步時間為同步計時器的時間，再加上當(dāng)前正在計時的時鐘計時器的時間；

選擇：Th0、Th1、Th2均為真時周波信號為真，或者Th0為真同時Th1、Th2之一為真時，或者Th1、Th2為真時，周波信號為真，視對判定周波信號真?zhèn)尾煌蠖ǎ?/p>

當(dāng)N大于25至70間的一個設(shè)定值時，采用時鐘計時器的累計計時值直接加于同步計時器中，以減少系統(tǒng)的不同步時間，累計計時值為N×Tz+20ms。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁護(hù)欄管燈飾控制系統(tǒng),其特征在于包括:

護(hù)欄管控制器﹙11﹚、周波甄別電路﹙12﹚、護(hù)欄管﹙13﹚，其中單片機(jī)﹙U0﹚和周波甄別電路﹙12﹚均分別包含在各護(hù)欄管控制器﹙11﹚中；周波甄別電路﹙12﹚，由：輸入電路﹙S0﹚、電壓過零檢測模塊﹙V0﹚、甄別點1處電壓比較器﹙V1﹚和甄別點2處電壓比較器﹙V2﹚構(gòu)成，其中輸入電路﹙S0﹚用于將電力網(wǎng)交流電壓通過電阻和二極管的分壓，轉(zhuǎn)換為電壓比較器合適的穩(wěn)定的輸入電壓。