[发明专利]轨道车辆LED照明控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电气设备控制系统，特别针对轨道车辆LED照明设备控制系统，属于电气工程领域。

背景技术

目前，我国城市轨道交通已经进入高速发展时期，近几年来兴建的地铁线、动车线及轻轨线迅速增长。由于其专线行使，可避免交通拥挤、时间延误等因素，乘坐轨道客车出行成为大众首选的交通工具。作为一种新型照明光源，具有节能环保的优点，并且其优良的抗震性能非常适合轨道车辆车厢照明。尚未应用于轨道交通运输方面是由于不能直接使用交流市电供电，如果能够开发专门的控制系统实现其在车辆上的照明应用，在电能节约，环境保护上的收益将无可限量。鉴于此，一种轨道车辆LED照明控制系统是业内的急需。

发明内容

本发明涉及一种轨道车辆LED照明控制系统，其组成包括以单片机系统（1）为控制核心，将环境亮度采集模块(2)中的亮度采集电路(201)采集到的车厢环境光亮信息通过模数转换芯片ADC0809202将模拟量转换成数字量传送给单片机系统(1)，STC89C51单片机(101)将得到的信息存储起来并进行处理，根据接收的外部光强弱信息来算得适合车厢照明的光线亮度后，向外部LED驱动电路（3）发送调光信息，外部的LED驱动器PT4107（301）将接收到的数字信息进行处理后，进行对LED的调光，进而控制整个车厢LED照明亮度；本发明的优点和效果在于该系统充分利用了LED照明具有的效率高、寿命长、抗振性能好和环保的优点，满足了轨道车辆对当前照明控制系统的要求。以STC89C51单片机为控制核心，通过串口进行主机与从机之间的通信，实现了信息的良好的交流。通过采光模块进行车厢环境亮度的采集实现对车厢环境亮度的控制。基于PT4107驱动芯片设计了恒流式LED交流驱动器，满足了LED照明的驱动要求。

附图说明：

图1是本发明轨道车辆LED照明控制系统结构示意图；

图2是图1中系统控制核心电路图；

图3是图1中信号采集电路图；

图4是图1中LED驱动电路图；

具体实施方式：

具体实施方式一：参阅图1、图2、图3、图4，本发明所涉及的轨道车辆LED照明控制系统以单片机系统（1）为控制核心，将环境亮度采集模块(2)中的亮度采集电路(201)采集到的车厢环境光亮信息通过模数转换芯片ADC0809(202)将模拟量转换成数字量传送给单片机系统(1)，STC89C51单片机(101)将得到的信息存储起来并进行处理，根据接收的外部光强弱信息来算得适合车厢照明的光线亮度后，向外部LED驱动电路（3）发送调光信息，外部的LED驱动器PT4107（301）将接收到的数字信息进行处理后，进行对LED的调光，进而控制整个车厢LED照明亮度。

具体实施方式二：参阅图2，单片机系统（1）选择STC89C51单片机（101）；STC89C51单片机（101）是采用8051核的ISP（InSystemProgramming）系统的可编程芯片，最高工作时钟频率为80MHz，片内含8KBytes的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元，具有在系统可编程（ISP）的特性，配合PC端的控制程序即可将用户的程序代码下载进单片机内部，省去了购买通用编程器，而且速度更快。

具体实施方式三：参阅图3，环境亮度采集模块2主要是一种信号采集电路。电路一共包括了三部分，亮度采集电路201、模数转换芯片ADC0809202、为ADC0809提供脉冲信号的4分频电路74LS74203；此环境亮度采集模块2的工作过程为亮度采集电路201采集到车厢内的光强信号后，将此模拟信号传递给模数转换芯片ADC0809202并转换成数字量，而后模数转换芯片ADC0809202将通过D0~D7引脚传送给单片机STC89C511的P0口；由于所用单片机STC89C511外部晶振固定频率是2MHZ。不能满足ADC0809202工作频率为几百HZ的要求，故采用一个4分频的电路74LS74203产生500KHZ的脉冲信号;74LS74203实际上是一个集成的双D触发器，并且是时钟上升沿触发;ADC0809202由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成；多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共享A/D转换器进行转换；三态输出锁存器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。

具体实施方式四：参阅图4，LED驱动电路3由驱动芯片PT4107301及外围电路组成；驱动芯片PT4107301是一款高压降压式LED驱动控制芯片，支持18V到450V的电压范围，可以在20KHZ~300KHZ的频率范围内工作；通过驱动芯片控制外部MOS管的导通，将单片机STC89C511输出调光信息，也就是可变占空比的PWM数字脉冲导入使能端，可以实现对LED灯的调光功能。