一种轨道车辆调光控制器的制作方法

本实用新型涉及轨道车辆照明控制技术领域，具体是一种轨道车辆调光控制器。

背景技术：

轨道车辆使用的灯具的照度调节为人们提供舒适的照明环境，不同的色温会让人产生不同的感受和心理效应，暖色让人感觉到温馨和舒适，冷色使人产生清爽、洁净的感觉，并且，科学家发现人在一天中的不同时段不同的色温和照度给人的心理效应也是不同的。

但是，目前轨道车辆使用的调光控制器只能实现照明和光线明暗的调节，光效控制是无法实现的，现有的调光控制器已经与目前的高速列车的定位出现了严重的不匹配。

针对现有的轨道车辆的灯具需要通过手动控制，控制效率低，无法实现自动光效调整的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种轨道车辆调光控制器，以解决上述背景技术中提出的问题，解决了轨道列车的灯光控制问题，轨道车辆的灯光在经过隧道、到站、环境光线变化时，可以自动对光线调整，色温调整，颜色变换，给乘客更换的视觉感和舒适感。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种轨道车辆调光控制器，包括电源电路、开关量逻辑输入电路、模拟量输入电路、单片机控制电路、报警输出电路、输出驱动电路、通讯电路以及液晶显示电路，所述单片机控制电路分别连接电源电路、开关量逻辑输入电路、模拟量输入电路、报警输出电路、输出驱动电路、通讯电路以及液晶显示电路，单片机控制电路采用了主频高达72m的cortex-m3结构的arm；所述电源电路为调光控制器提供电源，从电源输入dc110v变换为dc12v，从dc12v变换为dc5v，从dc5v变换为3.3v；所述开关量输入逻辑电路根据k1～k7的状态形成逻辑电路，k1～k7输入dc110v或者0v，经过光耦，信号cpu_k1～cpu_k7连接到单片机的i/o输入端；所述模拟量输入电路，模拟量的输入信号是4-20ma，共有sensor1～sensor3三路输入；所述单片机控制电路采用了主频高达72m的高速cortex-m3结构的arm，集成了i/o输入输出，模拟量采集输入，在线编程，i2c接口，7路13通道pwm输出；所述输出驱动电路共有7路13通道的pwm信号进行驱动放大；所述通讯电路从单片机端到通讯输出：r61、r63、r64、r66、q2组成了485通讯的自动收发机制，数据经过u15ttl串口数据转换成485信号，信号经过r62、r65、l2、l3、tv1、tv2组成了485信号防浪涌电路。

作为本实用新型的进一步方案：所述电源电路，在dc110v输入端，设置一个500ma的自恢复保险丝，在自恢复保险丝后端设置1个14d201k的压敏电阻；在dc110v正极压敏电阻后侧设置一个热敏电阻ntc10d-11；热敏电阻ntc10d-11之后设置一个x电容cx1，两个y电容cy2、cy3，一个电解电容ce3，一个共模电感lcm1，一个x电容cx2，一个电解电容ce2组成了ems测试电路，emi滤波电路；dc110v输出端连接一个二极管；dc12v变化到dc5v采用了dcdc高频电源芯片。

作为本实用新型的进一步方案：以k1信号回路为例，dc110v信号经过二极管d3，限流电阻r9、r11、r67、c12，连接到光耦的输入端，光耦的输出端采样r7上拉电阻连接到dc3.3v，并经过c13滤波到单片机的i/o输入端。

作为本实用新型的进一步方案：以sensor1信号回路为例，4-20ma模拟信号经过r14、r15转换成0.4～2v电压信号，经过c17滤波到运算放大器的输入端，进行信号跟随增强，经过r13、c16rc滤波器到单片机的模拟量输入端ain1。

作为本实用新型的进一步方案：所述报警输出采用的是继电器信号输出，当报警信号输出alarm_cpu有效时，信号经过r37、r38、q1组成的电阻开关，将ry1继电器线圈上电，g1g2同路闭合，防止报警输出因为外部设备短路影响控制器供电，在ry1输出端增加了自恢复保险丝f2。

作为本实用新型的进一步方案：以pwm_r为例，单片机输出的pwm_r到r40电阻下拉，防止u5mos管在单片机复位初始化时误动作，之后到u5n沟道mos，u5的输入增加了f3自恢复保险丝防止输出短过电流或短路将dc12v电源拉低，控制器断电不能工作，防止u5因短路输出导致损坏。

作为本实用新型的进一步方案：所述通讯电路，从单片机端到通讯输出：r61、r63、r64、r66、q2组成了485通讯的自动收发机制，数据经过u15ttl串口数据转换成485信号，信号经过r62、r65、l2、l3、tv1、tv2组成了485信号防浪涌电路。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：使用本实用新型，可以更科学人性化的对火车车辆的灯光进行自动调节，同时也避免了因为外部设备过载或者断路对控制器造成破坏，并保护了外部设备，控制器与灯具之间采用了pwm通讯，保证了通讯的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的整体示意图。

图2为电源电路图。

图3为开关量逻辑输入电路图。

图4为模拟量输入电路图。

图5为单片机控制电路图。

图6为报警输出电路图。

图7为输出驱动电路图。

图8为液晶显示电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-8，实施例1：本实用新型实施例中，一种轨道车辆调光控制器，包含电源电路、开关量逻辑输入电路、模拟量输入电路，单片机控制电路、报警输出电路、输出驱动电路，通讯电路、以及液晶显示部分，所述单片机控制电路分别连接电源电路、开关量逻辑输入电路、模拟量输入电路、报警输出电路、输出驱动电路、通讯电路以及液晶显示电路。

电源电路为调光控制器提供电源，如图2所示，从电源输入dc110v变换为dc12v，从dc12v变换为dc5v，从dc5v变换为3.3v。在dc110v输入端，设置一个500ma的自恢复保险丝防止线路板短路或负载过大；在自恢复保险丝后端设置1个14d201k的压敏电阻，防止浪涌及输入电压超出控制器规定电压；在dc110v正极压敏电阻后侧设置一个热敏电阻ntc10d-11，防止上电瞬间电容充电过程的浪涌及其电流过大；热敏电阻ntc之后设置一个x电容cx1，两个y电容cy2、cy3，一个电解电容ce3，一个共模电感lcm1，一个x电容cx2，一个电解电容ce2组成了ems测试电路，emi滤波电路；dc110v输出端连接一个二极管，防止正负加反将控制器烧坏；dc12v变化到dc5v采用了dcdc高频电源芯片，将转换效率提高到90％以上，减少了控制器自身的发热，降低了功耗。

开关量输入逻辑电路，如图3所示，主要功能为根据k1～k7的状态形成逻辑电路，k1～k7输入dc110v或者0v，经过光耦，信号cpu_k1～cpu_k7连接到单片机的i/o输入端。以k1信号回路为例，dc110v信号经过二极管d3，限流电阻r9、r11、r67、c12，连接到光耦的输入端，光耦的输出端采样r7上拉电阻连接到dc3.3v，并经过c13滤波到单片机的i/o输入端。

模拟量输入电路，如图4所示，模拟量的输入信号是4-20ma，共有sensor1～sensor3三路输入。以sensor1信号回路为例，4-20ma模拟信号经过r14、r15转换成0.4～2v电压信号，经过c17滤波到运算放大器的输入端，进行信号跟随增强，经过r13、c16rc滤波器到单片机的模拟量输入端ain1。

单片机控制电路，如图5所示，单片机控制电路采用了主频高达72m的高速cortex-m3结构的arm，集成了i/o输入输出，模拟量采集输入，在线编程，i2c接口，7路13通道pwm输出。

报警输出电路，如图6所示，报警输出采用的是继电器信号输出，当报警信号输出alarm_cpu有效时，信号经过r37、r38、q1组成的电阻开关，将ry1继电器线圈上电，g1g2同路闭合，防止报警输出因为外部设备短路影响控制器供电，在ry1输出端增加了自恢复保险丝f2。

输出驱动电路，如图7所示，输出驱动电路共有7路13通道的pwm信号进行驱动放大。以pwm_r为例，单片机输出的pwm_r到r40电阻下拉，防止u5mos管在单片机复位初始化时误动作，之后到u5n沟道mos，u5的输入增加了f3自恢复保险丝防止输出短过电流或短路将dc12v电源拉低，控制器断电不能工作，防止u5因短路输出导致损坏。

通讯电路，如图8所示，从单片机端到通讯输出：r61、r63、r64、r66、q2组成了485通讯的自动收发机制，数据经过u15ttl串口数据转换成485信号，信号经过r62、r65、l2、l3、tv1、tv2组成了485信号防浪涌电路。

实施例2：在实施例1的基础上，本设计的液晶显示部分采用了串口通讯，连接到了单片机的串口上。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型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实用新型。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，本实用新型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实用新型内。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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