智能通信信號燈的制作方法

專利名稱：智能通信信號燈的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種通信信號燈，尤其涉及一種智能通信信號燈。
背景技術：
通信信號燈是實現船舶之間通信的常用工具，現有的通信信號燈是利用強烈的光 源和反射鏡的光學原理所構造的機械式通信信號燈，它是視覺通信中最常用最有效的通信 工具，適宜拍發各種形式的報文。然而現有的通信信號燈一般是采用人工發報，即通過手 動操作位于通信信號光源前的百葉窗，使其忽開忽閉，發出相應的閃光，從而發出相應的信 息，這種人工發報的自動化程度低，發報效率不高，并且現有的通信信號燈的燈泡采用白熾 燈作為光源，其使用壽命短，需要經常更換燈泡，可靠性差。

發明內容
本發明的目的在于提供一種自動化程度高、發報效率高、使用壽命長和可靠性好 的通信信號燈。為達到上述目的，本發明提供了一種智能通信信號燈，包括信號燈本體和控制裝 置，所述信號燈本體，進一步包括接口單元，用于接收所述控制裝置發送的報文信息；中央控制器，用于將所述接口單元接收的報文信息生成對應的控制命令，并將所 述控制命令發送給驅動單元；驅動單元，用于根據所述中央控制器發送的控制命令驅動LED ；LED，用于在所述驅動單元的驅動下發出對應的可見光；電源管理單元，用于將輸入的交流電或直流電進行變換，并將變換后輸出的直流 電向所述接口單元、所述中央控制器、所述驅動單元和所述LED供電；所述控制裝置，進一步包括輸入設備，用于進行報文內容輸入、報文信息發送和參數設置，所述參數設置包括 莫爾斯碼點劃比參數設置、報文發送方式選擇、速率參數設置、光源選擇和光源亮度調節；MCU,用于將所述輸入設備輸入的報文內容生成報文信息，根據所述輸入設備輸入 的參數設置對應調整莫爾斯碼點劃比、報文發送方式、速率、光源和光源亮度；I/O接口，用于將所述MCU生成的報文信息發送至所述信號燈本體；IXD顯示單元，用于顯示所述輸入設備當前輸入的內容和所述I/O接口輸出報文 信息的狀態；供電單元，用于向所述輸入設備、所述MCU、所述I/O接口和所述IXD顯示單元供 電；所述智能通信信號燈執行如下步驟所述控制裝置向信號燈本體發送燈體類型查詢信息；
當收到所述信號燈本體回復的自身燈體類型信息時，所述控制裝置向所述信號燈 本體發送包含發送參數的報文信息，或者所述控制裝置向所述信號燈本體發送包含發送參 數的快捷短語；
所述信號燈本體執行報文信息或 者快捷短語的發送；在執行報文信息或者快捷短語的發送的過程中，所述信號燈本體判斷是否收到所 述控制裝置發送的終止當前發送指令，如果收到所述終止當前發送指令，則向所述控制裝 置返回已經發送完畢的字符的位置信息并終止當前報文信息或快捷短語的發送，否則，向 所述控制裝置返回發送完畢信息。本發明的智能通信信號燈，在所述控制裝置向信號燈本體發送燈體類型查詢信息 之前，還包括如下步驟通過所述控制裝置進行莫爾斯碼點劃比參數設置、報文發送方式選擇、速率參數 設置、光源選擇和光源亮度調節，并進行發送報文信息還是發送快捷短語的選擇。本發明的智能通信信號燈，所述信號燈本體還包括紅外光源，用于根據所述驅動單元的驅動發出對應的紅外光。本發明的智能通信信號燈，所述控制裝置，還包括存儲設備，用于存儲報文信息、設置的參數和快捷短語。本發明的智能通信信號燈，所述輸入設備包括鍵盤，所述鍵盤可輸入0 9數字、 26個字母、‘ ’和漢字，所述鍵盤的輸入法包括字母、數字和漢字三種輸入法。本發明的智能通信信號燈，所述MCU包括C8051F020單片機及其外圍電路，所述 LCD顯示單元包括HGl286419-LYH-LSV型LCD，所述存儲設備包括AT45DB081D-SU-2. 5型 Flash存儲器，所述I/O接口包括MAX3485ESA收發器。本發明的智能通信信號燈，所述C8051F020單片機的第29、30、31、32、33、34、 39、40、41、42、43、44、45、46、94 管腳對應與所述 HG1286419-LYH-LSV 型 LCD 的 LCD-REST、 LCD-CS1、LCD-CS2、LCD-AO、LCD-R/W、LCD-E、DB7、DB6、DB5、DB4、DB3、DB2、DB1、DBO、LCD-BACK
管腳連接；所述C8051F020 單片機的第 65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、 80,98 管腳對應與所述鍵盤的 KEY-0、KEY-I、KEY-2、KEY-3、KEY-4、KEY-5、KEY-6、KEY-7、 KEY-8、KEY-9、KEY-10、KEY-11、KEY-12、KEY-13、KEY-14、KEY-15、KEY-BACK 鍵連接；所述C8051F020 單片機的第 55、56、58、59、60 管腳對應與所述 AT45DB081D-SU-2. 5 型 Flash 存儲器的 SPI-RST、SPI-CS, SPI-MOS1、SPI-MOSO、SPI-SCK 管腳連接；所述C8051F020單片機的第61管腳與所述MAX3485ESA收發器的RXDO連接，所述 C8051F020單片機的第62管腳與所述MAX3485ESA收發器的RXDl連接，所述MAX3485ESA收 發器的第6、7管腳用于與外部通信。本發明的智能通信信號燈，還包括用于調試電路或下載程序的調試接口 C0N6，所 述C8051F020單片機的第1、2、3、4管腳對應與所述調試接口 C0N6的TMS2、TCK2、TDI2、TD02
管腳相連。本發明的智能通信信號燈是一種電子通信信號燈，包括信號燈本體和控制裝置， 其中，信號燈本體的光源采用的是使用壽命長且高效節能的LED，LED的驅動由中央處理器 控制，而信號燈本體又受控于控制裝置，通過控制裝置控制信號燈本體的報文發送，從而提高了通信信號燈的自動化程度、提高了其發報效率、延長了信號燈本體的使用壽命，且可靠 性好。


圖1為本發明的智能通信信號燈的結構框圖；圖2為本發明的智能通信信號燈的控制裝置的原理圖；圖3為本發明的智能通信信號燈的工作流程圖；圖4為本發明的智能通信信號燈的控制裝置的MCU電路原理圖；圖5為本發明的智能通信信號燈的控制裝置的供電單元的電路原理圖；圖6為本發明的智能通信信號燈的控制裝置的I/O接口的電路原理圖；圖7為本發明的智能通信信號燈的控制裝置的IXD顯示單元的電路原理圖；圖8為本發明的智能通信信號燈的控制裝置的輸入設備的電路原理圖；圖9為本發明的智能通信信號燈的控制裝置的輸入設備的外觀示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的具體實施方式
進行詳細描述參考圖1，本發明的智能通信信號燈是一種電子通信信號燈，包括信號燈本體1和 用來控制信號燈本體1發射光信息的控制裝置2。其中，信號燈本體1進一步包括接口單 元16，用于接收控制裝置2發送的報文信息；中央控制器11，用于將接口單元16接收的報 文信息生成對應的控制命令，并將控制命令發送給驅動單元14 ；驅動單元14，用于根據中 央控制器11發送的控制命令驅動LED 15 ；LED 15，用于在驅動單元14的驅動下發出對應 的可見光；電源管理單元，用于將輸入的交流電或直流電進行變換，并將變換后輸出的直流 電向信號燈本體1的各個單元(如接口單元16、中央控制器11、驅動單元14和LED15等) 供電。此外，為了提高智能通信信號燈的保密性，本發明的智能通信信號燈的燈本體1還包 括一個與驅動單元14連接的紅外光源13，當需要保密通信時，由驅動單元14驅動紅外光源 13發出對應的紅外光。參考圖2、本發明的智能信號燈的控制裝置，進一步包括鍵盤26，用于進行報文 內容輸入、報文信息發送和參數設置等，其中，參數設置包括莫爾斯碼點劃比參數設置、報 文發送方式選擇(包括詞元發送和整條發送)、速率參數設置、光源選擇(包括LED和紅外 光源)和光源亮度調節；MCU24，用于將鍵盤26輸入的報文內容生成報文信息，根據鍵盤26 輸入的參數設置對應調整莫爾斯碼點劃比、報文發送方式、速率、光源和光源亮度；I/O接 口 23，用于將MCU24生成的報文信息發送至信號燈本體1 ；IXD顯示單元25，用于顯示鍵盤 26當前輸入的內容和顯示I/O接口 23輸出報文信息的狀態；供電單元21用于向鍵盤26、 MCU24、I/0接口 23和LCD顯示單元25供電。參考圖3，本發明的智能信號燈工作過程包括如下步驟步驟301，通過控制裝置進行莫爾斯碼點劃比參數設置、報文發送方式選擇、速率 參數設置、光源選擇和光源亮度調節，并進行發送報文信息還是發送快捷短語的選擇。開機 后控制裝置自動進入編輯狀態，此時如果需要進行上述某些或全部的設置，根據預先規定 的功能按鍵進行相應操作。
步驟302，控制裝置向信號燈本體發送燈體類型查詢信息。用來確認信號燈本體是 否正常，編碼器剛開機時會檢測與燈體的通信情況，若通信正常會顯示當前連接的是何種 燈型，若通信不正常會提示信號燈通信故障。步驟303，當收到信 號燈本體回復的自身燈體類型信息時，控制裝置向信號燈本 體發送包含發送參數的報文信息，或者控制裝置向信號燈本體發送包含發送參數的快捷短語。步驟304，信號燈本體執行報文信息或者快捷短語的發送。步驟305，在執行報文信息或者快捷短語的發送的過程中，所述信號燈本體判斷是 否收到所述控制裝置發送的終止當前發送指令，如果收到所述終止當前發送指令，則向所 述控制裝置返回已經發送完畢的字符的位置信息并終止當前報文信息或快捷短語的發送， 否則，向所述控制裝置返回發送完畢信息。參考圖4，其中控制裝置的MCU包括C8051F020單片機(Ul)及其外圍電路，其 中，C8051F020 單片機的第 29、30、31、32、33、34、39、40、41、42、43、44、45、46、94 管腳對應 與 HGl286419-LYH-LSV 型 LCD 的 LCD-REST、LCD-CSU LCD-CS2、LCD-AO, LCD-R/W、LCD-Ε, DB7、DB6、DB5、DB4、DB3、DB2、DBU DBO, LCD-BACK 管腳連接。C8051F020 單片機的第 65、 66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、98 管腳對應與鍵盤的 KEY-O, KEY-U KEY-2、KEY-3、KEY-4、KEY-5、KEY-6、KEY-7、KEY-8、KEY-9、KEY-10、KEY-11、KEY-12、KEY-13、 KEY-14、KEY-15, KEY-BACK 鍵鏈接。C8051F020 單片機的第 55、56、58、59、60 管腳對應與 AT45DB081D-SU-2. 5 型 Flash 存儲器的 SPI-RST、SPI-CS, SPI-MOSU SPI-MOSO, SPI-SCK 管 腳連接。此外，C8051F020單片機的第1、2、3、4管腳對應與調試接口 C0N6(J1)的第2、3、4、 5管腳連接，用來調試電路和下載程序用。參考圖5，其中，控制裝置的供電單元包括LM2596降壓式穩壓器(U4)及其外圍電 路和AS1117-3.3低壓差線性穩壓器(U5)及其外圍電路，其中供電單元的輸入端VCC-INT 通過一個保險絲1812L075與LM2596降壓式穩壓器的+VIN管腳連接，LM2596降壓式穩壓 器的OUT管腳與AS1117-3. 3低壓差線性穩壓器的VIN管腳連接，AS1117-3. 3低壓差線性 穩壓器的VOUT輸出VCC3V3電壓供控制裝置的各個部分使用。參考圖6，其中，控制裝置的I/O接口包括兩個MAX3485ESA收發器(U2、U3)，其中，C8051F020 單片機的第 61 管腳與MAX3485ESA 收發器(U2)的 RXDO 連接，C8051F020 單片機的第62管腳與MAX3485ESA收發器(U3)的RXDl連接，MAX3485ESA收發器(U2)的 第6、7管腳以及MAX3485ESA收發器(U3)T的第6、7管腳用于與外部通信，例如與信號燈本 體或上位機(如臺式電腦、筆記本等)通信。參考圖7，其中，圖4中C8051F020單片機通過一個C0N20接口(J2)與IXD顯示單 元連接。參考圖8，其中，圖4中C8051F020單片機通過一個C0N20接口(J3)與鍵盤連接， 而鍵盤的形狀布局如圖5所示，可輸入0-9數字和27個字母(英文26個加‘U’ )外，還設 有鍵、“-”鍵，“呼叫”鍵、“應答”鍵、“重發”鍵、“完畢”鍵、“收據”鍵等功能鍵。其輸入 法有字母、數字、漢字三種輸入法可選，漢字輸入參照手機的“T9”輸入法，拼音輸入，按“確 認”鍵后，用數字鍵選擇要輸入的拼音，再用數字鍵選擇要輸入的漢字。漢字多于5個時可 用方向鍵上下翻頁。該鍵盤輸入簡便、可靠，便于操作。本發明的智能通信信號燈通過圖9所示的鍵盤的按鍵組合可執行如下操作1、可進行通信文件的基本操作，如輸入、存儲、刪除等，既可以單條編輯、存儲、刪 除，也可通過接口連接上位機(如筆記本、臺式機等)批量存儲、刪除報文，當編輯完畢，保 存報文時，如果已經新報文編號與已存儲報文編號相同，系統會自動預覽已存報文并提示
是否覆蓋。 2、可查看報文，并可輸出報文。既可以根據報文編號查看單條報文，也可以通過上 位機瀏覽功能查看所有存儲的報文。編碼器在調出已存儲的報文后，如果報文中有漢字，在 發送輸出時會自動轉化為對應的拼音發送，無需人工干預。3、存儲報文時，可自由輸入報文名稱(數字、字母代碼)，保存時自動攜帶報文信 息，以便報務員日后的查看。4、能通過人工編輯報文短語(勤務用語)，并能預存500組以上報文，每組不大于 99個拼音字符。常用的勤務用于如“請求出港”、“看不清燈光”等。5、能對輸入的摩爾斯碼進行自動翻譯。例如用“*”鍵和“#” “鍵”輸入點劃序列 后，按“0”鍵譯碼。6、智能發報通信時速率等參數可調。速率可在10 200碼/分鐘范圍調節；點劃 比在1 1.0 1 6.0范圍調節；光源可選擇白光或紅外線；燈光亮度有低、中、高三檔可 調；發報的碼表可選國際碼表還是自定義碼表等。7、若報文為數字報，發報時自動用短碼發報。8、報文發送分詞元發送和整條發送兩種模式。并且詞元發送時可以任意調整光標 位置。例如，在編輯狀態下先按“功能”鍵，再按“發送”鍵表示整條發送當前報文信息，而 直接按“發送”鍵表示按詞元發送當前報文信息(LCD顯示單元當前光標前的信息)。9、報文發送過程中可以隨時按取消鍵終止當前報文的發送。10、可通過上位機管理編碼器中的報文。11、智能管理控制液晶和按鍵的背光。當無按鍵操作超過一定時間時，背光自動關 閉，進入省電模式。本發明的智能通信信號燈是一種電子通信信號燈，其中，信號燈本體的光源采用 的是使用壽命長且高效節能的LED，LED的驅動由中央處理器控制，而信號燈本體又受控于 控制裝置，通過控制裝置控制信號燈本體的報文發送，從而提高了通信信號燈的自動化程 度、提高了其發報效率、延長了信號燈本體的使用壽命，且可靠性好。以上的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的范圍進 行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本發明的技術方 案作出的各種變形和改進，均應落入本發明的權利要求書確定的保護范圍內。
權利要求
一種智能通信信號燈，其特征在于，包括信號燈本體和控制裝置，所述信號燈本體，進一步包括接口單元，用于接收所述控制裝置發送的報文信息；中央控制器，用于將所述接口單元接收的報文信息生成對應的控制命令，并將所述控制命令發送給驅動單元；驅動單元，用于根據所述中央控制器發送的控制命令驅動LED；LED，用于在所述驅動單元的驅動下發出對應的可見光；電源管理單元，用于將輸入的交流電或直流電進行變換，并將變換后輸出的直流電向所述接口單元、所述中央控制器、所述驅動單元和所述LED供電；所述控制裝置，進一步包括輸入設備，用于進行報文內容輸入、報文信息發送和參數設置，所述參數設置包括莫爾斯碼點劃比參數設置、報文發送方式選擇、速率參數設置、光源選擇和光源亮度調節；MCU，用于將所述輸入設備輸入的報文內容生成報文信息，根據所述輸入設備輸入的參數設置對應調整莫爾斯碼點劃比、報文發送方式、速率、光源和光源亮度；I/O接口，用于將所述MCU生成的報文信息發送至所述信號燈本體；LCD顯示單元，用于顯示所述輸入設備當前輸入的內容和所述I/O接口輸出報文信息的狀態；供電單元，用于向所述輸入設備、所述MCU、所述I/O接口和所述LCD顯示單元供電；所述智能通信信號燈執行如下步驟所述控制裝置向信號燈本體發送燈體類型查詢信息；當收到所述信號燈本體回復的自身燈體類型信息時，所述控制裝置向所述信號燈本體發送包含發送參數的報文信息，或者所述控制裝置向所述信號燈本體發送包含發送參數的快捷短語；所述信號燈本體執行報文信息或者快捷短語的發送；在執行報文信息或者快捷短語的發送的過程中，所述信號燈本體判斷是否收到所述控制裝置發送的終止當前發送指令，如果收到所述終止當前發送指令，則向所述控制裝置返回已經發送完畢的字符的位置信息并終止當前報文信息或快捷短語的發送，否則，向所述控制裝置返回發送完畢信息。
2.根據權利要求1所述的智能通信信號燈，其特征在于，在所述控制裝置向信號燈本 體發送燈體類型查詢信息之前，還包括如下步驟通過所述控制裝置進行莫爾斯碼點劃比參數設置、報文發送方式選擇、速率參數設置、 光源選擇和光源亮度調節，并進行發送報文信息還是發送快捷短語的選擇。
3.根據權利要求2所述的智能通信信號燈，其特征在于，所述信號燈本體還包括 紅外光源，用于根據所述驅動單元的驅動發出對應的紅外光。
4.根據權利要求3所述的智能通信信號燈，其特征在于，所述控制裝置，還包括 存儲設備，用于存儲報文信息、設置的參數和快捷短語。
5.根據權利要求4所述的智能通信信號燈，其特征在于，所述輸入設備包括鍵盤，所述 鍵盤可輸入0 9數字、26個字母、‘ ，和漢字，所述鍵盤的輸入法包括字母、數字和漢字三 種輸入法。
6.根據權利要求5所述的智能通信信號燈，其特征在于，所述MCU包括C8051F020單 片機及其外圍電路，所述IXD顯示單元包括HG1286419-LYH-LSV型IXD，所述存儲設備包括 AT45DB081D-SU-2. 5 型 Flash 存儲器，所述 I/O 接 口包括 MAX3485ESA 收發器。
7.根據權利要求6所述的智能通信信號燈，其特征在于，所述C8051F020單片機的第 29、30、31、32、33、34、39、40、41、42、43、44、45、46、94 管腳對應與所述 HG1286419-LYH-LSV 型 LCD 的 LCD-REST、LCD-CSU LCD-CS2、LCD-AO、LCD-R/W、LCD-Ε, DB7、DB6、DB5、DB4、DB3、 DB2、DB1、DBO、LCD-BACK 管腳連接；所述 C8051F020 單片機的第 65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、 98 管腳對應與所述鍵盤的 KEY-O、KEY-1、KEY-2、KEY-3、KEY-4、KEY-5、KEY-6、KEY-7、KEY-8、 KEY-9、KEY-10、KEY-11、KEY-12、KEY-13、KEY-14、KEY-15、KEY-BACK 鍵連接；所述C8051F020單片機的第55、56、58、59、60管腳對應與所述AT45DB081D-SU-2. 5型 Flash 存儲器的 SPI-RST、SPI-CS, SPI-MOS U SPI-MOSO, SPI-SCK 管腳連接；所述C8051F020單片機的第61管腳與所述MAX3485ESA收發器的RXDO連接，所述 C8051F020單片機的第62管腳與所述MAX3485ESA收發器的RXDl連接，所述MAX3485ESA收 發器的第6、7管腳用于與外部通信。
8.根據權利要求7所述的智能通信信號燈，其特征在于，還包括用于調試電路或下載 程序的調試接口 C0N6，所述C8051F020單片機的第1、2、3、4管腳對應與所述調試接口 C0N6 的 TMS2、TCK2、TDI2、TD02 管腳相連。
全文摘要
本發明提供了一種智能通信信號燈，包括信號燈本體和控制裝置，本發明的智能通信信號燈是一種電子通信信號燈，其中，信號燈本體的光源采用的是使用壽命長且高效節能的LED，LED的驅動由中央處理器控制，而信號燈本體又受控于控制裝置，通過控制裝置控制信號燈本體的報文發送，從而提高了通信信號燈的自動化程度、提高了其發報效率、延長了信號燈本體的使用壽命，且可靠性好。
文檔編號H05B37/02GK101968165SQ20091008990
公開日2011年2月9日 申請日期2009年7月28日 優先權日2009年7月28日
發明者劉曉宇, 張建琴, 張春虎, 陸宏琦 申請人:張建琴