專利名稱：帶有閃爍光源的礦燈的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種礦用照明燈具，尤其是涉及一種帶有閃爍光源的礦燈。
背景技術：
以前的礦燈都是采用單光源照明，在燈絲燒毀的情況下，就無法使用，只能更換礦燈或燈泡，而在礦井中更換燈泡容易發生安全事故，不符合安全規定，只能攜帶備用礦燈，比較麻煩。普通的燈泡容易燒毀，還比較費電，使用時間短，還浪費能源。后來隨著科技的發展，逐漸出現了可替代的、比較節能的新型光源，其中常用的就是LED發光管，亮度高，節電，開始由于LED發光管的功率不容易做大，只好采用多個發光管同時使用，現在人們已經做出了功率比較大的LED發光管，并逐漸在各個領域投入使用。
由于我國人口多，底子薄，加之各種傳統的或現實的因素影響，國內的煤礦生產條件比較簡陋，造成生產過程中礦難時有發生，嚴重影響人民群眾的生命、財產安全，已引起黨和政府的高度重視。根據有關規定，現在的礦燈必須使用雙光源。目前存在的情況是礦燈的使用時間不夠長，尤其在礦難發生時，經常出現受難礦工和救援人員無法聯系的狀況，救援人員不能及時發現受難人員，受難人員得不到及時救助，以至孤立無援，在一片漆黑的環境中，看不見光明，沒有時間概念，失去生存的希望和信心。即使在得到救援后，受難人員所遭受的心理創傷也久久難以恢復。如果現場有燈光照明，那情況無疑會好的多，光明可以點燃受難礦工在孤立無援時的生存希望和信心，也可以有力地引導救援人員及時循著光源找到受難礦工，縮短搜救時間。尤其在現代社會中，“以人為本”，尊重生命，關愛生命，一盞小小的礦燈，可以為礦工的生命安全增加一道可靠的保障，極大地提高救援人員的工作效率，有效地減少礦難所造成的物質上的或者精神上的傷害，從而把礦難損失降到最低。
中國實用新型ZL 200420041704.5(公告號為CN 2697436Y)提出一種新型雙光源安全礦燈頭，主光源功率大于副光源功率，在井下突遇重大意外暫時無法上井時，延長使用時間；中國實用新型ZL 200420052400.9(公開號為CN2733161Y)提出一種雙光源礦燈燈頭，副助光源采用1×n個發光二極管，輔助光源連續點亮時間長達數千小時。其解決問題的出發點都是通過采用功率比較小、節電的輔助光源，在特殊情況下由礦工手動關閉主光源、打開輔助光源，通過使用輔助光源照明來延長礦燈的使用時間。沒有考慮在采礦作業的特殊情況下，礦燈能自動的啟動延長使用時間的功能。
發明內容
本發明所要解決的技術問題針對當前礦燈存在的問題和不足，提出一種帶有閃爍光源的礦燈，在特別情況下可自行啟動或人工啟動輔助光源閃爍功能，最大限度延長礦燈的使用時間，更有力地引導搜救人員的搜救工作。
本發明所采用的技術方案一種帶有閃爍光源的礦燈，含有蓄電池及主光源和輔助光源，蓄電池通過開關電路與主光源、輔助光源連接，所述的開關電路含有控制按鍵、微處理器和開關控制元件，控制按鍵一端連接微處理器的I/O輸入端口，微處理器的兩個I/O輸出端口分別連接兩個開關控制元件的觸發控制端，兩個開關控制元件的輸出端分別串聯主光源和輔助光源后并聯連接在蓄電池兩極之間。
所述的帶有閃爍光源的礦燈，控制按鍵為一個，中央處理器采用PIC12C508，開關控制元件采用場效應管，PIC12C508的VCC端口接電源，VSS端口接地，PIC12C508的一個I/O輸入端口連接控制按鍵S1，控制按鍵S1的另一端接地或者接電源正極，PIC12C508的兩個I/O輸出端口分別連接場效應管Q1A、Q1B的柵極，場效應管Q1A、Q1B的漏極接地，其源極分別經過主光源L1、輔助光源L2連接蓄電池正極；所述的開關控制元件或者采用功率三極管或達林頓管，功率三極管或達林頓管Q1、Q2的控制基極分別通過限流電阻R1、R2連接微處理器的兩個I/O輸出端口，功率三極管或達林頓管Q1、Q2的發射極接地，其集電極分別經過主光源L1、輔助光源L2連接蓄電池正極。
所述的帶有閃爍光源的礦燈，控制按鍵為兩個，微處理器的另一個I/O輸入端口連接第二控制按鍵S2，控制按鍵S1、S2的另一端接地或者接電源正極，控制按鍵S1、S2或者用一個單刀多擲開關代替。
所述的帶有閃爍光源的礦燈，在主光源回路中連接有恒流電路，所述的恒流電路為集成電路芯片AMC7135或恒流源電路，恒流電路的電源端接電源正極，其電流輸出的兩端分別連接主光源和開關控制元件的電源接入端。
所述的帶有閃爍光源的礦燈，微處理器或者采用PIC12C5XX系列或者PIC10F200/202/204/205中的任意一種芯片，微處理器芯片內置有管理程序，管理程序通過所述的開關電路實現(1)主光源的開、關；(2)輔助光源的開、關；(3)在命令狀態下或超過設定的一定時間，自動關閉主光源，切換到輔助光源周期性閃爍狀態。
所述的帶有閃爍光源的礦燈，所述的控制電路由分立元件組成，采用一個555時基電路設置正常按鍵時間，該時基電路芯片的TRIG腳經電阻連接電源和導通接地的控制按鍵S1，采用另外一個555時基電路設定輔助光源閃爍周期，所述時基電路通過三組邏輯門電路與雙D型觸發器分別控制連接主光源開關控制元件的觸發端和輔助光源的開關控制元件的觸發端。
一種帶有閃爍光源的礦燈，含有蓄電池及主光源和輔助光源，蓄電池通過開關S2與主光源連接，在礦燈殼體內設有控制電路，所述的控制電路含有控制按鍵、微處理器和開關控制元件，設在礦燈殼體上的控制按鍵S1一端連接微處理器的一個I/O輸入端口，微處理器的一個I/O輸出端口連接開關控制元件的觸發控制端，開關控制元件的輸出端串聯輔助光源連接在蓄電池兩極之間。
如上所述的帶有閃爍光源的礦燈，微處理器采用PIC12C508，開關控制元件采用場效應管，PIC12C508的VCC端口接電源，VSS端口接地，PIC12C508的一個I/O端口連接控制按鍵S1，控制按鍵S1的另一端接地或電源正極，PIC12C508的一個I/O輸出端口連接場效應管Q2的柵極，場效應管Q2的漏極接地，其源極經過輔助光源L2連接蓄電池正極；所述的開關控制元件或者采用功率三極管或達林頓管，功率三極管或達林頓管Q2的控制基極通過限流電阻R2連接微處理器的一個I/O輸出端口，功率三極管或達林頓管Q2的發射極接地，其集電極經過輔助光源L2連接蓄電池正極。
所述的帶有閃爍光源的礦燈，微處理器或者采用PIC12C5XX系列或者PIC10F200/202/204/205中的任意一種芯片，微處理器芯片內置有管理程序，管理程序通過所述的控制電路實現(1)輔助光源的開、關；(2)在命令狀態下或超過設定的一定時間，自動切換到輔助光源周期性閃爍狀態。
本發明的積極有益效果1、本發明帶有閃爍光源的礦燈，電路結構簡單、實用，成本低。本發明礦燈在命令狀態下或在超過設定的一定時間后自動轉換為輔助光源閃爍狀態，在特殊情況下可延長照明時間，給受難礦工提供極大的精神安慰，最大限度的延長礦難中礦工等待救援的時間，同時方便受難礦工和救護人員聯絡，引導搜救人員的搜救工作。
2、本發明帶有閃爍光源的礦燈，含有主光源和輔助光源，可以選擇使用主光源或者功率較低的輔助光源照明，以延長使用時間，同時輔助光源可作為備用光源，使用方便，具有較好的推廣應用價值。
四
圖1本發明礦燈電路原理示意圖之一圖2本發明礦燈電路原理示意圖之二圖3本發明礦燈電路原理示意圖之三圖4本發明礦燈電路原理示意圖之四圖5本發明礦燈電路原理示意圖之五圖6本發明礦燈電路原理示意圖之六圖7本發明礦燈電路原理示意圖之七圖8恒流源電路原理示意圖五具體實施例方式實施例一本發明帶有閃爍光源的礦燈，含有蓄電池及主光源和輔助光源，蓄電池通過開關電路與主光源、輔助光源連接，所述的開關電路由微處理器控制，開關電路含有控制按鍵、微處理器和開關控制元件，控制按鍵安裝在礦燈蓄電池殼體上。
參見圖1，為本實施例帶有閃爍光源的礦燈電路原理圖之一微處理器采用PIC12C508，開關控制元件采用場效應晶體管，PIC12C508的VCC端口接電源(即蓄電池正極)，PIC12C508的VSS端口接地(即蓄電池負極)，PIC12C508的一個I/O端口GP1連接控制按鍵S1，控制按鍵S1的另一端接地或者連接電源正極，PIC12C508的兩個I/O端口GP4、GP5分別連接場效應管Q1A、Q1B的柵極，場效應管Q1A、Q1B的漏極接地，其源極分別經過主光源L1、輔助光源L2連接蓄電池正極。
微處理器可以采用其它8位、或16位的CPU，或者采用PIC12C5XX系列中的其它任意一種芯片，在所使用的微處理器中，設置有管理程序，管理程序通過所述的開關電路實現下述功能(1)主光源的開、關；(2)輔助光源的開、關；(3)在命令狀態下或超過設定的一定時間，自動關閉主光源，切換到輔助光源周期性閃爍狀態。
本發明實現礦燈光源閃爍的程序編制方法把“礦燈控制按鍵”設置為有上拉的輸入口線或無上拉的輸入口線(此時礦燈控制按鍵一端接微處理器，另一端接電源)；把“輔助光源控制”和“主光源控制”設置為輸出口線，或者設置成輸入/輸出口線，輸出狀態設置為低電平，從而關閉主光源和輔助光源。
包括1.1程序輸入定義主光源點亮命令------第1次按礦燈控制鍵，第3n+1次的按礦燈控制鍵(n為正整數1，2，3，......)輔助光源點亮命令------第2次按礦燈控制鍵，第3n+2次按礦燈控制鍵關閉光源命令------第3次按礦燈控制鍵，第3n+3次的按礦燈控制鍵輔助光源閃爍命令------超過設定時間T按礦燈控制鍵(T可以為明顯超過正常按鍵時間的時間)；或者主光源點亮11個小時后光源閃爍的周期t＝光源閃爍時的點亮時間t1+光源閃爍時的關閉時間t21.2程序輸出“主光源點亮命令”出現時候，點亮主光源，關閉輔助光源。
“輔助光源點亮命令”出現時候，點亮輔助光源，關閉主光源。
“關閉光源命令”出現時候，關閉所有光源。
“輔助光源閃爍命令”出現時候，關閉主光源，輔助光源閃爍。
實施例二參見圖2，本實施例結構基本同實施例一相同，有一點不同的是其中開關控制元件采用功率三極管，功率三極管Q1、Q2的控制基極分別通過限流電阻R1、R2連接微處理器的兩個I/O輸出端口，功率三極管Q1、Q2的發射極接蓄電池負極，其集電極分別經過主光源L1、輔助光源L2連接蓄電池正極。其中的功率三極管可用達林頓管(復合管)代替。
實施例三參見圖3，本實施例與上述各實施例不同的是，微處理器可以采用PIC10F200/202/204/205中的任意一種芯片，開關控制元件除了選用達林頓管，也可以采用功率三極管，或場效應管。具體連接關系為微處理器的VCC端口接電源即蓄電池正極，VSS端口接地即蓄電池負極，PIC10F2XX的一個I/O端口GP1連接控制按鍵S1，控制按鍵S1的另一端接地，PIC10F2XX的兩個I/O輸出端口GP0、GP2分別連接兩個開關控制元件的觸發控制端，兩個開關控制元件的輸出端分別串聯主光源和輔助光源后連接在蓄電池兩極之間。開關控制元件采用功率三極管或達林頓管時，在各功率三極管或達林頓管的基極與微處理器控制輸出端口之間連接有限流電阻。微處理器內置管理程序相同。
實施例四參見圖4，本實施例結構基本同實施例二相同，有一點不同的是控制按鍵為兩個，微處理器PIC12C508的另一個I/O端口GP2連接第二控制按鍵S2，S2的另一端接地，微處理器內置程序稍有區別，可以實現同樣的功能。當然，控制按鍵S1、S2可以用一個單刀多擲開關代替。
實施例五參見圖5，本實施例帶有閃爍光源的礦燈，與上述各實施例不同的是，在礦燈殼體上設有機械開關S2，主光源通過開關S2直接與蓄電池連接。礦燈內控制電路僅對輔助光源進行控制管理，實現(1)輔助光源的開、關；(2)在命令狀態下或超過設定的一定時間，自動切換到輔助光源周期性閃爍狀態。微處理器采用PIC12C508，或者PIC12C5XX系列的其它任意一種芯片，或者采用PIC10F200/202/204/205芯片中的一種，以及其它系列的可以使用的微處理器芯片；開關控制元件同樣可以采用功率三極管，或達林頓管，或場效應管。
實施例六參見圖6，本實施例帶有閃爍光源的礦燈，電路結構與實施例一、二、三、四的區別在于在主光源回路中連接有恒流電路，所述的恒流電路采用集成電路芯片AMC7135，恒流電路的電源端接電源正極，其電流輸出的兩端分別連接主光源和開關控制元件的電源接入端。
實施例七參見圖6、圖8，本實施例與實施例六的區別在于其中恒流電路采用恒流源電路，其接入方法是相同的，電源端VDD接電源正極，其電流輸出的兩端分別連接主光源和開關控制元件的電源接入端。圖8中，VDD與GND端連接有電阻R1和穩壓管Z1，二者的接點與GND端連接有電阻R2、R3，電阻R2、R3的接點接入運算放大器U1的同向輸入端，運算放大器U1的輸出端連接場效應管Q1的柵極，場效應管Q1的源極即為輸出端OUT，場效應管Q1的漏極一方面連接運算放大器U1的反向輸入端，同時經電阻Ri接GND端，運算放大器U1的輸出端與GND端接有電阻R4。
實施例八本實施例帶有閃爍光源的礦燈，其控制電路由分立元件組成，采用一個555時基電路設置正常按鍵時間，該時基電路芯片的TRIG腳經電阻連接電源和導通接地的控制按鍵S1，采用另外一個555時基電路設定輔助光源閃爍周期，所述時基電路通過三組邏輯門電路與雙D型觸發器分別控制連接主光源開關控制元件的觸發端和輔助光源的開關控制元件的觸發端。
具體實施電路參見圖7，電源VCC經過電阻R3和控制按鍵S1的一端連接，控制按鍵S1的另一端接地，電阻R3和控制按鍵S1的接點經過電容C1接入時基電路芯片U7的TRIG腳，電阻R3和控制按鍵S1的接點和時基電路芯片U7的輸出端OUT分別接入或非門U1B的兩輸入端，U1B的輸出端經過電阻R8接入或非門U8A的一個輸入端，U8A的兩輸入端短接經電阻R5連接電源，U8A的輸出端連接觸發器U4A的時鐘輸入端3腳，觸發器U4A的輸出端連接時基電路芯片U6的復位端，U6的輸出端連接或非門U5A的一個輸入端。
電阻R3和控制按鍵S1的接點同時連接觸發器U3A、U3B的時鐘輸入端，觸發器U3A、U3B組成單選電路，觸發器U3A、U3B的復位端R連接或非門U9A的輸出端，U9A的兩個輸入端連接U8A的輸出端，觸發器U3A的輸出端連接主光源L1的開關控制元件觸發端，U3B的輸出連接或非門U5A的一個輸入端，U5A的輸出端經或非門U5B連接輔助光源L2的開關控制元件觸發端，觸發器U3A的輸出端同時和觸發器U4A的復位端連接。
權利要求
1.一種帶有閃爍光源的礦燈，含有蓄電池及主光源和輔助光源，蓄電池通過開關電路與主光源、輔助光源連接，其特征是所述的開關電路含有控制按鍵、微處理器和開關控制元件，控制按鍵一端連接微處理器的I/O輸入端口，微處理器的兩個I/O輸出端口分別連接兩個開關控制元件的觸發控制端，兩個開關控制元件的輸出端分別串聯主光源和輔助光源后并聯連接在蓄電池兩極之間。
2.根據權利要求1所述的帶有閃爍光源的礦燈，其特征是控制按鍵為一個，中央處理器采用PIC12C508，開關控制元件采用場效應管，PIC12C508的VCC端口接電源，VSS端口接地，PIC12C508的一個I/O輸入端口連接控制按鍵S1，控制按鍵S1的另一端接地或者接電源正極，PIC12C508的兩個I/O輸出端口分別連接場效應管Q1A、Q1B的柵極，場效應管Q1A、Q1B的漏極接地，其源極分別經過主光源L1、輔助光源L2連接蓄電池正極；所述的開關控制元件或者采用功率三極管或達林頓管，功率三極管或達林頓管Q1、Q2的控制基極分別通過限流電阻R1、R2連接微處理器的兩個I/O輸出端口，功率三極管或達林頓管Q1、Q2的發射極接地，其集電極分別經過主光源L1、輔助光源L2連接蓄電池正極。
3.根據權利要求2所述的帶有閃爍光源的礦燈，其特征是控制按鍵為兩個，微處理器的另一個I/O輸入端口連接第二控制按鍵S2，控制按鍵S1、S2的另一端接地或者接電源正極，控制按鍵S1、S2或者用一個單刀多擲開關代替。
4.根據權利要求1所述的帶有閃爍光源的礦燈，其特征是在主光源回路中連接有恒流電路，所述的恒流電路為集成電路芯片AMC7135或恒流源電路，恒流電路的電源端接電源正極，其電流輸出的兩端分別連接主光源和開關控制元件的電源接入端。
5.根據權利要求1～4任一項所述的帶有閃爍光源的礦燈，其特征是微處理器或者采用PIC12C5XX系列或者PIC10F200/202/204/205中的任意一種芯片，微處理器芯片內置有管理程序，管理程序通過所述的開關電路實現(1)主光源的開、關；(2)輔助光源的開、關；(3)在命令狀態下或超過設定的一定時間，自動關閉主光源，切換到輔助光源周期性閃爍狀態。
6.根據權利要求1所述的帶有閃爍光源的礦燈，其特征是所述的控制電路由分立元件組成，采用一個555時基電路設置正常按鍵時間，該時基電路芯片的TRIG腳經電阻連接電源和導通接地的控制按鍵S1，采用另外一個555時基電路設定輔助光源閃爍周期，所述時基電路通過三組邏輯門電路與雙D型觸發器分別控制連接主光源開關控制元件的觸發端和輔助光源的開關控制元件的觸發端。
7.一種帶有閃爍光源的礦燈，含有蓄電池及主光源和輔助光源，蓄電池通過開關S2與主光源連接，其特征是在礦燈殼體內設有控制電路，所述的控制電路含有控制按鍵、微處理器和開關控制元件，設在礦燈殼體上的控制按鍵S1一端連接微處理器的一個I/O輸入端口，微處理器的一個I/O輸出端口連接開關控制元件的觸發控制端，開關控制元件的輸出端串聯輔助光源連接在蓄電池兩極之間。
8.根據權利要求7所述的帶有閃爍光源的礦燈，其特征是微處理器采用PIC12C508，開關控制元件采用場效應管，PIC12C508的VCC端口接電源，VSS端口接地，PIC12C508的一個I/O端口連接控制按鍵S1，控制按鍵S1的另一端接地或電源正極，PIC12C508的一個I/O輸出端口連接場效應管Q2的柵極，場效應管Q2的漏極接地，其源極經過輔助光源L2連接蓄電池正極；所述的開關控制元件或者采用功率三極管或達林頓管，功率三極管或達林頓管Q2的控制基極通過限流電阻R2連接微處理器的一個I/O輸出端口，功率三極管或達林頓管Q2的發射極接地，其集電極經過輔助光源L2連接蓄電池正極。
9.根據權利要求7或8所述的帶有閃爍光源的礦燈，其特征是微處理器或者采用PIC12C5XX系列或者PIC10F200/202/204/205中的任意一種芯片，微處理器芯片內置有管理程序，管理程序通過所述的控制電路實現(1)輔助光源的開、關；(2)在命令狀態下或超過設定的一定時間，自動切換到輔助光源周期性閃爍狀態。
全文摘要
本發明涉及一種礦燈，帶有閃爍光源的礦燈。帶有閃爍光源的礦燈，蓄電池通過開關電路與主光源、輔助光源連接，開關電路含有控制按鍵、微處理器和開關控制元件，控制按鍵一端連接微處理器的I/O輸入端口，微處理器的兩個I/O輸出端口分別連接兩個開關控制元件的觸發控制端，兩個開關控制元件的輸出端分別串聯主光源和輔助光源后并聯連接在蓄電池兩極之間。本發明礦燈在命令狀態下或超過設定時間自動轉換為輔助光源閃爍狀態，在特殊情況下可延長照明時間，給受難礦工提供極大的精神安慰，最大限度地延長礦難中礦工等待救援的時間，同時方便受難礦工和救護人員聯絡，引導搜救人員的搜救工作。電路結構簡單、實用，具有較好的推廣應用價值。
文檔編號F21L4/08GK1865762SQ200610017709
公開日2006年11月22日 申請日期2006年4月27日 優先權日2006年4月27日
發明者張勝利 申請人:鄭州天健光電技術有限公司