本發(fā)明涉及一種減速帶，尤其涉及一種基于單片機(jī)控制的夜用減速帶。

背景技術(shù)：

目前，在城市道路上的急彎、坡道、路口或是學(xué)校、住宅小區(qū)入口等處常會(huì)設(shè)置減速帶，以達(dá)到車輛在行駛中既保證安全又起到緩沖減速目的，以盡可能地避免一些交通事故的發(fā)生。但在夜間，路面上的減速帶則顯得不夠醒目，因此車輛在靠近減速帶時(shí)可能會(huì)由于沒看清減速帶而未提前減速，使得車輛在經(jīng)過減速帶時(shí)由于速度過快造成抖動(dòng)劇烈，并且同樣容易引發(fā)交通事故。

現(xiàn)有的方案通常是在減速帶上增加一種光源，以在夜間提醒即將到達(dá)車輛此處有減速帶。因led照明有亮度高、耗電量低、壽命長的特點(diǎn)，這種夜間光源會(huì)采用led燈，但這種方案有以下兩個(gè)缺點(diǎn)：

1.需要該夜間光源持續(xù)發(fā)亮，這將會(huì)造成較大的電能損失。

2.在車輛靠近時(shí)，由于減速帶發(fā)光，路面亮度較高，人眼的瞳孔縮小，使得遠(yuǎn)方的視野相對(duì)變暗，若減速帶后方有行人經(jīng)過，則駕駛員可能會(huì)看不到該行人，從而繼續(xù)行駛，故依舊有可能引發(fā)交通事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種基于單片機(jī)控制的夜用減速帶，該減速帶可在夜間發(fā)光，且發(fā)光強(qiáng)度會(huì)隨著即將到達(dá)車輛與減速帶之間的距離的變化而變化，距離大時(shí)，發(fā)光強(qiáng)度大，距離小時(shí)，發(fā)光強(qiáng)度也小，在路面上無車輛行駛時(shí)則不發(fā)光，有利于減小能耗，同時(shí)該控制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種基于單片機(jī)控制的夜用減速帶，它包括減速帶本體，還包括主控模塊、led夜間光源、超聲波距離檢測(cè)模塊。

所述的主控模塊包括單片機(jī)、晶振電路、大功率led驅(qū)動(dòng)電路、電源、穩(wěn)壓電路；所述的單片機(jī)用3.3v電壓供電；所述的晶振電路包括晶振、電容c1、電容c2；所述電容c1的一端與單片機(jī)的時(shí)鐘輸入端口xtal1及晶振的一端相連，c1另一端接地；所述的電容c2的一端與單片機(jī)的時(shí)鐘輸入端口xtal2及晶振的另一端相連，c2的另一端接地；所述的大功率led驅(qū)動(dòng)電路包括電阻r1、npn三極管v1、電阻r2、光電耦合器oc、電阻r3、npn三極管v2、pnp三極管v3、電阻r4、電阻r5、mos管q、電阻r6組成；r1一端與單片機(jī)的pwm引腳相連，一端接v1的基極；v1的發(fā)射極接地，集電極接oc中發(fā)光二極管的負(fù)極；oc中發(fā)光二極管的正極接r2；r2的另一端接5v電壓；oc中光敏三極管的發(fā)射極接地，集電極與v2、v3的基極、r3相連；r3的另一端、r6的一端與v2的集電極接12v電壓；v3的集電極接地；v2、v3的發(fā)射極與r4相連；r4的另一端與r5、q的柵極相連；r5的另一端與q的源極接地；q的漏極與r6的另一端之間接入適當(dāng)數(shù)量的大功率led；所述的電源、穩(wěn)壓電路共同為控制電路提供3.3v、5v、12v的供電電壓。

所述的led夜間光源即為若干個(gè)大功率led，位于減速帶的靠近車輛側(cè)的凹槽內(nèi)。

所述的超聲波距離檢測(cè)模塊，位于減速帶的靠近車輛側(cè)的凹槽內(nèi)，其vcc引腳接入5v，gnd引腳接地，trig觸發(fā)控制信號(hào)輸入引腳與echo回響信號(hào)輸出引腳分別與單片機(jī)的兩個(gè)i/o口相連。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明首先解決了夜間時(shí)路面上的減速帶不夠醒目的問題。另一方面，通過增加led夜間光源并控制發(fā)光強(qiáng)度與即將到達(dá)車輛與減速帶之間的距離呈正相關(guān)的關(guān)系，極大地減小了發(fā)光的能耗，并能防止車輛靠近時(shí)由于光源亮度較大而看不清前方道路信息的問題的發(fā)生，使得夜間交通安全事故發(fā)生的概率大大下降。同時(shí)，減速帶內(nèi)部的控制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，易于實(shí)現(xiàn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)例中涉及的電路圖；

圖中，1.減速帶本體、2.led夜間光源、3.超聲波距離檢測(cè)模塊。

具體實(shí)施方案

下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，它包括減速帶本體1，還包括主控模塊、led夜間光源2、超聲波距離檢測(cè)模塊3。

圖2所示的是本發(fā)明的控制電路圖，該電路為控制三個(gè)led發(fā)光情形的電路結(jié)構(gòu)。如圖2所示，所述的主控模塊包括單片機(jī)、晶振電路、大功率led驅(qū)動(dòng)電路、電源、穩(wěn)壓電路；所述的單片機(jī)用3.3v電壓供電；所述的晶振電路包括晶振、電容c1、電容c2；所述電容c1的一端與單片機(jī)的時(shí)鐘輸入端口xtal1及晶振的一端相連，c1另一端接地；所述的電容c2的一端與單片機(jī)的時(shí)鐘輸入端口xtal2及晶振的另一端相連，c2的另一端接地；所述的大功率led驅(qū)動(dòng)電路包括電阻r1、npn三極管v1、電阻r2、光電耦合器oc、電阻r3、npn三極管v2、pnp三極管v3、電阻r4、電阻r5、mos管q、電阻r6組成；r1一端與單片機(jī)的pwm引腳相連，一端接v1的基極；v1的發(fā)射極接地，集電極接oc中發(fā)光二極管的負(fù)極；oc中發(fā)光二極管的正極接r2；r2的另一端接5v電壓；oc中光敏三極管的發(fā)射極接地，集電極與v2、v3的基極、r3相連；r3的另一端、r6的一端與v2的集電極接12v電壓；v3的集電極接地；v2、v3的發(fā)射極與r4相連；r4的另一端與r5、q的柵極相連；r5的另一端與q的源極接地；q的漏極與r6的另一端之間接入適當(dāng)數(shù)量的大功率led；所述的電源、穩(wěn)壓電路共同為控制電路提供3.3v、5v、12v的供電電壓。所述的單片機(jī)可選擇內(nèi)部有pwm產(chǎn)生電路的處理器，如tms320f2812；所述的光電耦合器可選擇型號(hào)為tlp521-1的產(chǎn)品；所述的mos管q可選擇型號(hào)為irf540的產(chǎn)品。

所述的led夜間光源2即為若干個(gè)大功率led，位于減速帶1的靠近車輛側(cè)的凹槽內(nèi)，為保證各led均在額定電流下工作，需調(diào)整r6阻值大小，以對(duì)led支路進(jìn)行限流。

所述的超聲波距離檢測(cè)模塊3，位于減速帶1的靠近車輛側(cè)的凹槽內(nèi)，其vcc引腳接入5v，gnd引腳接地，trig觸發(fā)控制信號(hào)輸入引腳與echo回響信號(hào)輸出引腳分別與單片機(jī)的兩個(gè)i/o口相連。基本工作原理為：(1)采用i/o口trig觸發(fā)測(cè)距，需給最少10us的高電平觸發(fā)；(2)模塊自動(dòng)發(fā)送8個(gè)40khz的方波，自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回；(3)若有信號(hào)返回，通過i/o口echo輸出一個(gè)高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間。最終有：檢測(cè)距離＝(高電平時(shí)間*聲速(340m/s))/2；所述的超聲波距離檢測(cè)模塊，可選用型號(hào)為hc-sr04的產(chǎn)品。

本實(shí)例的工作過程如下：

設(shè)定單片機(jī)的cpu定時(shí)器的定時(shí)中斷為0.2s，在該定時(shí)中斷中，先設(shè)置脈沖觸發(fā)信號(hào)的周期為1s，即每進(jìn)入5次定時(shí)中斷后，通過單片機(jī)i/o口提供給超聲波距離檢測(cè)模塊trig端一個(gè)長為15us的脈沖觸發(fā)信號(hào)，檢測(cè)模塊便開始工作，發(fā)出超聲波。若echo端的高電平時(shí)間超過一定閾值，則認(rèn)為此處路面上沒有車，脈沖觸發(fā)信號(hào)的周期則仍為1s；若echo端的高電平時(shí)間小于閾值，則認(rèn)為前方路面上檢測(cè)到車輛并在靠近，脈沖觸發(fā)信號(hào)的周期則變?yōu)?.2s，即每進(jìn)入1次定時(shí)中斷后，單片機(jī)產(chǎn)生脈沖觸發(fā)信號(hào)，由超聲波距離檢測(cè)模塊進(jìn)行不斷測(cè)距，以便及時(shí)地調(diào)整led燈的亮度。若后來echo端的高電平時(shí)間又大于閾值，則脈沖觸發(fā)信號(hào)的周期重新變?yōu)?s。

當(dāng)檢測(cè)模塊檢測(cè)到路面上沒有車時(shí)，單片機(jī)通過pwm口輸出高電平，控制所有l(wèi)ed燈熄滅；當(dāng)檢測(cè)模塊檢測(cè)到路面上有車時(shí)，單片機(jī)先通過pwm口輸出占空比較小的pwm波，而即將到達(dá)車輛與減速帶之間的距離越小，則占空比越大，led燈的發(fā)光強(qiáng)度越低。由于此時(shí)每隔0.2s測(cè)距，故led發(fā)光強(qiáng)度變化的時(shí)間間隔也為0.2s。

故當(dāng)車離減速帶較遠(yuǎn)時(shí)，led發(fā)光強(qiáng)度大，駕駛員能直接看到減速帶并且提前減速，當(dāng)車離減速帶較近時(shí)，led發(fā)光強(qiáng)度小，減小對(duì)駕駛員的刺眼程度并降低發(fā)光能耗，當(dāng)車經(jīng)過減速帶后，led便不發(fā)光，等待下次有車輛經(jīng)過。

當(dāng)路面上有多輛車經(jīng)過時(shí)，由于車通常有前車燈與后車燈，后方的車可以看到前方的車從而控制自身速度，故以離減速帶最近的車對(duì)應(yīng)距離來控制led燈的發(fā)光強(qiáng)度。等到前方的車離開后，則重新檢測(cè)后方的車與減速帶之間的距離，對(duì)led燈的發(fā)光強(qiáng)度進(jìn)行控制。