交通信號倒計時控制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及交通信號倒計時控制裝置，其包括中央控制模塊、顯示驅(qū)動電路、用于接入交通信號燈所使用的交流市電并將交流市電分別轉(zhuǎn)換為直流比對電壓的交通信號采樣電路、用于接入交通信號燈所使用的交流市電并將交流市電轉(zhuǎn)換為直流取樣電壓的信號電壓采樣電路、用于根據(jù)所述直流取樣電壓判斷所述交流市電的電壓值并根據(jù)判斷結(jié)果輸出直流基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)源電路、用于將直流比對電壓與直流基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較后輸出光耦控制信號的比較判斷電路、用于根據(jù)光耦控制信號向所述中央控制模塊輸出電信號的光耦隔離電路以及用于提供工作電壓的供電電路。本實用新型能夠自動識別AC110/220V，延長電路的有效工作時間及穩(wěn)定性，并具有功耗低的優(yōu)點。
【專利說明】交通信號倒計時控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及交通工程技術(shù)，具體涉及一種交通信號倒計時控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前城市交通系統(tǒng)中采用的交通信號倒計時控制裝置從工作方式上看通常有:學(xué)習(xí)型倒計時控制器，采用內(nèi)部的中央控制模塊檢測紅黃綠信號，學(xué)習(xí)過去幾個周期的燈色變換，再根據(jù)這一結(jié)果通過顯示驅(qū)動電路驅(qū)動顯示電路。
[0003]而目前的學(xué)習(xí)型倒計時控制器的技術(shù)是采用電流型的檢測方法來檢測，采用市電通過電阻限流來驅(qū)動光耦的方法來進(jìn)行檢測。為了防止線路布線時的一些漏電的問題，會針對產(chǎn)品所應(yīng)用的區(qū)域不同當(dāng)使用ACllOV的區(qū)域時檢測回路需串聯(lián)一個47V的壓敏電阻，當(dāng)使用AC220V的區(qū)域時檢測回路需串聯(lián)一個IlOV的壓敏電阻。由于現(xiàn)有的技術(shù)方案是直接采用市電限流驅(qū)動光耦的方式來工作，而正常工作電流必須大于3mA以上，所以在標(biāo)準(zhǔn)的AC220V的工作條件下的電流一般都需選擇在6mA左右，因此每一路的檢測部分的功率=220V*0.006A=1.32W，為了防止線路的布線漏電采用的壓敏電阻而壓敏電阻雖然瞬間能承受大電流的沖擊而長期工作在mA級的電流的情況下壽命會大大縮短。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于提出一種交通信號倒計時控制裝置，其能解決需要對不同輸入電壓的區(qū)域改變電路結(jié)構(gòu)的問題。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]交通信號倒計時控制裝置，其包括中央控制模塊和與所述中央控制模塊的輸出端連接的顯示驅(qū)動電路，該交通信號倒計時控制裝置還包括:交通信號采樣電路，用于接入交通信號燈所使用的三路的交流市電，并將所述三路的交流市電分別轉(zhuǎn)換為第一直流比對電壓、第二直流比對電壓和第三直流比對電壓；信號電壓采樣電路，用于接入交通信號燈所使用的三路的交流市電，并將其中一路的交流市電轉(zhuǎn)換為直流取樣電壓；基準(zhǔn)源電路，用于根據(jù)所述直流取樣電壓判斷所述交流市電的電壓值，并根據(jù)判斷結(jié)果輸出一直流基準(zhǔn)電壓；比較判斷電路，用于將第一直流比對電壓、第二直流比對電壓和第三直流比對電壓分別與直流基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較后輸出第一光耦控制信號、第二光耦控制信號和第三光耦控制信號；光耦隔離電路，用于根據(jù)第一光耦控制信號、第二光耦控制信號和第三光耦控制信號向所述中央控制模塊輸出第一電信號、第二電信號和第三電信號，以使所述中央控制模塊對交通信號燈的燈色變換周期進(jìn)行學(xué)習(xí)；以及供電電路，用于為中央控制模塊和顯示驅(qū)動電路提供第一工作電壓，為基準(zhǔn)源電路和比較判斷電路提供第二工作電壓，為光耦隔離電路提供第一工作電壓和第二工作電壓；其中，所述三路的交流市電分別為紅燈信號、黃燈信號和綠燈信號。
[0007]優(yōu)選的，所述交通信號采樣電路包括用于接入紅燈信號的第一整流電路、第一濾波電路、第一分壓電路、用于輸出第一直流比對電壓的第一穩(wěn)壓電路、用于接入黃燈信號的第二整流電路、第二濾波電路、第二分壓電路、用于輸出第二直流比對電壓的第二穩(wěn)壓電路、用于接入綠燈信號的第三整流電路、第三濾波電路、第三分壓電路和用于輸出第三直流比對電壓的第三穩(wěn)壓電路，第一整流電路、第一濾波電路、第一分壓電路和第一穩(wěn)壓電路依次連接，第二整流電路、第二濾波電路、第二分壓電路和第二穩(wěn)壓電路依次連接，第三整流電路、第三濾波電路、第三分壓電路和第三穩(wěn)壓電路依次連接。
[0008]優(yōu)選的，所述信號電壓采樣電路包括用于接入紅燈信號的第四整流電路、用于接入黃燈信號的第五整流電路、用于接入綠燈信號的第六整流電路、第四濾波電路、第四分壓電路和用于輸出所述直流取樣電壓的第四穩(wěn)壓電路，第四整流電路的輸出端、第五整流電路的輸出端和第六整流電路的輸出端均與第四濾波電路連接，第四濾波電路、第四分壓電路和第四穩(wěn)壓電路依次連接。
[0009]優(yōu)選的，所述基準(zhǔn)源電路包括電容C48、電容C44、電容C45、電阻R37、電阻R38、電阻R39、電阻R40、電阻R41、電阻R44、電阻R42、電阻R43、NPN三極管Q1、電壓基準(zhǔn)源U7和電壓比較器U6A ；電阻R37與穩(wěn)壓管ZD5串聯(lián)并形成第一串聯(lián)支路，電阻R38與電阻R39串聯(lián)并形成第二串聯(lián)支路，電容C45與電阻R39并聯(lián)，第二工作電壓通過電容C45接地，第二工作電壓還通過第一串聯(lián)支路接地，第二工作電壓還通過第二串聯(lián)支路接地，第二工作電壓通過電阻R40與電壓基準(zhǔn)源U7的陰極連接，電壓比較器U6A的反相輸入端連接在電阻R37與穩(wěn)壓管ZD5之間，電壓比較器U6A的正相輸入端接入所述直流取樣電壓，電壓比較器U6A的正相輸入端還通過電容C44接地，電壓比較器U6A的輸出端連接在電阻R38與電阻R39之間，電壓基準(zhǔn)源U7的參考極依次通過電阻R42、電阻R43接地，電壓基準(zhǔn)源U7的陽極接地，NPN三極管Ql的基極與電壓比較器U6A的輸出端連接，NPN三極管Ql的集電極連接在電阻R42與電阻R43之間，NPN三極管Ql的發(fā)射極接地，電阻R41的一端與電壓基準(zhǔn)源U7的陰極連接，電阻R41的另一端與電壓基準(zhǔn)源U7的參考極連接，電壓基準(zhǔn)源U7的陰極用于輸出所述直流基準(zhǔn)電壓。
[0010]優(yōu)選的，所述比較判斷電路包括電壓比較器U6B、電壓比較器U6C、電壓比較器U6D、電容C38、電容C39和電容C40，電壓比較器U6B的反相輸入端用于接入所述第一直流比對電壓，電壓比較器U6C的反相輸入端用于接入所述第二直流比對電壓，電壓比較器U6D的反相輸入端用于接入所述第三直流比對電壓，電壓比較器U6B的正相輸入端、電壓比較器U6C的正相輸入端、電壓比較器U6D的正相輸入端均接入所述直流基準(zhǔn)電壓，電壓比較器U6B的反相輸入端還通過電容C38接地，電壓比較器U6C的反相輸入端還通過電容C39接地，電壓比較器U6D的反相輸入端還通過電容C40接地，電壓比較器U6B的輸出端用于輸出所述第一光耦控制信號，電壓比較器U6C的輸出端用于輸出所述第二光耦控制信號，電壓比較器U6D的輸出端用于輸出所述第三光I禹控制信號。
[0011]優(yōu)選的，所述光稱隔離電路包括光電稱合器0P1A、光電稱合器0Ρ1Β、光電稱合器0P1C、電阻R33、電阻R34、電阻R35、電容C41、電容C42和電容C45，光電耦合器OPlA的正極輸入端、光電稱合器OPlB的正極輸入端和光電稱合器OPlC的正極輸入端接入第二工作電壓，光電I禹合器OPIA的負(fù)極輸出端接入第一光I禹控制信號,光電I禹合器OPIB的負(fù)極輸出端接入第二光耦控制信號，光電耦合器OPlC的負(fù)極輸出端接入第三光耦控制信號，光電耦合器OPlA的集電極輸入端通過電阻R33接入第一工作電壓,光電稱合器OPlB的集電極輸入端通過電阻R34接入第一工作電壓，光電耦合器OPlC的集電極輸入端通過電阻R35接入第一工作電壓，光電I禹合器OPlA的發(fā)射極輸出端接地,光電I禹合器OPlB的發(fā)射極輸出端接地，光電稱合器OPlC的發(fā)射極輸出端接地，電容C41的一端與光電稱合器OPlA的集電極輸入端連接，電容C41的另一端接地，電容C42的一端與光電耦合器OPlB的集電極輸入端連接，電容C42的另一端接地，電容C43的一端與光電耦合器OPlC的集電極輸入端連接，電容C43的另一端接地，光電耦合器OPlA的集電極輸入端與電阻R33之間的連接節(jié)點用于輸出所述第一電信號，光電稱合器OPlB的集電極輸入端與電阻R34之間的連接節(jié)點用于輸出所述第二電信號，光電耦合器OPIC的集電極輸入端與電阻R35之間的連接節(jié)點用于輸出所述第三電信號。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述光耦隔離電路還包括發(fā)光二極管LED1、發(fā)光二極管LED2、發(fā)光二極管LED3、電阻R48、電阻R49和電阻50，光電耦合器OPlA的正極輸入端依次通過電阻R48、發(fā)光二極管LEDl接入所述第二工作電壓，光電耦合器OPlB的正極輸入端依次通過電阻R49、發(fā)光二極管LED2接入所述第二工作電壓，光電耦合器OPlC的正極輸入端依次通過電阻R50、發(fā)光二極管LED3接入所述第二工作電壓。
[0012]優(yōu)選的，所述供電電路包括:主電源電路，用于接入一直流電壓，并將所述直流電壓轉(zhuǎn)換為第一工作電壓；以及輔助電源電路，用于將第一工作電壓轉(zhuǎn)換為第二工作電壓。
[0013]優(yōu)選的，所述第一工作電壓為+5V,所述第二工作電壓為+24V。
[0014]本實用新型具有如下有益效果:
[0015]能夠自動兼容AC220V和ACllOV的電壓范圍，解決了傳統(tǒng)倒計時控制器為了兼顧兩種不同地區(qū)的輸入電壓而需做兩種不同的電路結(jié)構(gòu)，并且不需要使用傳統(tǒng)的壓敏電阻也能達(dá)到抗漏電的效果。采用電壓法來檢測輸入信號，檢測輸入電流僅需微安的電流就可以，改善了傳統(tǒng)倒計時控制器的檢測輸入功耗大的問題，延長了電路的有效工作時間及穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型較佳實施例的交通信號倒計時控制裝置的電路原理方框圖；
[0017]圖2為圖1中的交通信號采樣電路及信號電壓采樣電路的電路圖；
[0018]圖3為圖1中的基準(zhǔn)源電路的電路圖；
[0019]圖4為圖1中的比較判斷電路的電路圖；
[0020]圖5為圖1中的光耦隔離電路的電路圖；
[0021]圖6為圖1中的輔助電源電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0022]下面，結(jié)合附圖以及【具體實施方式】，對本實用新型做進(jìn)一步描述。
[0023]如圖1至圖6所示，一種交通信號倒計時控制裝置，其包括中央控制模塊和與所述中央控制模塊的輸出端連接的顯示驅(qū)動電路，該交通信號倒計時控制裝置還包括:
[0024]交通信號采樣電路，用于接入交通信號燈所使用的三路的交流市電，并將所述三路的交流市電分別轉(zhuǎn)換為第一直流比對電壓R-DET、第二直流比對電壓Y-DET和第三直流比對電壓G-DET ；
[0025]信號電壓采樣電路，用于接入交通信號燈所使用的三路的交流市電，并將其中一路的交流市電轉(zhuǎn)換為直流取樣電壓V-DET ；[0026]基準(zhǔn)源電路，用于根據(jù)所述直流取樣電壓V-DET判斷所述交流市電的電壓值，并根據(jù)判斷結(jié)果輸出一直流基準(zhǔn)電壓REF-V ；
[0027]比較判斷電路，用于將第一直流比對電壓R-DET、第二直流比對電壓Y-DET和第三直流比對電壓G-DET分別與直流基準(zhǔn)電壓REF-V進(jìn)行比較后輸出第一光耦控制信號R0、第二光耦控制信號YO和第三光耦控制信號GO ；
[0028]光稱隔離電路，用于根據(jù)第一光稱控制信號R0、第二光稱控制信號YO和第三光率禹控制信號GO向所述中央控制模塊輸出第一電信號ROUT、第二電信號YOUT和第三電信號GOUT,以使所述中央控制模塊對交通信號燈的燈色變換周期進(jìn)行學(xué)習(xí)；
[0029]供電電路，用于為中央控制模塊和顯示驅(qū)動電路提供第一工作電壓，為基準(zhǔn)源電路和比較判斷電路提供第二工作電壓，為光耦隔離電路提供第一工作電壓和第二工作電壓；
[0030]其中，所述三路的交流市電分別為紅燈信號RIN、黃燈信號YIN和綠燈信號GIN。
[0031]所述供電電路包括:主電源電路，用于接入一直流電壓(如15V)，并將所述直流電壓轉(zhuǎn)換為第一工作電壓；以及輔助電源電路，用于將第一工作電壓轉(zhuǎn)換為第二工作電壓。
[0032]本實施例的第一工作電壓為+5V，所述第二工作電壓為+24V。
[0033]由于中央控制模塊和顯示驅(qū)動電路的工作原理均與現(xiàn)有技術(shù)相同，下文不再贅述。
[0034]現(xiàn)在，結(jié)合圖2至圖6，對實現(xiàn)上述各電路模塊的具體電路進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0035]如圖2所示，所述交通信號采樣電路包括用于接入紅燈信號RIN的第一整流電路、第一濾波電路、第一分壓電路、用于輸出第一直流比對電壓R-DET的第一穩(wěn)壓電路、用于接入黃燈信號YIN的第二整流電路、第二濾波電路、第二分壓電路、用于輸出第二直流比對電壓Y-DET的第二穩(wěn)壓電路、用于接入綠燈信號GIN的第三整流電路、第三濾波電路、第三分壓電路和用于輸出第三直流比對電壓G-DET的第三穩(wěn)壓電路，第一整流電路、第一濾波電路、第一分壓電路和第一穩(wěn)壓電路依次連接，第二整流電路、第二濾波電路、第二分壓電路和第二穩(wěn)壓電路依次連接，第三整流電路、第三濾波電路、第三分壓電路和第三穩(wěn)壓電路依次連接。第一整流電路包括二極管D1，第一濾波電路包括電容C9，第一分壓電路包括電阻R5和電阻R30，第一穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓管ZD1。第二整流電路包括二極管D2，第二濾波電路包括電容C10，第二分壓電路包括電阻R6和電阻R31，第二穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓管ZD2。第三整流電路包括二極管D3，第三濾波電路包括電容Cl I，第三分壓電路包括電阻R7和電阻R32，第三穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓管ZD3。
[0036]如圖2所示，所述信號電壓采樣電路包括用于接入紅燈信號GIN的第四整流電路、用于接入黃燈信號YIN的第五整流電路、用于接入綠燈信號GIN的第六整流電路、第四濾波電路、第四分壓電路和用于輸出所述直流取樣電壓V-DET的第四穩(wěn)壓電路，第四整流電路的輸出端、第五整流電路的輸出端和第六整流電路的輸出端均與第四濾波電路連接，第四濾波電路、第四分壓電路和第四穩(wěn)壓電路依次連接。第四整流電路包括二極管D4.1，第五整流電路包括二極管D4.2，第六整流電路包括二極管D4.3，第四濾波電路包括電容C12，第四分壓電路包括電阻R8和電阻R36，第四穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓管ZD4。
[0037]圖2中，電容C9-C12、電阻R30-R32、電阻R36、穩(wěn)壓管ZD1-ZD3均接地，并通過保險絲Fl與零線AC-N連接。[0038]如圖3所示，所述基準(zhǔn)源電路包括電容C48、電容C44、電容C45、電阻R37、電阻R38、電阻R39、電阻R40、電阻R41、電阻R44、電阻R42、電阻R43、NPN三極管Ql、電壓基準(zhǔn)源U7 (型號為TL431)和電壓比較器U6A ；電阻R37與穩(wěn)壓管ZD5串聯(lián)并形成第一串聯(lián)支路，電阻R38與電阻R39串聯(lián)并形成第二串聯(lián)支路，電容C45與電阻R39并聯(lián)，第二工作電壓通過電容C45接地，第二工作電壓還通過第一串聯(lián)支路接地，第二工作電壓還通過第二串聯(lián)支路接地，第二工作電壓通過電阻R40與電壓基準(zhǔn)源U7的陰極連接，電壓比較器U6A的反相輸入端連接在電阻R37與穩(wěn)壓管ZD5之間，電壓比較器U6A的正相輸入端接入所述直流取樣電壓V-DET，電壓比較器U6A的正相輸入端還通過電容C44接地，電壓比較器U6A的輸出端連接在電阻R38與電阻R39之間，電壓基準(zhǔn)源U7的參考極依次通過電阻R42、電阻R43接地，電壓基準(zhǔn)源U7的陽極接地，NPN三極管Ql的基極與電壓比較器U6A的輸出端連接，NPN三極管Ql的集電極連接在電阻R42與電阻R43之間，NPN三極管Ql的發(fā)射極接地，電阻R41的一端與電壓基準(zhǔn)源U7的陰極連接，電阻R41的另一端與電壓基準(zhǔn)源U7的參考極連接，電壓基準(zhǔn)源U7的陰極用于輸出所述直流基準(zhǔn)電壓REF-V。其中，電壓比較器U6A的供電端接入第二工作電壓，其接地端接地。
[0039]如圖4所示，所述比較判斷電路包括電壓比較器U6B、電壓比較器U6C、電壓比較器U6D、電容C38、電容C39和電容C40，電壓比較器U6B的反相輸入端用于接入所述第一直流比對電壓R-DET，電壓比較器U6C的反相輸入端用于接入所述第二直流比對電壓Y-DET，電壓比較器U6D的反相輸入端用于接入所述第三直流比對電壓G-DET，電壓比較器U6B的正相輸入端、電壓比較器U6C的正相輸入端、電壓比較器U6D的正相輸入端均接入所述直流基準(zhǔn)電壓REF-V，電壓比較器U6B的反相輸入端還通過電容C38接地，電壓比較器U6C的反相輸入端還通過電容C39接地，電壓比較器U6D的反相輸入端還通過電容C40接地，電壓比較器U6B的輸出端用于輸出所述第一光I禹控制信號R0,電壓比較器U6C的輸出端用于輸出所述第二光I禹控制信號Y0,電壓比較器U6D的輸出端用于輸出所述第三光I禹控制信號G0。
[0040]其中，電壓比較器U6A、電壓比較器U6B、電壓比較器U6C和電壓比較器U6D為同一塊電壓比較芯片(如LM339)的不同部分。
[0041]如圖5所不,所述光稱隔離電路包括光電稱合器0P1A、光電稱合器0P1B、光電f禹合器0P1C、電阻R33、電阻R34、電阻R35、電容C41、電容C42和電容C45，光電耦合器OPlA的正極輸入端、光電耦合器OPlB的正極輸入端和光電耦合器OPlC的正極輸入端接入第二工作電壓，光電稱合器OPIA的負(fù)極輸出端接入第一光稱控制信號R0,光電稱合器OPIB的負(fù)極輸出端接入第二光耦控制信號Y0，光電耦合器OPlC的負(fù)極輸出端接入第三光耦控制信號G0,光電稱合器OPlA的集電極輸入端通過電阻R33接入第一工作電壓，光電稱合器OPlB的集電極輸入端通過電阻R34接入第一工作電壓，光電耦合器OPlC的集電極輸入端通過電阻R35接入第一工作電壓,光電稱合器OPlA的發(fā)射極輸出端接地,光電稱合器OPlB的發(fā)射極輸出端接地，光電耦合器OPlC的發(fā)射極輸出端接地，電容C41的一端與光電耦合器OPlA的集電極輸入端連接，電容C41的另一端接地，電容C42的一端與光電耦合器OPlB的集電極輸入端連接，電容C42的另一端接地，電容C43的一端與光電耦合器OPlC的集電極輸入端連接，電容C43的另一端接地，光電耦合器OPlA的集電極輸入端與電阻R33之間的連接節(jié)點用于輸出所述第一電信號ROUT,光電稱合器OPlB的集電極輸入端與電阻R34之間的連接節(jié)點用于輸出所述第二電信號Y0UT，光電耦合器OPlC的集電極輸入端與電阻R35之間的連接節(jié)點用于輸出所述第三電信號GOUT。為了顯示信號情況，所述光耦隔離電路還包括發(fā)光二極管LEDl、發(fā)光二極管LED2、發(fā)光二極管LED3、電阻R48、電阻R49和電阻50，光電耦合器OPlA的正極輸入端依次通過電阻R48、發(fā)光二極管LEDl (發(fā)紅色光)接入所述第二工作電壓，光電耦合器OPlB的正極輸入端依次通過電阻R49、發(fā)光二極管LED2 (發(fā)黃色光)接入所述第二工作電壓，光電耦合器OPlC的正極輸入端依次通過電阻R50、發(fā)光二極管LED3(發(fā)綠色光)接入所述第二工作電壓。
[0042]如圖6所示，U5為輔助隔離DC-DC電源芯片，其將+5V轉(zhuǎn)換成+24V的隔離電壓，為電壓比較芯片、基準(zhǔn)源電路及光耦隔離電路供電，U5在電路當(dāng)中既有將交流輸入隔離的作用也有供電的作用，最關(guān)鍵的是U5是將+5V電壓升高至+24V使得比較判斷電路有比較寬的工作電壓范圍而實現(xiàn)了寬檢測電壓范圍的功能。
[0043]本實施例的工作過程如下:
[0044]供電電路說明:外部的15VDC電源輸入主電源電路的輸入端，15VDC電源將經(jīng)過主電源電路將電壓降至+5V的DC電壓，然后將+5V電壓供給中空控制模塊、顯示驅(qū)動電路、輔助電源電路和光耦隔離電路。輔助電源電路將+5V電源隔離變換出+24V的DC電壓給光耦隔離電路及基準(zhǔn)源電路。
[0045]RIN、YIN, GIN分別表示紅、黃、綠三種顏色信號燈的輸入端。三種信號的采樣原理及電路結(jié)構(gòu)是一樣的，現(xiàn)以紅色信號的采樣RIN輸入端的工作原理進(jìn)行分析:二極管Dl為采樣整流二級管，對輸入的紅燈信號RIN進(jìn)行半波整流，電容C9為濾波電容，對整流后的信號進(jìn)行濾波，電阻R5、電阻R30是對整流濾波后的信號進(jìn)行分壓采樣然后送到比較判斷電路；穩(wěn)壓管ZDl是對分壓采樣的信號電壓進(jìn)行鉗位，即使當(dāng)輸入電壓出現(xiàn)異常也不會損壞后面的比較判斷電路的1C，整個采樣回路的輸入電阻為SOOkQ以上所有采樣電流=220*1.4/800000=0.000385A為微安級的電流，功耗非常低。
[0046]基準(zhǔn)采樣:二極管D4.1、二極管D4.2、二極管D4.3為基準(zhǔn)采樣的整流二極管對紅燈信號RIN、黃燈信號?Ν、綠燈信號GIN三種交通信號進(jìn)行信號電壓進(jìn)行整流采樣，電容C12為濾波電容作為濾波及短暫的儲能(保證閃爍狀態(tài)機(jī)切換時的取樣穩(wěn)定)，電阻R8、電阻R36對濾波后的電壓進(jìn)行分壓采樣然后輸送到基準(zhǔn)源電路作為基準(zhǔn)控制的依據(jù)。
[0047]基準(zhǔn)源判斷:電壓比較器U6A為基準(zhǔn)源的電壓識別比較器；電阻R37與穩(wěn)壓管ZD5組成一個基準(zhǔn)電壓給電壓比較器U6A的反相輸入端作為電壓判斷標(biāo)準(zhǔn)；(交流輸入電壓大于145V時)當(dāng)信號電壓米樣電路送來的直流取樣電壓V-DET大于其反相輸入端的基準(zhǔn)電壓時，電壓比較器U6A輸出高電平信號以驅(qū)動NPN三極管Ql飽和導(dǎo)通，相當(dāng)于將電阻R43短路，這時電壓基準(zhǔn)源U7的取樣電阻減小，電壓基準(zhǔn)源U7輸出的直流基準(zhǔn)電壓REF-V為高電壓AC220V的基準(zhǔn)電壓10.9V ;(交流輸入電壓小于145V時)當(dāng)信號電壓采樣電路送來的直流取樣電壓V-DET小于電壓比較器U6A反相輸入端的基準(zhǔn)電壓時電壓比較器U6A輸出低電平信號以驅(qū)動NPN三極管Ql截止，這時電壓基準(zhǔn)源U7的取樣電阻是電阻R42和電阻R43之和，電壓基準(zhǔn)源U7輸出的直流基準(zhǔn)電壓REF-V為低電壓ACllOV的基準(zhǔn)電壓5.6V。
[0048]比較判斷:比較判斷電路主要是由高精度的電壓比較芯片來完成。交通信號采樣電路輸送過來的第一直流比對電壓R-DET送到電壓比較器U6B的反相輸入端與電壓比較器U6B的正相輸入端的直流基準(zhǔn)電壓REF-V進(jìn)行比較，在AC220V的工作條件下信號電壓低于120V時，或者在ACllOV的工作條件下信號電壓低于60V時，當(dāng)反相輸入端的電壓低于直流基準(zhǔn)電壓REF-V時，電壓比較器U6B輸出高電平信號(即此時的第一光耦控制信號RO為高電平信號)，后面的光電稱合器OPlA為截止?fàn)顟B(tài),表不無信號輸入或者干擾信號,在AC220V的工作條件下信號電壓高于120V時，或者在AClIOV的工作條件下信號電壓高于60V時，當(dāng)反相輸入端的電壓高于直流基準(zhǔn)電壓REF-V時，電壓比較器U6B輸出低電平信號(即此時的第一光稱控制信號RO為低電平信號)，后面的光電稱合器OPlA為導(dǎo)通狀態(tài),表不有信號輸入。
[0049]上述過程是以紅燈信號的判斷為例進(jìn)行說明，而黃燈信號、綠燈信號的判斷原理也一樣，在此不再贅。
[0050]中空控制模塊對輸入的信號(即第一電信號ROUT、第二電信號YOUT和第三電信號GOUT)進(jìn)行判斷及學(xué)習(xí)，最后將學(xué)習(xí)到的時間及狀態(tài)數(shù)據(jù)通過顯示驅(qū)動電路輸出到LED顯示模組上進(jìn)行顯示。
[0051]在上述工作過程中，自動識別AC110V/220V，實現(xiàn)了兩種不同電壓的自動切換，適應(yīng)國內(nèi)外的不同市電電壓，不受地域影響都能正常工作使用也便于公司的物料管理及減少生產(chǎn)的出錯率。電流減小，使用壽命更長，降低工作電流，使整個信號采樣功耗是傳統(tǒng)的1/20以下，有效的保護(hù)了器件的使用不會因為工作時間長后阻值參數(shù)變化，元件老化等造成采樣不準(zhǔn)或直接損壞等問題，使整個電路能更穩(wěn)定的工作。
[0052]對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應(yīng)該屬于本實用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.交通信號倒計時控制裝置，其包括中央控制模塊和與所述中央控制模塊的輸出端連接的顯示驅(qū)動電路，其特征在于，該交通信號倒計時控制裝置還包括: 交通信號采樣電路，用于接入交通信號燈所使用的三路的交流市電，并將所述三路的交流市電分別轉(zhuǎn)換為第一直流比對電壓、第二直流比對電壓和第三直流比對電壓； 信號電壓采樣電路，用于接入交通信號燈所使用的三路的交流市電，并將其中一路的交流市電轉(zhuǎn)換為直流取樣電壓； 基準(zhǔn)源電路，用于根據(jù)所述直流取樣電壓判斷所述交流市電的電壓值，并根據(jù)判斷結(jié)果輸出一直流基準(zhǔn)電壓； 比較判斷電路，用于將第一直流比對電壓、第二直流比對電壓和第三直流比對電壓分別與直流基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較后輸出第一光耦控制信號、第二光耦控制信號和第三光耦控制信號; 光耦隔離電路，用于根據(jù)第一光耦控制信號、第二光耦控制信號和第三光耦控制信號向所述中央控制模塊輸出第一電信號、第二電信號和第三電信號，以使所述中央控制模塊對交通信號燈的燈色變換周期進(jìn)行學(xué)習(xí)； 供電電路，用于為中央控制模塊和顯示驅(qū)動電路提供第一工作電壓，為基準(zhǔn)源電路和比較判斷電路提供第二工作電壓，為光耦隔離電路提供第一工作電壓和第二工作電壓；其中，所述三路的交流市電分別為紅燈信號、黃燈信號和綠燈信號。
2.如權(quán)利要求1所述的交通信號倒計時控制裝置，其特征在于，所述交通信號采樣電路包括用于接入紅燈信號的第一整流電路、第一濾波電路、第一分壓電路、用于輸出第一直流比對電壓的第一穩(wěn)壓電路、用于接入黃燈信號的第二整流電路、第二濾波電路、第二分壓電路、用于輸出第二直流比對電壓的第二穩(wěn)壓電路、用于接入綠燈信號的第三整流電路、第三濾波電路、第三分壓電路和用于輸出第三直流比對電壓的第三穩(wěn)壓電路，第一整流電路、第一濾波電路、第一分壓電路和第一穩(wěn)壓電路依次連接，第二整流電路、第二濾波電路、第二分壓電路和第二穩(wěn)壓電路依次連接，第三整流電路、第三濾波電路、第三分壓電路和第三穩(wěn)壓電路依次連接。
3.如權(quán)利要求1所述的交通信號倒計時控制裝置，其特征在于，所述信號電壓采樣電路包括用于接入紅燈信號的第四整流電路、用于接入黃燈信號的第五整流電路、用于接入綠燈信號的第六整流電路、第四濾波電路、第四分壓電路和用于輸出所述直流取樣電壓的第四穩(wěn)壓電路，第四整流電路的輸出端、第五整流電路的輸出端和第六整流電路的輸出端均與第四濾波電路連接，第四濾波電路、第四分壓電路和第四穩(wěn)壓電路依次連接。
4.如權(quán)利要求1所述的交通信號倒計時控制裝置，其特征在于，所述基準(zhǔn)源電路包括電容C48、電容C44、電容C45、電阻R37、電阻R38、電阻R39、電阻R40、電阻R41、電阻R44、電阻R42、電阻R43、NPN三極管Ql、電壓基準(zhǔn)源U7和電壓比較器U6A ;電阻R37與穩(wěn)壓管ZD5串聯(lián)并形成第一串聯(lián)支路，電阻R38與電阻R39串聯(lián)并形成第二串聯(lián)支路，電容C45與電阻R39并聯(lián)，第二工作電壓通過電容C45接地，第二工作電壓還通過第一串聯(lián)支路接地，第二工作電壓還通過第二串聯(lián)支路接地，第二工作電壓通過電阻R40與電壓基準(zhǔn)源U7的陰極連接，電壓比較器U6A的反相輸入端連接在電阻R37與穩(wěn)壓管ZD5之間，電壓比較器U6A的正相輸入端接入所述直流取樣電壓，電壓比較器U6A的正相輸入端還通過電容C44接地，電壓比較器U6A的輸出端連接在電阻R38與電阻R39之間，電壓基準(zhǔn)源U7的參考極依次通過電阻R42、電阻R43接地，電壓基準(zhǔn)源U7的陽極接地，NPN三極管Ql的基極與電壓比較器U6A的輸出端連接，NPN三極管Ql的集電極連接在電阻R42與電阻R43之間，NPN三極管Ql的發(fā)射極接地，電阻R41的一端與電壓基準(zhǔn)源U7的陰極連接，電阻R41的另一端與電壓基準(zhǔn)源U7的參考極連接，電壓基準(zhǔn)源U7的陰極用于輸出所述直流基準(zhǔn)電壓。
5.如權(quán)利要求1所述的交通信號倒計時控制裝置，其特征在于，所述比較判斷電路包括電壓比較器U6B、電壓比較器U6C、電壓比較器U6D、電容C38、電容C39和電容C40，電壓比較器U6B的反相輸入端用于接入所述第一直流比對電壓，電壓比較器U6C的反相輸入端用于接入所述第二直流比對電壓，電壓比較器U6D的反相輸入端用于接入所述第三直流比對電壓，電壓比較器U6B的正相輸入端、電壓比較器U6C的正相輸入端、電壓比較器U6D的正相輸入端均接入所述直流基準(zhǔn)電壓，電壓比較器U6B的反相輸入端還通過電容C38接地，電壓比較器U6C的反相輸入端還通過電容C39接地，電壓比較器U6D的反相輸入端還通過電容C40接地，電壓比較器U6B的輸出端用于輸出所述第一光I禹控制信號，電壓比較器U6C的輸出端用于輸出所述第二光I禹控制信號，電壓比較器U6D的輸出端用于輸出所述第三光率禹控制信號。
6.如權(quán)利要求1所述的交通信號倒計時控制裝置，其特征在于，所述光耦隔離電路包括光電耦合器0P1A、光電耦合器0P1B、光電耦合器0P1C、電阻R33、電阻R34、電阻R35、電容C41、電容C42和電容C45，光電耦合器OPlA的正極輸入端、光電耦合器OPlB的正極輸入端和光電稱合器OPlC的正極輸入端接入第二工作電壓,光電稱合器OPlA的負(fù)極輸出端接入第一光耦控制信號，光電耦合器OPlB的負(fù)極輸出端接入第二光耦控制信號，光電耦合器OPlC的負(fù)極輸出端接入第三光耦控制信號，光電耦合器OPlA的集電極輸入端通過電阻R33接入第一工作電壓,光電稱合器OPlB的集電極輸入端通過電阻R34接入第一工作電壓,光電率禹合器OPlC的集電極輸入端通過電阻R35接入第一工作電壓,光電稱合器OPlA的發(fā)射極輸出端接地，光電耦合器O PlB的發(fā)射極輸出端接地，光電耦合器OPlC的發(fā)射極輸出端接地，電容C41的一端與光電耦合器OPlA的集電極輸入端連接，電容C41的另一端接地，電容C42的一端與光電耦合器OPlB的集電極輸入端連接，電容C42的另一端接地，電容C43的一端與光電耦合器OPlC的集電極輸入端連接，電容C43的另一端接地，光電耦合器OPlA的集電極輸入端與電阻R33之間的連接節(jié)點用于輸出所述第一電信號,光電稱合器OPlB的集電極輸入端與電阻R34之間的連接節(jié)點用于輸出所述第二電信號，光電耦合器OPlC的集電極輸入端與電阻R35之間的連接節(jié)點用于輸出所述第三電信號。
7.如權(quán)利要求6所述的交通信號倒計時控制裝置，其特征在于，所述光耦隔離電路還包括發(fā)光二極管LEDl、發(fā)光二極管LED2、發(fā)光二極管LED3、電阻R48、電阻R49和電阻50，光電耦合器OPlA的正極輸入端依次通過電阻R48、發(fā)光二極管LEDl接入所述第二工作電壓，光電耦合器OPlB的正極輸入端依次通過電阻R49、發(fā)光二極管LED2接入所述第二工作電壓，光電耦合器OPlC的正極輸入端依次通過電阻R50、發(fā)光二極管LED3接入所述第二工作電壓。
8.如權(quán)利要求1所述的交通信號倒計時控制裝置，其特征在于，所述供電電路包括: 主電源電路，用于接入一直流電壓，并將所述直流電壓轉(zhuǎn)換為第一工作電壓； 輔助電源電路，用于將第一工作電壓轉(zhuǎn)換為第二工作電壓。
9.如權(quán)利要求1-8任一項所述的交通信號倒計時控制裝置，其特征在于，所述第一工作電壓為+5V，所述第二工作電壓 為+24V。
【文檔編號】G08G1/096GK203415102SQ201320539789
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】劉剛 申請人:深圳市法馬新智能設(shè)備有限公司