一種交通信號(hào)燈系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種交通信號(hào)燈系統(tǒng)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案要點(diǎn)為：一種交通信號(hào)燈系統(tǒng)，主要由兩個(gè)測(cè)距儀裝置、兩套紅綠燈裝置和兩個(gè)攝像頭組成，其中測(cè)距儀裝置包括由上至下依次設(shè)置于燈桿上的按鈕開(kāi)關(guān)、測(cè)距儀和步進(jìn)電機(jī)，燈桿固定于下端的載物臺(tái)上，在燈桿的上端設(shè)有照明燈，紅綠燈裝置包括車(chē)行紅綠燈裝置和人行紅綠燈裝置，兩個(gè)攝像頭分別設(shè)置于車(chē)行紅綠燈裝置的一側(cè)，所述的測(cè)距儀裝置、紅綠燈裝置和攝像頭通過(guò)控制電路相連接。本實(shí)用新型適用于直通大道或者非十字路口，旨在解決行人通過(guò)斑馬線時(shí)，行人的安全問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種交通信號(hào)燈系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種城市交通設(shè)施，具體涉及一種非十字路口交通信號(hào)燈系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的提高，現(xiàn)在交通道路越來(lái)越多，在直 通大道或者非十字路口，不適合安裝定時(shí)控制的紅綠燈，如果在斑馬線附近安裝紅綠燈，是 否有行人通過(guò)，行人通過(guò)的時(shí)間都無(wú)法確定，而且人流量較少時(shí)，會(huì)影響交通通行；在一些 主干道車(chē)流量較大，行人在走斑馬線通過(guò)馬路時(shí)，會(huì)很不方便，而且在夜晚的時(shí)候，馬路光 線比較暗，行人在通過(guò)馬路時(shí)會(huì)存在很多安全方面的隱患。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種具有道路監(jiān)控和指揮交通通行的交通 信號(hào)燈系統(tǒng)，使用該交通信號(hào)燈系統(tǒng)可以在直通大道或者非十字路口行人通過(guò)斑馬線時(shí)， 根據(jù)測(cè)距儀測(cè)得行人距離路邊的距離與預(yù)設(shè)的值進(jìn)行比較，從而控制紅綠燈的跳變。
[0004] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種交通信號(hào)燈系統(tǒng)，其特征在于主要由兩個(gè)測(cè)距儀 裝置、兩套紅綠燈裝置和兩個(gè)攝像頭組成，其中測(cè)距儀裝置包括由上至下依次設(shè)置于燈桿 上的按鈕開(kāi)關(guān)、測(cè)距儀和步進(jìn)電機(jī)，燈桿固定于下端的載物臺(tái)上，在燈桿的上端設(shè)有照明 燈，紅綠燈裝置包括車(chē)行紅綠燈裝置和人行紅綠燈裝置，兩個(gè)攝像頭分別設(shè)置于車(chē)行紅綠 燈裝置的一側(cè)，所述的測(cè)距儀裝置、紅綠燈裝置和攝像頭通過(guò)控制電路相連接，控制電路包 括電源電壓與穩(wěn)壓模塊，電路控制模塊、照明燈模塊和紅綠燈模塊，其中電源電壓與穩(wěn)壓模 塊主要由220V交流電源、變壓器、整流濾波電路、穩(wěn)壓模塊和控制電路組成，220V交流電源 依次通過(guò)變壓器和整流濾波電路連接于穩(wěn)壓模塊，整流濾波電路中整流電路使用單相橋式 整流電路，交流電經(jīng)整流濾波電路后變?yōu)橹绷麟姡缓笸ㄟ^(guò)電容濾波電路將脈沖中的直流 電壓變?yōu)槠交闹绷麟妷?，穩(wěn)壓模塊與控制電路相連，控制電路分別與照明燈模塊、電路控 制模塊和紅綠燈模塊相連，電路控制模塊主要由按鈕電路、放大電路、單片機(jī)控制系統(tǒng)、步 進(jìn)電機(jī)控制電路、步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行電路、處理器和測(cè)距儀電路組成，其中處理器分別與控制電 路、按鈕電路、單片機(jī)控制系統(tǒng)、測(cè)距儀電路和步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行電路相連，按鈕電路通過(guò)放大 電路與單片機(jī)控制系統(tǒng)相連，單片機(jī)控制系統(tǒng)分別與步進(jìn)電機(jī)控制電路和紅綠燈模塊中的 驅(qū)動(dòng)電路相連，步進(jìn)電機(jī)控制電路通過(guò)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行電路與測(cè)距儀電路相連，紅綠燈模塊 主要由驅(qū)動(dòng)電路、單片機(jī)、紅綠燈電路和攝像頭電路組成，其中單片機(jī)分別與驅(qū)動(dòng)電路、紅 綠燈電路和攝像頭電路相連，所述的照明燈模塊主要由開(kāi)關(guān)電源芯片和照明電路組成，其 中開(kāi)關(guān)電源芯片與照明燈電路相連。
[0005] 本實(shí)用新型具有以下有益效果：1、在直通大道或者非十字路口，不適合安裝定時(shí) 控制的紅綠燈系統(tǒng)，在一些主干道車(chē)流量較大的地方，行人通過(guò)馬路時(shí)，很不方便，本實(shí)用 新型能夠很好地掌握行人通過(guò)的時(shí)間，使得紅綠燈及時(shí)跳變，提高交通運(yùn)行效率，特別是對(duì) 于那些行動(dòng)不方便的病人、老人，本產(chǎn)品很大程度上保證了他們的安全；2、在夜晚的時(shí)候， 沒(méi)人通行時(shí)，本實(shí)用新型設(shè)置有照明燈模塊，相當(dāng)于路燈，當(dāng)行人通過(guò)馬路(直通大道或者 非十字路口）時(shí)，有照明燈的燈光，行人方便找到按鈕，使整個(gè)裝置更加人性化；3、本實(shí)用新 型適用于直通大道或者非十字路口，旨在解決行人通過(guò)斑馬線時(shí)，行人的安全問(wèn)題。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006] 圖1是本實(shí)用新型中測(cè)距儀裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本實(shí)用新型中控制電路的 連接模塊圖，圖3是本實(shí)用新型的使用狀態(tài)圖。
[0007] 圖面說(shuō)明：1、人行紅綠燈裝置，2、測(cè)距儀裝置，3、車(chē)行紅綠燈裝置，4、攝像頭，5、照 明燈，6、燈桿，7、按鈕開(kāi)關(guān)，8、測(cè)距儀，9、步進(jìn)電機(jī)，10、載物臺(tái)。

【具體實(shí)施方式】
[0008] 結(jié)合附圖詳細(xì)描述實(shí)施例。一種交通信號(hào)燈系統(tǒng)，主要由兩個(gè)測(cè)距儀裝置2、兩套 紅綠燈裝置和兩個(gè)攝像頭4組成，其中測(cè)距儀裝置2包括由上至下依次設(shè)置于燈桿6上的 按鈕開(kāi)關(guān)7、測(cè)距儀8和步進(jìn)電機(jī)9,燈桿6固定于下端的載物臺(tái)10上，在燈桿6的上端設(shè) 有照明燈5,紅綠燈裝置包括車(chē)行紅綠燈裝置3和人行紅綠燈裝置1，兩個(gè)攝像頭4分別設(shè) 置于車(chē)行紅綠燈裝置3的一側(cè)，所述的測(cè)距儀裝置2、紅綠燈裝置和攝像頭4通過(guò)控制電路 相連接，控制電路包括電源電壓與穩(wěn)壓模塊，電路控制模塊、照明燈模塊和紅綠燈模塊，其 中電源電壓與穩(wěn)壓模塊主要由220V交流電源、變壓器、整流濾波電路、穩(wěn)壓模塊和控制電 路組成，220V交流電源依次通過(guò)變壓器和整流濾波電路連接于穩(wěn)壓模塊，整流濾波電路中 整流電路使用單相橋式整流電路，交流電經(jīng)整流濾波電路后變?yōu)橹绷麟?，然后通過(guò)電容濾 波電路將脈沖中的直流電壓變?yōu)槠交闹绷麟妷?，穩(wěn)壓模塊與控制電路相連，控制電路分 別與照明燈模塊、電路控制模塊和紅綠燈模塊相連，電路控制模塊主要由按鈕電路、放大電 路、單片機(jī)控制系統(tǒng)、步進(jìn)電機(jī)控制電路、步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行電路、處理器和測(cè)距儀電路組成，其 中處理器分別與控制電路、按鈕電路、單片機(jī)控制系統(tǒng)、測(cè)距儀電路和步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行電路相 連，按鈕電路通過(guò)放大電路與單片機(jī)控制系統(tǒng)相連，單片機(jī)控制系統(tǒng)分別與步進(jìn)電機(jī)控制 電路和紅綠燈模塊中的驅(qū)動(dòng)電路相連，步進(jìn)電機(jī)控制電路通過(guò)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行電路與測(cè)距儀 電路相連，紅綠燈模塊主要由驅(qū)動(dòng)電路、單片機(jī)、紅綠燈電路和攝像頭電路組成，其中單片 機(jī)分別與驅(qū)動(dòng)電路、紅綠燈電路和攝像頭電路相連，所述的照明燈模塊主要由開(kāi)關(guān)電源芯 片和照明電路組成，其中開(kāi)關(guān)電源芯片與照明燈電路相連。
[0009] 本實(shí)用新型的主要功能是：正常情況下，無(wú)行人按下按鈕開(kāi)關(guān)時(shí)，攝像頭和測(cè)距儀 裝置均為關(guān)閉狀態(tài)，兩個(gè)車(chē)行紅綠燈裝置均為綠燈(表示車(chē)輛可以通行)，人行紅綠燈裝置 為紅燈。當(dāng)行人在A區(qū)按下按鈕開(kāi)關(guān)時(shí)，A組車(chē)行紅綠燈裝置立即跳變?yōu)辄S燈，再跳變?yōu)榧t 燈，B組人行紅綠燈裝置跳變?yōu)榫G燈，B組車(chē)行紅綠燈裝置仍為綠燈。A車(chē)道的車(chē)輛停止，行 人開(kāi)始通行，A組可旋轉(zhuǎn)測(cè)距儀測(cè)量行人離A組路邊的距離，通過(guò)控制電路取A組測(cè)距儀測(cè) 得的數(shù)據(jù)傳入處理器中，取所測(cè)得的最大值XI，測(cè)距儀所測(cè)得距離在〇到路寬L (馬路寬為 單向車(chē)道的寬度)之間為有效值，計(jì)算出行人距離路邊的距離Y1，通過(guò)單片機(jī)控制系統(tǒng)比較 行人距離路邊的距離Y與預(yù)設(shè)的固定值道路寬L值比較，如果Yl > 3/4L，B組車(chē)行紅綠燈 裝置立即跳變?yōu)辄S燈，再跳變?yōu)榧t燈，B組人行紅綠燈裝置變?yōu)榧t燈。取A組測(cè)距儀測(cè)量值 的最小值，計(jì)算出行人距離路邊的距離與3/4L比較，如果大于3/4L，A組車(chē)行紅綠燈裝置 跳變?yōu)榫G燈，B組人行紅綠燈裝置變?yōu)榫G燈，A區(qū)的車(chē)輛開(kāi)始通行，否則A組車(chē)行紅綠燈裝 置仍為紅燈（反之，兩組紅綠燈裝置均不變)。行人繼續(xù)通行，處理器取測(cè)距儀在0到路寬L 之間的數(shù)據(jù)，處理器取B組可旋轉(zhuǎn)測(cè)距儀測(cè)得的最大值X2,計(jì)算行人距離路邊的距離Y2， Y2 < 1/4L時(shí)，B組人行紅綠燈裝置跳變紅燈，A組車(chē)行紅綠燈裝置依舊為綠燈，B組車(chē)行紅 綠燈裝置立即跳變?yōu)榫G燈。當(dāng)行人在A區(qū)按下按鈕開(kāi)關(guān)時(shí)，A組車(chē)行紅綠燈裝置立即跳變?yōu)?黃燈，再跳變?yōu)榧t燈，如果在5s內(nèi)B組又有行人按下按鈕開(kāi)關(guān)，B組車(chē)行紅綠燈裝置立即跳 變?yōu)辄S燈，再跳變?yōu)榧t燈。此時(shí)A、B組車(chē)行紅綠燈裝置均為紅燈，紅燈亮起時(shí)間為15s，兩 組人行紅綠燈裝置變均為綠燈。15s后A、B組測(cè)距儀同時(shí)開(kāi)始工作，取A、B組測(cè)距儀的最 小值，計(jì)算行人距離路邊的距離與路寬L比較，如果有一個(gè)> 1/4L，保持A、B組車(chē)行紅綠燈 裝置為紅燈。如果都小于1/4L，A、B組車(chē)行紅綠燈裝置跳變?yōu)榫G燈。兩組人行紅綠燈裝置 變?yōu)榧t燈；行人在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)（假設(shè)時(shí)間設(shè)定為5s)沒(méi)有再次按下A、B兩組的按鈕開(kāi)關(guān)，則 在一分鐘內(nèi)行人再次按下按鈕開(kāi)關(guān)無(wú)效(假設(shè)時(shí)間設(shè)定為一分鐘)，這就有效的防止行人不 斷按下按鈕開(kāi)關(guān)，提高交通通行效率；行人按下按鈕開(kāi)關(guān)后，如果出現(xiàn)行人不走的情況下， 或者道路中車(chē)輛發(fā)交通事故滯留在道路中的時(shí)候，超過(guò)一定的時(shí)間(假設(shè)時(shí)間為3分鐘）強(qiáng) 制跳變系統(tǒng)會(huì)強(qiáng)制紅燈裝置跳變?yōu)榫G燈，以免影響交通通行。當(dāng)行人按下按鈕開(kāi)關(guān)，攝像頭 開(kāi)始工作，如果出現(xiàn)有車(chē)闖紅燈的現(xiàn)象，攝像頭將進(jìn)行抓拍。當(dāng)行人順利通過(guò)馬路時(shí)，攝像 頭和測(cè)距儀關(guān)閉。
[0010] 本實(shí)用新型中燈桿的高度為6-8米，路燈的功率為250-500W，燈桿材料選取為不 銹鋼立桿，按鈕開(kāi)關(guān)高度安放在燈桿的1. 5米處，測(cè)距儀安裝在燈桿的上面，高度距離地面 1米，測(cè)距儀的外圍有鋼性材料進(jìn)行保護(hù)，以免丟失。測(cè)距儀裝置位于路邊，在斑馬線靠左 與斑馬線垂直的位置。測(cè)距儀擁有以下功能，所測(cè)距離在60-80米，測(cè)距儀為激光測(cè)距儀， 具有經(jīng)久耐用，靈敏度高等特性。紅綠燈裝置包括從上到下依次車(chē)行紅綠燈裝置和人行紅 綠燈裝置。車(chē)行紅綠燈裝置位于橫桿中間部位，人行紅綠燈裝置位于紅綠燈立桿的中間部 位。車(chē)行紅綠燈裝置和人行紅路燈裝置均為常用的交通信號(hào)燈，立桿材料選取為不銹鋼立 桿，所能承重20-40kg，攝像頭位于橫桿的中間部位，靠近車(chē)行紅綠燈裝置。
[0011] 照明燈模塊：照明燈模塊與控制電路相連，路燈開(kāi)啟由控制電路控制。白天，照明 燈處于關(guān)閉狀態(tài)，晚上7點(diǎn)開(kāi)啟，由單片機(jī)控制系統(tǒng)編寫(xiě)程序，設(shè)定時(shí)間，路燈立桿的高度 為6-8米，路燈的功率為250-500W，立桿材料選取為不銹鋼立桿。照明燈電路上設(shè)置一個(gè)開(kāi) 關(guān)電源芯片，功能是控制電源供電的通斷。開(kāi)關(guān)電源芯片與控制電路相接，當(dāng)晝夜來(lái)臨時(shí)， 控制電路會(huì)傳遞信號(hào)到開(kāi)關(guān)電源芯片，控制開(kāi)關(guān)電源芯片開(kāi)閉，從而實(shí)現(xiàn)的通斷。
[0012] 電源電壓與穩(wěn)壓模塊：電路電壓由交流電壓經(jīng)過(guò)電源變壓器、整流電路、濾波電 路、穩(wěn)壓電路轉(zhuǎn)變?yōu)?V、12V的直流電壓。整流電路使用單相橋式整流電路，交流電經(jīng)整流 電路后變?yōu)橹绷麟姡骱?，用電容濾波電路濾波，將脈動(dòng)的直流電壓變?yōu)槠交闹绷麟?壓。再加上有穩(wěn)壓二極管和限流電阻組成的穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓模塊與電路控制模塊。最終輸 出的電壓就是電路使用5V、12V的直流電壓，以提供電路的電壓。單片機(jī)與步進(jìn)電機(jī)工作電 壓為5V，紅綠燈模塊工作電壓為12V，穩(wěn)壓模塊同時(shí)與控制電路相連，控制電路又分別與路 燈模塊、A組紅綠燈模塊、B組紅綠燈模塊相連，控制電源給及。
[0013] 電路控制模塊：行人按下按鈕開(kāi)關(guān)之前，按鈕開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)，整個(gè)電路處于未 導(dǎo)通狀態(tài)。無(wú)行人按下按鈕開(kāi)關(guān)時(shí)，攝像頭和測(cè)距儀均為關(guān)閉狀態(tài)，兩個(gè)車(chē)行紅綠燈裝置均 為綠燈(表示車(chē)輛可以通行)，人行紅綠燈裝置為紅燈。當(dāng)按下A組按鈕開(kāi)關(guān)時(shí)，信號(hào)經(jīng)放大 電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，傳入單片機(jī)控制系統(tǒng)中，單片機(jī)控制系統(tǒng)控制A組測(cè)距儀工作，傳出 控制信號(hào)，傳入A組紅綠燈模塊，驅(qū)動(dòng)電路控制A組攝像頭打開(kāi)，控制A組車(chē)行紅綠燈裝置 立即跳變?yōu)辄S燈，再跳變?yōu)榧t燈，B組人行紅綠燈裝置跳變?yōu)橛杉t燈跳變?yōu)榫G燈，B組車(chē)行 紅綠燈裝置仍為綠燈，A車(chē)道的車(chē)輛停止，行人開(kāi)始通行。單片機(jī)控制系統(tǒng)經(jīng)步進(jìn)電機(jī)控制 電路控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)控制電路將脈沖的次數(shù)周期傳入處理器中，處理器根據(jù) 脈沖次數(shù)計(jì)算出旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)的角度Θ，結(jié)合測(cè)距儀測(cè)得的最小值X，就能計(jì)算出行人距 路邊的距離。行人距路邊的距離Y=Xsin0。測(cè)距儀測(cè)得的數(shù)據(jù)傳入處理器中，處理器內(nèi)寫(xiě) 入?yún)R編語(yǔ)言或C語(yǔ)言編寫(xiě)的程序，通過(guò)程序?qū)y(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，處理器取得測(cè)量 數(shù)據(jù)的最大值計(jì)算出行人距離路邊的距離Y與預(yù)設(shè)的值進(jìn)行比較，處理器有數(shù)據(jù)選擇器、 單片機(jī)及其輔助電路構(gòu)成。如果計(jì)算出行人距離路邊的距離>預(yù)設(shè)值道路寬（單向車(chē)道的 寬度）的3/4L時(shí)，信號(hào)傳入驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電路使B組車(chē)行紅綠燈裝置跳變黃燈，再跳變?yōu)?紅燈，B組人行紅綠燈裝置變?yōu)榧t燈。處理器會(huì)發(fā)出一個(gè)信號(hào)傳入單片機(jī)控制系統(tǒng)中，單片 機(jī)控制系統(tǒng)控制B組測(cè)距儀打開(kāi)，B組攝像頭打開(kāi)。處理器取A組測(cè)距儀測(cè)量值的最小值， 計(jì)算出行人距離路邊的距離與3/4L比較，如果大于3/4L，單片機(jī)控制系統(tǒng)控制A組車(chē)行紅 綠燈裝置跳變?yōu)榫G燈，B組人行紅綠燈裝置變?yōu)榫G燈，A組攝像頭關(guān)閉，否則A組車(chē)行紅綠燈 裝置仍為紅燈。同時(shí)處理器會(huì)發(fā)出一個(gè)信號(hào)傳入單片機(jī)控制系統(tǒng)中，單片機(jī)控制系統(tǒng)關(guān)閉A 組測(cè)距儀。當(dāng)B組測(cè)距儀開(kāi)始測(cè)量，測(cè)距儀測(cè)得的數(shù)據(jù)傳入處理器中，處理器取測(cè)距儀在0 到路寬L之間的數(shù)據(jù)，處理器取得測(cè)量數(shù)據(jù)的最大值計(jì)算出人離B組路邊的距離，與預(yù)設(shè)的 值路寬L進(jìn)行比較，如果所測(cè)得的距離< 1/4L時(shí)，表明行人已經(jīng)順利通過(guò)馬路。驅(qū)動(dòng)電路使 B組車(chē)行紅綠燈裝置變?yōu)榫G燈，B組人行紅綠燈裝置變?yōu)榧t燈，B組攝像頭關(guān)閉。如果行人 在B組按下按鈕開(kāi)關(guān)，紅綠燈裝置跳變?cè)硗珹組的相同；行人按下按鈕開(kāi)關(guān)后，如果出現(xiàn) 行人不走的情況下，或者道路中車(chē)輛發(fā)交通事故滯留在道路中的時(shí)候，超過(guò)一定的時(shí)間(假 設(shè)時(shí)間為3分鐘)強(qiáng)制跳變系統(tǒng)會(huì)強(qiáng)制紅綠燈裝置跳變，紅燈變?yōu)榫G燈，以免影響交通通行； 當(dāng)行人在A區(qū)按下按鈕開(kāi)關(guān)時(shí)，如果在5s內(nèi)B組又有行人按下按鈕開(kāi)關(guān)，A、B組車(chē)行紅綠 燈均跳變?yōu)榧t燈，紅燈亮起時(shí)間為15s，兩組人行紅綠燈變均為綠燈。15s后A、B組測(cè)距儀 同時(shí)開(kāi)始工作，取A、B組測(cè)距儀的最小值計(jì)算出行人距離路邊的距離Y與路寬L比較，如果 有一個(gè)大于1/4L，保持A、B組車(chē)行紅綠燈為紅燈。如果都小于1/4L，A、B組車(chē)行紅綠燈裝 置跳變?yōu)榫G燈。兩組人行紅綠燈裝置變?yōu)榧t燈，當(dāng)行人按下按鈕開(kāi)關(guān)時(shí)，行人在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi) (假設(shè)時(shí)間設(shè)定為5s)沒(méi)有再次按下A、B兩組的按鈕開(kāi)關(guān)，則在一分鐘內(nèi)行人再次按下按鈕 開(kāi)關(guān)無(wú)效(假設(shè)時(shí)間設(shè)定為一分鐘)，這就有效的防止行人不斷按下按鈕開(kāi)關(guān)。
[0014] 單片機(jī)控制系統(tǒng)：?jiǎn)纹瑱C(jī)可選用51單片機(jī)，單片機(jī)工作電壓驅(qū)動(dòng)電壓為5V，采用 電源電壓經(jīng)穩(wěn)壓模塊轉(zhuǎn)換后的5V直流電壓供電。軟件系統(tǒng)采用單片機(jī)匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，單片 機(jī)控制系統(tǒng)有以下作用：控制照明燈開(kāi)關(guān)，設(shè)定時(shí)間控制照明燈開(kāi)啟時(shí)間；控制按鈕開(kāi)關(guān) 無(wú)效，當(dāng)有行人按下按鈕開(kāi)關(guān)時(shí)，5s后再次按下按鈕開(kāi)關(guān)，信號(hào)將無(wú)效，信號(hào)不會(huì)進(jìn)入系統(tǒng)； 控制強(qiáng)制跳變，如果行人按下按鈕開(kāi)關(guān)，電路已經(jīng)開(kāi)始工作，但行人故意停留在路間，如果 超過(guò)了預(yù)設(shè)的時(shí)間，紅綠燈將自動(dòng)跳變?yōu)榫G燈；控制紅綠燈和控制攝像頭開(kāi)關(guān)，當(dāng)行人按下 按鈕開(kāi)關(guān)時(shí)，單片機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)傳入處理器，處理器將信號(hào)傳入驅(qū)動(dòng)電路中，控制紅 綠燈和控制攝像頭開(kāi)關(guān)；控制測(cè)距儀，水平電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。以上功能用匯編語(yǔ)言或者C語(yǔ)言編寫(xiě) 實(shí)現(xiàn)。
[0015] 測(cè)距儀電路：測(cè)距儀擁有以下功能，所測(cè)距離在60-80米，測(cè)距儀為激光測(cè)距儀， 具有經(jīng)久耐用，靈敏度高等特性。激光測(cè)距儀是利用激光對(duì)目標(biāo)的距離進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定的儀 器。激光測(cè)距儀在工作時(shí)向目標(biāo)射出一束很細(xì)的激光，由光電元件接收目標(biāo)反射的激光束， 計(jì)時(shí)器測(cè)定激光束從發(fā)射到接收的時(shí)間，計(jì)算出從觀測(cè)者到目標(biāo)的距離；編寫(xiě)單片機(jī)控制 測(cè)距儀的接口程序，實(shí)現(xiàn)控制測(cè)距儀開(kāi)關(guān)工作功能。測(cè)距儀所測(cè)得數(shù)據(jù)傳入處理器中，處理 器只取0到路寬L之間的數(shù)據(jù)。
[0016] 步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行電路：水平轉(zhuǎn)向平臺(tái)一個(gè)水平方向的步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能，轉(zhuǎn)動(dòng) 角度為90度，由單片機(jī)驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)啟停和轉(zhuǎn)向；步進(jìn)電機(jī)可選用雙極性三相步進(jìn)電機(jī)， 單片機(jī)可選用51單片機(jī)，單片機(jī)工作電壓為5V，采用電源電壓經(jīng)穩(wěn)壓模塊轉(zhuǎn)換后的5V直 流電壓供電?？捎每刂泼}沖數(shù)量、頻率及電動(dòng)機(jī)各相繞組的通電順序來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn) 動(dòng)。編寫(xiě)單片機(jī)控制步進(jìn)電功機(jī)的接口程序，實(shí)現(xiàn)三角波信號(hào)的輸出功能。步進(jìn)電機(jī)和單 片機(jī)工作在5V。用單片機(jī)在輸入輸出接口上用3條I/O線對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制步進(jìn)電 動(dòng)機(jī)，這時(shí)，單片機(jī)用I/O 口的RA〇、RAI、RA2控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的三相。驅(qū)動(dòng)方法編輯，步進(jìn) 電機(jī)使用專(zhuān)用的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器，它由脈沖發(fā)生控制單元、功率驅(qū)動(dòng)單元、保護(hù)單元等組 成。驅(qū)動(dòng)單元與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)直接耦合。步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)向控制電路模塊的工作原理是，當(dāng)行人 按下按鈕時(shí)，控制信號(hào)傳遞到單片機(jī)控制系統(tǒng)中，通過(guò)單片機(jī)控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)；單片 機(jī)控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向控制信號(hào)，分別依次給步進(jìn)電機(jī)上一定時(shí)間的脈沖電流，步進(jìn)電機(jī)便可 轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)；通過(guò)控制脈沖電流的次數(shù)，就能夠控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)向的角度，通過(guò)控制脈沖信號(hào) 的周期，控制步進(jìn)電機(jī)的角速度，預(yù)設(shè)步進(jìn)電機(jī)的角速度為0. 5rad/s (每秒旋轉(zhuǎn)90度），使 得步進(jìn)電機(jī)來(lái)回?cái)[動(dòng)90度角，步進(jìn)電機(jī)以與斑馬線平行的射線為起始位置，來(lái)回?cái)[動(dòng)一次 為一個(gè)周期；通過(guò)改變給脈沖電流的順序，則可實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)向的控制。軟件系統(tǒng)采用單片機(jī)匯 編語(yǔ)言編寫(xiě)，通過(guò)設(shè)計(jì)主要的子程序，控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)?？刂齐娐穼⒚}沖的次數(shù)周期傳入 處理器中，處理器根據(jù)脈沖次數(shù)計(jì)算出旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)的角度Θ，結(jié)合測(cè)距儀測(cè)得的最小值 X，就能計(jì)算出行人距路邊的距離。行人距路邊的距離Y=Xsin0。
[0017] 紅綠燈模塊：紅綠燈為常用的交通信號(hào)燈，包括車(chē)行紅綠燈和人行紅綠燈兩部分。 紅綠燈裝置包括從上到下依次車(chē)行紅綠燈，人行紅綠燈。車(chē)行紅綠燈位于橫桿中間部位，人 行紅綠燈位于紅路燈立桿的中間部位。車(chē)行紅綠燈和人行紅路燈均為常用的交通信號(hào)燈。 人行紅綠燈由紅、綠兩色燈組成，其含義與路口信號(hào)燈信號(hào)的含義相似，即綠燈亮?xí)r，準(zhǔn)許 行人通過(guò)人行橫道；紅燈亮?xí)r，禁止行人進(jìn)入人行橫道。在紅燈鏡面上有一個(gè)站立的人形 象，在綠燈面上有一個(gè)行走的人形象。且紅燈將要變?yōu)榫G燈時(shí)紅燈閃爍兩秒，以提醒行人。 綠燈變?yōu)榧t燈時(shí)，綠燈閃爍兩秒。
[0018] 攝像頭：把攝像頭的焦距調(diào)好，對(duì)準(zhǔn)停車(chē)線的位置設(shè)置。
【權(quán)利要求】
1. 一種交通信號(hào)燈系統(tǒng)，其特征在于主要由兩個(gè)測(cè)距儀裝置、兩套紅綠燈裝置和兩個(gè) 攝像頭組成，其中測(cè)距儀裝置包括由上至下依次設(shè)置于燈桿上的按鈕開(kāi)關(guān)、測(cè)距儀和步進(jìn) 電機(jī)，燈桿固定于下端的載物臺(tái)上，在燈桿的上端設(shè)有照明燈，紅綠燈裝置包括車(chē)行紅綠燈 裝置和人行紅綠燈裝置，兩個(gè)攝像頭分別設(shè)置于車(chē)行紅綠燈裝置的一側(cè)，所述的測(cè)距儀裝 置、紅綠燈裝置和攝像頭通過(guò)控制電路相連接，控制電路包括電源電壓與穩(wěn)壓模塊，電路控 制模塊、照明燈模塊和紅綠燈模塊，其中電源電壓與穩(wěn)壓模塊主要由220V交流電源、變壓 器、整流濾波電路、穩(wěn)壓模塊和控制電路組成，220V交流電源依次通過(guò)變壓器和整流濾波電 路連接于穩(wěn)壓模塊，整流濾波電路中整流電路使用單相橋式整流電路，交流電經(jīng)整流濾波 電路后變?yōu)橹绷麟?，然后通過(guò)電容濾波電路將脈沖中的直流電壓變?yōu)槠交闹绷麟妷海€(wěn) 壓模塊與控制電路相連，控制電路分別與照明燈模塊、電路控制模塊和紅綠燈模塊相連，電 路控制模塊主要由按鈕電路、放大電路、單片機(jī)控制系統(tǒng)、步進(jìn)電機(jī)控制電路、步進(jìn)電機(jī)運(yùn) 行電路、處理器和測(cè)距儀電路組成，其中處理器分別與控制電路、按鈕電路、單片機(jī)控制系 統(tǒng)、測(cè)距儀電路和步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行電路相連，按鈕電路通過(guò)放大電路與單片機(jī)控制系統(tǒng)相連， 單片機(jī)控制系統(tǒng)分別與步進(jìn)電機(jī)控制電路和紅綠燈模塊中的驅(qū)動(dòng)電路相連，步進(jìn)電機(jī)控制 電路通過(guò)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行電路與測(cè)距儀電路相連，紅綠燈模塊主要由驅(qū)動(dòng)電路、單片機(jī)、紅綠 燈電路和攝像頭電路組成，其中單片機(jī)分別與驅(qū)動(dòng)電路、紅綠燈電路和攝像頭電路相連，所 述的照明燈模塊主要由開(kāi)關(guān)電源芯片和照明電路組成，其中開(kāi)關(guān)電源芯片與照明燈電路相 連。
【文檔編號(hào)】G08G1/07GK203894945SQ201420274906
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】段培豪, 楊聚寶 申請(qǐng)人:河南師范大學(xué)