自適應(yīng)交通信號(hào)倒計(jì)時(shí)顯示裝置制造方法
【專利摘要】一種自適應(yīng)交通信號(hào)倒計(jì)時(shí)顯示裝置，其主要技術(shù)特征是它包括系統(tǒng)調(diào)度模塊分別連接電源管理模塊和燈色檢測(cè)模塊和觸發(fā)信號(hào)檢測(cè)模塊、倒計(jì)時(shí)信息接收模塊、顯示倒計(jì)時(shí)信息模塊；倒計(jì)時(shí)信息接收模塊分別連無線模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊、電力載波通信模塊、RS-485通信模塊。本實(shí)用新型通信模式支持無線模式、載波模式和有線通信模式，提供靈活通信傳輸模式；觸發(fā)支持100ms~300ms的寬范圍觸發(fā)脈沖，支持多種型號(hào)信號(hào)機(jī)輸出的觸發(fā)信號(hào)；學(xué)習(xí)模式下支持單周期學(xué)習(xí)顯示方式；顯示模塊不僅支持筆畫條單數(shù)位、雙數(shù)位和多數(shù)位顯示方式，還支持點(diǎn)陣顯示模塊，可支持簡(jiǎn)單的提示信息，滿足用戶各種顯示需求。本實(shí)用新型采用高壓模塊與低壓模塊隔離的設(shè)計(jì)架構(gòu)，高壓部分與低壓部分采用光耦隔離，既增強(qiáng)了系統(tǒng)穩(wěn)定性，又便于維修。本實(shí)用新型力求做到線路簡(jiǎn)化、性能穩(wěn)定、工作模式切換時(shí)顯示平滑過渡，為智能交通控制和管理領(lǐng)域提供高性能價(jià)格比并且功能完善的交通信號(hào)倒計(jì)時(shí)裝置。
【專利說明】自適應(yīng)交通信號(hào)倒計(jì)時(shí)顯示裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于智能交通控制領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，交通信號(hào)倒計(jì)時(shí)顯示裝置被廣泛用于智能交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)中，其作用主要顯示當(dāng)前交通紅、黃、綠信號(hào)剩余時(shí)間。該裝置目前采用技術(shù)方式有較多，單學(xué)習(xí)式、單RS-485通信式、單信號(hào)觸發(fā)式、觸發(fā)學(xué)習(xí)組合式、通信學(xué)習(xí)組合式等。單學(xué)習(xí)式倒計(jì)時(shí)顯示裝置適合于沒有通信線纜的環(huán)境，節(jié)省敷設(shè)費(fèi)用，缺點(diǎn)是顯示信息在時(shí)段切換時(shí)或在協(xié)調(diào)式系統(tǒng)自感應(yīng)和自適應(yīng)控制中經(jīng)常出現(xiàn)數(shù)字紊亂狀態(tài)；單通信式適合倒計(jì)時(shí)信息提示多變的場(chǎng)合，但是如果通信中斷則只能熄滅倒計(jì)時(shí)顯示裝置；單觸發(fā)式控制方式平滑了單學(xué)習(xí)式和單通信式的部分矛盾，其缺點(diǎn)是部分交通信號(hào)機(jī)沒有觸發(fā)功能無法完成正常倒計(jì)時(shí)信息顯示。由于單一控制方式的倒計(jì)時(shí)顯示裝置存在諸多缺陷，不少廠家開發(fā)出各種組合式產(chǎn)品，如觸發(fā)學(xué)習(xí)式、通信觸發(fā)式、通信學(xué)習(xí)式等多種產(chǎn)品，極大豐富了倒計(jì)時(shí)顯示裝置市場(chǎng)。從產(chǎn)品本身來說，都是性能穩(wěn)定的產(chǎn)品，然后從應(yīng)用功能上來說普遍存在如下不足:1)不能同時(shí)支持通信觸發(fā)學(xué)習(xí)自適應(yīng)；2)通信模式必須增加通信線纜；3)不支持簡(jiǎn)單交通誘導(dǎo)提示信息。比如，
[0003]1.專利號(hào)CN102938212A《通信式道路交通信號(hào)倒計(jì)時(shí)顯示器》提供了一種通信式道路交通信號(hào)倒計(jì)時(shí)顯示器，該實(shí)用新型未涉及學(xué)習(xí)式和觸發(fā)式控制方法，無法解決通信中斷情況下倒計(jì)時(shí)熄滅的問題；
[0004]2.專利號(hào)CN102750831A《道路交通信號(hào)倒計(jì)時(shí)顯示裝置》、CN103150917A《道路交通信號(hào)倒計(jì)時(shí)顯示裝置》和專利號(hào)CN202177976U《一種交通信號(hào)燈倒計(jì)時(shí)裝置》分別提供了一種學(xué)習(xí)型道路交通信號(hào)倒計(jì)時(shí)顯示裝置，該實(shí)用新型未涉及通信部分的解決方案，無法提供真正解決相位突變時(shí)倒計(jì)時(shí)平滑顯示的問題。
[0005]3.專利號(hào)CN102682614A《觸發(fā)式控制顯示的倒計(jì)時(shí)顯示器及顯示控制方法》提供了一種觸發(fā)式控制顯示倒計(jì)時(shí)顯示器，未涉及通信和學(xué)習(xí)方式使得應(yīng)用靈活性稍顯不足。
[0006]4.專利號(hào)CN202177976U《一種交通信號(hào)燈倒計(jì)時(shí)裝置》提供了一種基于點(diǎn)陣顯示屏的學(xué)習(xí)式倒計(jì)時(shí)器，缺點(diǎn)與第2種類型的倒計(jì)時(shí)器類似。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型采用通信、觸發(fā)和學(xué)習(xí)平滑切換自適應(yīng)算法，支持交通信號(hào)倒計(jì)時(shí)器在通信、觸發(fā)和學(xué)習(xí)模式間自動(dòng)平滑切換，解決了系統(tǒng)升級(jí)需要更換相應(yīng)倒計(jì)時(shí)器的困惑的自適應(yīng)交通信號(hào)倒計(jì)時(shí)顯示裝置。
[0008]本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種自適應(yīng)交通信號(hào)倒計(jì)時(shí)顯示裝置，其主要技術(shù)特征是它包括系統(tǒng)調(diào)度模塊分別連接電源管理模塊和燈色檢測(cè)模塊和觸發(fā)信號(hào)檢測(cè)模塊、倒計(jì)時(shí)信息接收模塊、顯示倒計(jì)時(shí)信息模塊；倒計(jì)時(shí)信息接收模塊分別連無線模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊、電力載波通信模塊、RS-485通信模塊；電源管理模塊采用RS407橋堆組成橋式整流電路，燈色檢測(cè)模塊和觸發(fā)信號(hào)檢測(cè)模塊通過二極管S2M和分壓電路經(jīng)過P521光耦提供燈態(tài)信號(hào)至單片機(jī)STC15W408S的1端口 ；無線接收模塊選擇通用模塊，其輸出信號(hào)為RS-232串行信號(hào)，通過控制板上的接口芯片MAX232傳輸至STC15W408S的1端口；RS-485數(shù)據(jù)接收模塊芯片采用型號(hào)為65LBC3082的工業(yè)級(jí)RS-485串行片；電力載波模塊的載波芯片采用SC1128擴(kuò)頻通信芯片；系統(tǒng)調(diào)度模塊為CPU模塊，包括STC15W408S單片機(jī)、MAX232串行通信芯片和1 口 ；倒計(jì)時(shí)及簡(jiǎn)潔誘導(dǎo)信息顯示模塊的筆畫式倒計(jì)時(shí)顯示模土夾，采用IRF9540控制倒計(jì)時(shí)顏色，芯片ULN2803驅(qū)動(dòng)筆畫；倒計(jì)時(shí)及簡(jiǎn)潔誘導(dǎo)信息顯示模塊的點(diǎn)陣顯示模塊通過撥碼實(shí)現(xiàn)是否接收和顯示通信倒計(jì)時(shí)信息；驅(qū)動(dòng)顯示模塊采用芯片APM4953，數(shù)據(jù)總線隔離芯片型號(hào)為74HC245，然后由驅(qū)動(dòng)模塊74HC595驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣顯示相應(yīng)的倒計(jì)時(shí)或誘導(dǎo)信息；
[0009]所述電源管理模塊為橋式整流電路的進(jìn)出兩路分別接型號(hào)為4007的正反二極管，然后并聯(lián)一起作為開關(guān)電源的輸入。
[0010]本實(shí)用新型通信模式支持無線模式、載波模式和有線通信模式，提供靈活通信傳輸模式；觸發(fā)支持lOOmslOOms的寬范圍觸發(fā)脈沖，支持多種型號(hào)信號(hào)機(jī)輸出的觸發(fā)信號(hào)；學(xué)習(xí)模式下支持單周期學(xué)習(xí)顯示方式；顯示模塊不僅支持筆畫條單數(shù)位、雙數(shù)位和多數(shù)位顯示方式，還支持點(diǎn)陣顯示模塊，可支持簡(jiǎn)單的提示信息，滿足用戶各種顯示需求。本實(shí)用新型采用高壓模塊與低壓模塊隔離的設(shè)計(jì)架構(gòu)，高壓部分與低壓部分采用光耦隔離，既增強(qiáng)了系統(tǒng)穩(wěn)定性，又便于維修。本實(shí)用新型力求做到線路簡(jiǎn)化、性能穩(wěn)定、工作模式切換時(shí)顯示平滑過渡，為智能交通控制和管理領(lǐng)域提供高性能價(jià)格比并且功能完善的交通信號(hào)倒計(jì)時(shí)裝置。
[0011]本實(shí)用新型線路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，性能穩(wěn)定、工作模式切換時(shí)顯示平滑過渡；觸發(fā)部分支持10(T300ms寬范圍脈沖觸發(fā)；學(xué)習(xí)時(shí)間短，僅需一個(gè)完整周期即可顯示倒計(jì)時(shí)信息;支持筆畫倒計(jì)時(shí)顯示和點(diǎn)陣倒計(jì)時(shí)顯示；高壓采集電路與低壓檢測(cè)電路完全隔離，增強(qiáng)了系統(tǒng)安全性且便于維護(hù)。通信部分采用工業(yè)級(jí)485串行通信芯片65LBC3082，支持RS-485串行通行方式；本實(shí)用新型所涉及裝置設(shè)計(jì)有載波通信外圍電路模塊，載波芯片采用SC1128擴(kuò)頻通信芯片。本實(shí)用新型所涉及裝置增加了網(wǎng)絡(luò)模塊即網(wǎng)絡(luò)通信擴(kuò)展模塊，網(wǎng)絡(luò)通信芯片采用RTL8019AS ;通信、觸發(fā)和學(xué)習(xí)模式調(diào)度切換采用基于閉環(huán)學(xué)習(xí)模式，綜合觸發(fā)和通信信號(hào)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)平滑輸出相應(yīng)的倒計(jì)時(shí)信息。RS-232芯片采用工業(yè)級(jí)MAX232芯片，采用光耦EL817實(shí)施光電隔離。無線通信模塊采用470Mhz無線通信模塊。中央處理器采用STC15W408S單片機(jī)，采用IT模式(I時(shí)鐘周期/指令)主頻可達(dá)到6(Γ420ΜΗζ，相當(dāng)于普通8051單片機(jī)的7?12倍。
[0012]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0013]圖1為自適應(yīng)交通信號(hào)倒計(jì)時(shí)顯示裝置工作原理；
[0014]圖2為自適應(yīng)交通信號(hào)倒計(jì)時(shí)顯示裝置原理圖；
[0015]圖3為電源管理原理圖；
[0016]圖4為信號(hào)采集電路原理圖。
[0017]【具體實(shí)施方式】:
[0018]如圖1-圖4所示，I為電源管理與信號(hào)采集模塊，包含模塊如圖3和圖4所示，電源管理部分采用RS407橋堆作為整流電路，3飛組信號(hào)只要有一組提供電源就可以保證控制模塊能正常獲取工作電壓；通過S2M和分壓電路經(jīng)過EL817光耦提供燈態(tài)信號(hào)至單片機(jī)STC15W408S的1端口，由完成STC15W408S完成信號(hào)采集與處理。
[0019]2為無線接收模塊，接收模塊選擇通用模塊，其輸出信號(hào)為RS-232串行信號(hào)，通過控制板上的接口芯片MAX232傳輸至STC15W408S的1端口，用軟件讀取端口，輸入緩存，得到相應(yīng)數(shù)據(jù)，獲取倒計(jì)時(shí)顯示信息。
[0020]3為RS-485數(shù)據(jù)接收模塊，該模塊主要用于通用RS-485串行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的接收。該模塊芯片采用型號(hào)為65LBC3082的工業(yè)級(jí)RS-485串行片。
[0021]4為電力載波模塊，該模塊的載波芯片采用SC1128擴(kuò)頻通信芯片，可穩(wěn)定傳輸和接收倒計(jì)時(shí)信息。
[0022]5為網(wǎng)絡(luò)模塊，該模塊的接口芯片采用RTL8019AS通信芯片，可通過該芯片接收倒計(jì)時(shí)信息和簡(jiǎn)潔誘導(dǎo)信息。
[0023]6為CPU模塊，包括STC15W408S單片機(jī)、MAX232串行通信芯片和1 口。
[0024]7為倒計(jì)時(shí)及簡(jiǎn)潔誘導(dǎo)信息顯示模塊。I)筆畫式倒計(jì)時(shí)顯示模塊，采用IRF9540控制倒計(jì)時(shí)顏色，ULN2803驅(qū)動(dòng)筆畫；2)點(diǎn)陣顯示模塊，支持簡(jiǎn)潔誘導(dǎo)信息，通過撥碼實(shí)現(xiàn)是否接收和顯示通信倒計(jì)時(shí)信息。I)不顯示倒計(jì)時(shí)信息時(shí)模式，只提供綠信號(hào)時(shí)，顯示漢字“慢”;紅信號(hào)時(shí)顯示漢字“?！?。2)顯示倒計(jì)時(shí)信息模式時(shí)，收到通信倒計(jì)時(shí)信息，則顯示倒計(jì)時(shí)數(shù)值到I后，2秒超時(shí)后，顯示對(duì)應(yīng)交通信號(hào)，綠“慢”紅“?！?。采用APM4953控制倒計(jì)時(shí)及誘導(dǎo)信息顏色，設(shè)計(jì)通過74HC245作為數(shù)據(jù)總線隔離芯片，然后由74HC595驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣顯示相應(yīng)的倒計(jì)時(shí)或誘導(dǎo)信息。
[0025]本實(shí)用新型裝置穩(wěn)定可靠，倒計(jì)時(shí)信息在三種模式(通信、觸發(fā)和學(xué)習(xí))下，顯示無縫切換，平滑顯示相應(yīng)信息。支持多種通信接入方式，用戶使用便捷，適合各種交通信號(hào)控制器中顯示倒計(jì)時(shí)信息；提供簡(jiǎn)潔的誘導(dǎo)信息顯示，使倒計(jì)時(shí)器顯示信息更加人性化。安裝調(diào)試操作便捷。
[0026]本實(shí)用新型應(yīng)用由協(xié)調(diào)式智能交通控制主機(jī)和自適應(yīng)交通信號(hào)倒計(jì)時(shí)顯示裝置2部分組成，自適應(yīng)交通信號(hào)倒計(jì)時(shí)顯示裝置可以接收協(xié)調(diào)式智能交通控制主機(jī)通過RS-232接口、RS-485接口、無線通信、電力載波接口和網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)，或者由交通信號(hào)燈燈色信號(hào)輸出觸發(fā)信息，處理后顯示相應(yīng)的倒計(jì)時(shí)信息或簡(jiǎn)潔誘導(dǎo)信息。本系統(tǒng)的創(chuàng)新之處在于:1)支持通信、觸發(fā)和學(xué)習(xí)三種方式的倒計(jì)時(shí)信息獨(dú)有的平滑過渡調(diào)度模式；2)通信方式支持多種方式通信接口，支持無線通信模塊、電力載波模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊等；3)本裝置支持筆畫式、點(diǎn)陣式兩種顯示方式；4)采用自主研發(fā)的開關(guān)電源作為控制模塊和顯示模塊的電源，使得產(chǎn)品易損件更換便捷。
[0027]本實(shí)用新型通信模式支持無線模式、載波模式和有線通信模式，提供靈活通信傳輸模式；觸發(fā)支持lOOmslOOms的寬范圍觸發(fā)脈沖，支持多種型號(hào)信號(hào)機(jī)輸出的觸發(fā)信號(hào)；學(xué)習(xí)模式下支持單周期學(xué)習(xí)顯示方式；顯示模塊不僅支持筆畫條單數(shù)位、雙數(shù)位和多數(shù)位顯示方式，還支持點(diǎn)陣顯示模塊，可支持簡(jiǎn)單的提示信息，滿足用戶各種顯示需求。本實(shí)用新型采用高壓模塊與低壓模塊隔離的設(shè)計(jì)架構(gòu)，高壓部分與低壓部分采用光耦隔離，既增強(qiáng)了系統(tǒng)穩(wěn)定性，又便于維修。本實(shí)用新型力求做到線路簡(jiǎn)化、性能穩(wěn)定、工作模式切換時(shí)顯示平滑過渡，為智能交通控制和管理領(lǐng)域提供高性能價(jià)格比并且功能完善的交通信號(hào)倒計(jì)時(shí)裝置。
[0028]本實(shí)用新型線路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，性能穩(wěn)定、工作模式切換時(shí)顯示平滑過渡；觸發(fā)部分支持10(T300ms寬范圍脈沖觸發(fā)；學(xué)習(xí)時(shí)間短，僅需一個(gè)完整周期即可顯示倒計(jì)時(shí)信息;支持筆畫倒計(jì)時(shí)顯示和點(diǎn)陣倒計(jì)時(shí)顯示；高壓采集電路與低壓檢測(cè)電路完全隔離，增強(qiáng)了系統(tǒng)安全性且便于維護(hù)。通信部分采用工業(yè)級(jí)485串行通信芯片65LBC3082，支持RS-485串行通行方式；本實(shí)用新型所涉及裝置設(shè)計(jì)有載波通信外圍電路模塊，載波芯片采用SC1128擴(kuò)頻通信芯片。本實(shí)用新型所涉及裝置增加了網(wǎng)絡(luò)模塊即網(wǎng)絡(luò)通信擴(kuò)展模塊，網(wǎng)絡(luò)通信芯片采用RTL8019AS ;通信、觸發(fā)和學(xué)習(xí)模式調(diào)度切換采用基于閉環(huán)學(xué)習(xí)模式，綜合觸發(fā)和通信信號(hào)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)平滑輸出相應(yīng)的倒計(jì)時(shí)信息。RS-232芯片采用工業(yè)級(jí)MAX232芯片，采用光耦EL817實(shí)施光電隔離。無線通信模塊采用470Mhz無線通信模塊。中央處理器采用STC15W408S單片機(jī)，采用IT模式(I時(shí)鐘周期/指令)主頻可達(dá)到6(Γ420ΜΗζ，相當(dāng)于普通8051單片機(jī)的7?12倍。
【權(quán)利要求】
1.一種自適應(yīng)交通信號(hào)倒計(jì)時(shí)顯示裝置，其特征在于它包括系統(tǒng)調(diào)度模塊分別連接電源管理模塊和燈色檢測(cè)模塊和觸發(fā)信號(hào)檢測(cè)模塊、倒計(jì)時(shí)信息接收模塊、顯示倒計(jì)時(shí)信息模塊；倒計(jì)時(shí)信息接收模塊分別連無線模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊、電力載波通信模塊、RS-485通信模塊；電源管理模塊采用RS407橋堆組成橋式整流電路，燈色檢測(cè)模塊和觸發(fā)信號(hào)檢測(cè)模塊通過二極管S2M和分壓電路經(jīng)過P521光耦提供燈態(tài)信號(hào)至單片機(jī)STC15W408S的1端口 ；無線接收模塊選擇通用模塊，其輸出信號(hào)為RS-232串行信號(hào)，通過控制板上的接口芯片MAX232傳輸至STC15W408S的1端口 ；RS_485數(shù)據(jù)接收模塊芯片采用型號(hào)為65LBC3082的工業(yè)級(jí)RS-485串行片；電力載波模塊的載波芯片采用SC1128擴(kuò)頻通信芯片；系統(tǒng)調(diào)度模塊為CPU模塊，包括STC15W408S單片機(jī)、MAX232串行通信芯片和1 口 ；倒計(jì)時(shí)及簡(jiǎn)潔誘導(dǎo)信息顯示模塊的筆畫式倒計(jì)時(shí)顯示模塊，采用IRF9540控制倒計(jì)時(shí)顏色，芯片ULN2803驅(qū)動(dòng)筆畫；倒計(jì)時(shí)及簡(jiǎn)潔誘導(dǎo)信息顯示模塊的點(diǎn)陣顯示模塊通過撥碼實(shí)現(xiàn)是否接收和顯示通信倒計(jì)時(shí)信息；驅(qū)動(dòng)顯示模塊采用芯片APM4953，數(shù)據(jù)總線隔離芯片型號(hào)為74HC245，然后由驅(qū)動(dòng)模塊74HC595驅(qū)動(dòng)點(diǎn)陣顯示相應(yīng)的倒計(jì)時(shí)或誘導(dǎo)信息。
2.如權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)交通信號(hào)倒計(jì)時(shí)顯示裝置，其特征在于所述電源管理模塊為橋式整流電路的進(jìn)出兩路分別接型號(hào)為4007的正反二極管，然后并聯(lián)一起作為開關(guān)電源的輸入。
【文檔編號(hào)】G08G1/096GK204087511SQ201420512693
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】文建斌, 許明洪, 許明榮, 蔣志國 申請(qǐng)人:杭州普樂科技有限公司