基于直流供電的路口交通信號(hào)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種控制系統(tǒng)，尤其是一種基于直流供電的路口交通信號(hào)控制箱 體，屬于智能交通的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)的發(fā)展，能源消耗已經(jīng)被社會(huì)關(guān)注，在智能交通應(yīng)用中，目前大部分信號(hào) 機(jī)是交流控制，交流控制的能耗消耗比較大，而且由于太陽能的發(fā)展迅速，很多城市提出了 路口太陽能發(fā)電供電系統(tǒng)，故提出一種新型的基于直流低損耗控制方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種基于直流供電的路口 交通信號(hào)控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)緊湊，使用損耗低，熱穩(wěn)定性好，降低使用成本，適應(yīng)范圍廣，安 全可靠。
[0004] 按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，所述基于直流供電的路口交通信號(hào)控制系統(tǒng)， 包括信號(hào)燈，還包括用于控制信號(hào)燈工作狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)控制電路，所述驅(qū)動(dòng)控制電路通過用 于驅(qū)動(dòng)信號(hào)燈工作狀態(tài)并能獲取信號(hào)燈工作狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)反饋電路與信號(hào)燈連接，還包括用 于提供信號(hào)燈以及驅(qū)動(dòng)控制電路所需直流工作電壓的電源電路。
[0005] 所述驅(qū)動(dòng)反饋電路包括直流驅(qū)動(dòng)電路以及直流反饋電路，驅(qū)動(dòng)控制電路通過用于 獲取信號(hào)燈工作狀態(tài)的直流反饋電路與信號(hào)燈連接，且驅(qū)動(dòng)控制電路通過用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)燈 工作的信號(hào)燈連接。
[0006] 所述電源電路包括電源供電電路以及電壓轉(zhuǎn)換電路，所述電源供電電路的輸出端 分別與電壓轉(zhuǎn)換電路以及直流驅(qū)動(dòng)電路連接，電壓轉(zhuǎn)換電路與驅(qū)動(dòng)控制電路的電源端連 接。
[0007] 所述驅(qū)動(dòng)控制電路包括第一微控制器以及第二微控制器，所述第一微控制器通過 系統(tǒng)通信電路與第二微控制器連接。
[0008] 所述系統(tǒng)通信電路包括CAN總線、串口總線、I2C總線或無線傳輸模塊。
[0009] 所述電壓轉(zhuǎn)換電路包括開關(guān)電源芯片T1，所述開關(guān)電源芯片Tl采用型號(hào)為 LM2576S-3. 3的芯片，所述開關(guān)電源芯片Tl的Vin端與瞬態(tài)抑制二極管TVSl的陰極端、電 容Cl的一端、電容C2的一端連接，且開關(guān)電源芯片Tl的Vin端還與電壓VCC連接；瞬態(tài)抑 制二極管TVSl的陽極端、電容Cl的另一端以及電容C2的另一端均接地；開關(guān)電源芯片Tl 的GND端以及端均接地；開關(guān)電源芯片Tl的OUTPUT端與二極管Dl的陰極端以 及電感Ll的一端連接，二極管Dl的陽極端接地，電感Ll的另一端與電容C3的一端、電容 C4的一端、電容C5的一端、電容C6的一端、電容C7的一端以及開關(guān)電源芯片Tl的FB端連 接，電容C3的另一端、電容C4的另一端、電容C5的另一端、電容C6的另一端以及電容C7 的另一端均接地。
[0010] 所述直流驅(qū)動(dòng)電路包括MOS管Ql，直流反饋電路包括第二光耦G2, MOS管Ql的柵 極端與電阻R2的一端、電阻R3的一端連接，電阻R3的另一端與MOS管Ql的源極端、可調(diào) 電阻MVl的一端以及電源供電電路的DCL端連接，電阻R2的另一端與第一光耦Gl的C端 連接，第一光耦Gl的E端與驅(qū)動(dòng)控制電路的DCN端連接，第一光耦Gl的B端接地，第一光 耦Gl的A端與電阻Rl的一端以及電容C8的一端連接，電容C8的另一端接地，電阻Rl的 另一端與驅(qū)動(dòng)控制電路的DRI端連接；
[0011] 可調(diào)電阻MVl的另一端以及MOS管Ql的漏極端與二極管D2的陽極端連接，且二 極管D2的陽極端還與LPl端連接，二極管D2的陰極端與電阻R4的一端連接，電阻R4的另 一端與第二光耦G2的A端以及二極管D3的陰極端連接，二極管D3的陽極端與二極管D4 的陽極端以及第二光耦G2的B端連接，二極管D4的陰極端與驅(qū)動(dòng)控制電路的DCN端連接， 第二光耦G2的C端與電阻R5的一端連接，第二光耦G2的E端接地，電阻R5的另一端與電 阻R6的一端以及電容C9的一端連接，電容C9的另一端接地，電阻R6的另一端與電壓VCC 連接，且電阻R6的另一端通過電容ClO接地，電阻R5的另一端形成與驅(qū)動(dòng)控制電路連接的 ADll 端。
[0012] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：直流的供電解決了城市建設(shè)中鋪設(shè)大量高壓電纜所需的大量 工程，只需在需要建設(shè)紅綠燈的路口安裝太陽能發(fā)電系統(tǒng)，MOS管邏輯電路的驅(qū)動(dòng)，損耗少， 電能利用率高，電路結(jié)構(gòu)簡單，降低使用成本，適應(yīng)范圍廣，安全可靠。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0014] 圖2為本實(shí)用新型電壓轉(zhuǎn)換電路的電路原理圖。
[0015] 圖3為本實(shí)用新型直流驅(qū)動(dòng)電路以及直流反饋電路的電路原理圖。
[0016] 附圖標(biāo)記說明：1-電源電路、2-電源供電電路、3-電壓轉(zhuǎn)換電路、4-驅(qū)動(dòng)控制電 路、5-第一微控制器、6-系統(tǒng)通信電路、7-第二微控制器、8-直流驅(qū)動(dòng)電路、9-直流反饋電 路以及10-信號(hào)燈。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0018] 如圖1所示：為了能降低使用損耗，確保熱穩(wěn)定性，降低使用成本，本實(shí)用新型包 括信號(hào)燈10,還包括用于控制信號(hào)燈10工作狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)控制電路4,所述驅(qū)動(dòng)控制電路4 通過用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)燈10工作狀態(tài)并能獲取信號(hào)燈10工作狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)反饋電路與信號(hào)燈10 連接，還包括用于提供信號(hào)燈10以及驅(qū)動(dòng)控制電路4所需直流工作電壓的電源電路1。
[0019] 具體地，信號(hào)燈10為現(xiàn)有常用的交通燈，電源電路1為通過太陽能獲得電能的直 流電壓，以為信號(hào)燈10以及驅(qū)動(dòng)控制電路4提供所需的工作電壓。在電源電路1為信號(hào)燈 10提供工作電壓后，驅(qū)動(dòng)控制電路4能驅(qū)動(dòng)信號(hào)燈10工作，并在獲取信號(hào)燈10的工作狀態(tài) 后，能根據(jù)信號(hào)燈10的工作狀態(tài)，再次調(diào)節(jié)信號(hào)燈10的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對信號(hào)燈10工作 狀態(tài)的閉環(huán)控制，以避免綠沖突、紅綠同亮等異常狀態(tài)。
[0020] 所述驅(qū)動(dòng)反饋電路包括直流驅(qū)動(dòng)電路8以及直流反饋電路9，驅(qū)動(dòng)控制電路4通過 用于獲取信號(hào)燈10工作狀態(tài)的直流反饋電路9與信號(hào)燈10連接，且驅(qū)動(dòng)控制電路4通過 用于驅(qū)動(dòng)信號(hào)燈10工作的信號(hào)燈10連接。
[0021] 所述電源電路1包括電源供電電路2以及電壓轉(zhuǎn)換電路3,所述電源供電電路2的 輸出端分別與電壓轉(zhuǎn)換電路3以及直流驅(qū)動(dòng)電路8連接，電壓轉(zhuǎn)換電路3與驅(qū)動(dòng)控制電路 4的電源端連接。
[0022] 所述驅(qū)動(dòng)控制電路4包括第一微控制器5以及第二微控制器7,所述第一微控制器 5通過系統(tǒng)通信電路6與第二微控制器7連接。
[0023] 本實(shí)用新型實(shí)施例中，第一微控制器5主要用于發(fā)布整個(gè)路口的信號(hào)控制模式， 通過系統(tǒng)通信電路6與第二微控制器7通信后，由第二微控制器7直接通過直流驅(qū)動(dòng)電路 8來驅(qū)動(dòng)相應(yīng)信號(hào)燈10,第二微控制器7通過直流反饋電路9來獲取對應(yīng)信號(hào)燈10的工作 狀態(tài)，第二微控制器7能將所得到的信號(hào)燈10的工作狀態(tài)通過系統(tǒng)通信電路6反饋至第一 微控制器5內(nèi)，這樣第一微控制器5就可以根據(jù)各個(gè)信號(hào)燈10的工作狀態(tài)對整個(gè)信號(hào)燈系 統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行綜合管理，以能判斷是否有綠沖突、紅綠同亮或信號(hào)燈10不亮等異常工 作狀態(tài)，并能根據(jù)對應(yīng)的異常工作狀態(tài)進(jìn)行有效的控制。第一微控制器5、第二微控制器7 均可以采用現(xiàn)有常用的微處理芯片。
[0024] 在具體實(shí)施時(shí)，信號(hào)燈10與直流驅(qū)動(dòng)電路8以及直流反饋電路9 一一對應(yīng)，即第 二微控制器7通過一個(gè)直流驅(qū)動(dòng)電路8來驅(qū)動(dòng)一個(gè)信號(hào)燈10的工作，并通過一個(gè)直流反饋 電路9來獲取對應(yīng)信號(hào)燈10的工作狀態(tài)。電源供電電路2為由太陽能等提供的直流電壓， 電源供電電路2的電壓范圍為12V~68V，電源供電電路2能直接與直流驅(qū)動(dòng)電路8連接， 電壓轉(zhuǎn)換電路3能將電源供電電路2輸出的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以便對驅(qū)動(dòng)控制電路4進(jìn)行供 電。所述系統(tǒng)通信電路6包括CAN總線、串口總線、I 2C總線或無線傳輸模塊。
[0025] 如圖2所示，所述電壓轉(zhuǎn)換電路3包括開關(guān)電源芯片T1，所述開關(guān)電源芯片Tl采 用型號(hào)為LM2576S-3. 3的芯片，所述開關(guān)電源芯片Tl的Vin端與瞬態(tài)抑制二極管TVSl的 陰極端、電容Cl的一端、電容C2的一端連接，且開關(guān)電源芯片Tl的Vin端還與電壓VCC連 接；瞬態(tài)抑制二極管TVSl的陽極端、電容Cl的另一端以及電容C2的另一端均接地；開關(guān) 電源芯片Tl的GND端以及端均接地；開關(guān)電源芯片Tl的OUTPUT端與二極管Dl 的陰極端以及電感Ll的一端連接，二極管Dl的陽極端接地，電感Ll的另一端與電容C3的 一端、電容C4的一端、電容C5的一端、電容C6的一端、電容C7的一端以及開關(guān)電源芯片Tl 的FB端連接，電容C3的另一端、電容C4的另一端、電容C5的