专利名称：移动交通岗信号灯电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种信号电路，具体的说，涉及一种移动交通岗信号灯电路。
背景技术：
在道路、桥梁施工过程中，经常需要半幅封闭道路以便施工，因此，道路狭窄使双向行驶的车辆不方便通行，经常拥堵，这就需要交警部门投入大量人力进行疏导。为此，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种设计科学、使用方便、电路性能稳定的移动交通岗信号灯电路。本发明所采用的技术方案如下一种移动交通岗信号灯电路，它包括有相互通讯的主机信号灯电路和从机信号灯电路；所述信号灯电路包括微处理器电路、串口通讯电路、 无线传输模块、总线接口电路、按键输入电路、数码管显示电路、LED灯态显示电路、信号灯状态检测电路、信号灯驱动电路、红黄绿三色信号灯和电源电路；其中，所述微处理器电路通过所述总线接口电路连接所述按键输入电路用于设置信号灯设置状态参数；所述微处理器电路通过所述总线接口电路连接所述数码管显示电路用于显示信号灯设置状态参数的设置信息；所述微处理器电路通过所述总线接口电路连接所述LED灯态显示电路以根据信号灯实时工作状态参数模拟信号灯实时工作状态；所述微处理器电路通过所述总线接口电路连接所述信号灯状态检测电路用于采集信号灯实时工作状态参数并与信号灯设置状态参数比对以判断是否产生信号灯故障信息；所述微处理器电路通过所述总线接口电路连接所述信号灯驱动电路以便根据信号灯设置状态参数和信号灯故障信息发送相应的信号灯控制命令；所述信号灯驱动电路连接所述红黄绿三色信号灯以便根据信号灯控制命令驱动相应的信号灯亮灭；所述微处理器电路通过所述串口通讯电路连接所述无线传输模块以便根据信号灯设置状态参数和信号灯故障信息与其它信号灯电路进行主从机关联数据的无线传输；所述电源电路为所述信号灯电路通过工作电源。本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体地说，该移动交通岗信号灯电路根据施工道路的实际需要进行科学、完善的设计，解决了施工道路拥堵的问题，它无需人工干预即可自动完成交通指挥工作，减少了警力的投入，其具有设计科学、使用方便、电路性能稳定的优点。
图1是本发明的结构框图；图2是所述主控板电路的电路原理图；图3是所述灯驱板电路的电路原理图；图4是所述操作与显示面板电路的电路原理图。
具体实施例方式下面通过具体实施方式
，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。如图1所示，一种移动交通岗信号灯电路，它包括有相互通讯的主机信号灯电路和从机信号灯电路；所述信号灯电路包括微处理器电路、串口通讯电路、无线传输模块、总线接口电路、按键输入电路、数码管显示电路、LED灯态显示电路、信号灯状态检测电路、信号灯驱动电路、红黄绿三色信号灯和电源电路；其中，所述微处理器电路、所述串口通讯电路、所述无线传输模块、所述总线接口电路、所述电源电路构成主控板电路；所述信号灯状态检测电路、所述信号灯驱动电路构成灯驱板电路；所述按键输入电路、所述数码管显示电路、所述LED灯态显示电路构成操作与显示面板电路；主控板电路是移动交通岗信号灯电路的核心，负责控制信号灯的亮灭；时间设置可通过操作与显示面板电路对主控板电路进行设置，设置完成后保存至主控板电路中；主控板电路根据设置的时间控制灯驱板电路驱动信号灯显示红灯、黄灯或绿灯，并通过串口通讯电路连接的无线传输模块与设置为分机的信号灯电路进行无线通讯，控制分机信号灯电路的红绿灯变化；所述微处理器电路通过所述总线接口电路连接所述按键输入电路用于设置信号灯设置状态参数；所述微处理器电路通过所述总线接口电路连接所述数码管显示电路用于显示信号灯设置状态参数的设置信息；所述微处理器电路通过所述总线接口电路连接所述LED灯态显示电路以根据信号灯实时工作状态参数模拟信号灯实时工作状态；所述微处理器电路通过所述总线接口电路连接所述信号灯状态检测电路用于采集信号灯实时工作状态参数并与信号灯设置状态参数比对以判断是否产生信号灯故障信息；所述微处理器电路通过所述总线接口电路连接所述信号灯驱动电路以便根据信号灯设置状态参数和信号灯故障信息发送相应的信号灯控制命令；所述信号灯驱动电路连接所述红黄绿三色信号灯以便根据信号灯控制命令驱动相应的信号灯亮灭；所述微处理器电路通过所述串口通讯电路连接所述无线传输模块以便根据信号灯设置状态参数和信号灯故障信息与其它信号灯电路进行主从机关联数据的无线传输；
所述电源电路为所述信号灯电路通过工作电源。 在道路半幅施工时，一般使用2个信号灯电路组成一个移动交通岗主分机信号灯电路系统，2个信号灯电路分别位于道路两端；通过操作与显示面板电路的设置，将其中一个设为主机信号灯电路，另一台设为从机信号灯电路，并在主机信号灯电路中设置所需要的双向的绿灯时间与全红清道时间，设置完成后，主机信号灯电路通过无线传输模块发送无线信号，从机信号灯电路接收主机信号灯电路发送的命令进行工作，以此来实现道路两端的信号灯统一指挥；即，在一段时间内，只有道路一端的信号灯亮绿灯，另一端亮红灯，这就只允许一个方向的车辆通过，然后，两端都亮红灯，等待道路中车辆通行完毕，再放另外一个方向的绿灯，使车辆通过，这就达到了使双方车辆都能顺畅通过的目的，又避免了由于车辆无序抢道而造成的拥堵；整个过程由移动交通岗信号灯电路自动控制，无须人工干预。基于上述，如图2所示，所述微处理器电路采用型号为MSP430F149的处理器； MSP430F149是一种新型的混合信号处理器，采用了美国德州仪器公司最新低功耗技术，它将大量的外围模块整合到片内，特别适合于开发和设计单片系统；MSP430F149单片机主要具有低电压、超低功耗的特点，具有12位的模数转换器，可以得到很高的精度，并且省去了使用专门的模数转换器给设计电路板带来的麻烦；它拥有大容量的存储空间，存储器方面包括多达60k Flash ROM*^ RAM，如此数量的存储空间完全可以满足程序及数据的需要； 它具有两通道串行通信接口，可用于与计算机进行异步或同步串行通信；它具有硬件乘法器，该乘法器独立于CPU进行乘法运算的操作，在提高乘法运算速度的同时也提升了 CPU的利用效率；它具有串行在系统编程，通过仿真器对程序进行下载，并通过专用软件对程序及单片机的工作状态进行监控，极大方便了程序的调试；复位芯片采用MAXIM公司生产的MAX706 ；时钟芯片采用DS1306来给系统提供准确的时间信息，DS1306除了实时时钟时间、日期等功能外，还有96字节RAM，可同时输出IHz 和32. 768kHz两种方波，可设置2个时钟和2个中断源，数据传输采用SPI方式。基于上述，所述串口通讯电路采用型号为MAX232的通信芯片和型号为SN65176的串行通信芯片；由于型号为MSP430F149的处理器提供2个串口接口，在本电路中，使用型号为MAX232的通信芯片提供一路RS232接口，使用型号为SN65176的串行通信芯片提供一路 RS485接口，与其它的设备进行串口通讯，其中，RS232接口用于与无线传输模块连接，通过无线传输模块与其它信号灯电路进行无线通信。基于上述，所述无线传输模块采用上海桑锐电子生产的、型号为SRWF-501的无线数传模块；该无线数传模块具有发射功率小、传输距离远、高抗干扰能力和低误码率、完善的通讯协议，数据实时通信、透明的数据传输、多信道，多速率、低功耗及休眠功能、高可靠性，体积小、重量轻等优点，适用于交通、数据采集、无线数据传输等多种场合。基于上述，所述总线接口电路包括四组型号为74HCM5的总线驱动器；所述总线接口电路实现了型号为MSP430F149的处理器与灯驱板电路、操作与显示面板电路之间的数据通信；型号为74HCM5的总线驱动器提高了总线的驱动能力，增加负载能力。基于上述，所述电源电路包括蓄电池、外部供电电源、电源切换电路和集成稳压电路，所述蓄电池、所述外部供电电源分别连接所述电源切换电路，所述电源切换电路连接所述集成稳压电路；所述集成稳压电路负责将电源切换电路提供的+12V电源转化为5V和3. 3V，以便给信号灯电路的各个电路供电；所述集成稳压电路使用型号为SPX3819的电压芯片将+12V 转换为5V，再使用型号为SP6203的电压芯片将5V转换为3. 3V ；信号灯电路采用蓄电池供电，可方便的将信号灯电路安放到任意地点，同时，也可扩展太阳能电池板，增加工作时间。基于上述，如图3所示，所述信号灯驱动电路包括2组型号为74HC373的锁存器、8 组型号为SI4834的MOS管和一组型号为74HC138的译码器，其中，所述译码器分别连接2组锁存器，2组锁存器分别连接8组MOS管；所述信号灯状态检测电路包括2组型号为74HCM5 的总线驱动器、4组型号为LM3M的4路集成基准电压比较器和一组型号为74HC138的译码器，其中，所述译码器分别连接2组总线驱动器，2组总线驱动器分别连接4组4路集成基准电压比较器；所述信号灯状态检测电路和所述信号灯驱动电路共用一组型号为74HC138的译码器。所述灯驱板电路主要负责根据主控板电路控制点亮对应的信号灯，并读取信号灯的实时状态，并将实时状态反馈给主控板电路；信号灯驱动电路采用型号为SI4834的双N 沟道MOS管进行驱动，可提供高达5A的驱动电流；信号灯状态检测电路采用型号为LM324 的电压比较器来对信号灯输出电路进行采样，当采样电压高于基准电压时，则认为信号灯亮，当采样电压低于基准电压时，则认为信号灯灭，通过反馈的状态与设置的状态进行对比，则可以检测出信号灯是否故障。基于上述，如图4所示，所述数码管显示电路包括6组数码管、7组型号为74HC273 的锁存器和一组型号为74HC138的译码器，其中，所述译码器分别连接7组锁存器，7组锁存器分别连接6组数码管；所述LED灯态显示电路包括16组LED模拟灯组、8组型号为 74HC273的锁存器和一组型号为74HC138的译码器，所述译码器分别连接8组锁存器，8组锁存器分别连接16组LED模拟灯组；所述操作与显示面板电路是通过按键、数码管以及LED灯组组成的人机界面，它实现了对主控板电路的参数设置和模拟显示功能；数码管和LED灯组显示的内容由型号为 74HC273的锁存器进行锁存，数码管用于显示参数设置的信息，LED灯组用于模拟信号灯亮灭的状态，方便用户观察。最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明的具体实施方式
进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
权利要求
1.一种移动交通岗信号灯电路，其特征在于该移动交通岗信号灯电路包括有相互通讯的主机信号灯电路和从机信号灯电路；所述信号灯电路包括微处理器电路、串口通讯电路、无线传输模块、总线接口电路、按键输入电路、数码管显示电路、LED灯态显示电路、信号灯状态检测电路、信号灯驱动电路、 红黄绿三色信号灯和电源电路；其中，所述微处理器电路通过所述总线接口电路连接所述按键输入电路用于设置信号灯设置状态参数；所述微处理器电路通过所述总线接口电路连接所述数码管显示电路用于显示信号灯设置状态参数的设置信息；所述微处理器电路通过所述总线接口电路连接所述 LED灯态显示电路以根据信号灯实时工作状态参数模拟信号灯实时工作状态；所述微处理器电路通过所述总线接口电路连接所述信号灯状态检测电路用于采集信号灯实时工作状态参数并与信号灯设置状态参数比对以判断是否产生信号灯故障信息；所述微处理器电路通过所述总线接口电路连接所述信号灯驱动电路以便根据信号灯设置状态参数和信号灯故障信息发送相应的信号灯控制命令；所述信号灯驱动电路连接所述红黄绿三色信号灯以便根据信号灯控制命令驱动相应的信号灯亮灭；所述微处理器电路通过所述串口通讯电路连接所述无线传输模块以便根据信号灯设置状态参数和信号灯故障信息与其它信号灯电路进行主从机关联数据的无线传输；所述电源电路为所述信号灯电路通过工作电源。
2.根据权利要求1所述的移动交通岗信号灯电路，其特征在于所述微处理器电路采用型号为MSP430F149的处理器。
3.根据权利要求1所述的移动交通岗信号灯电路，其特征在于所述串口通讯电路采用型号为MAX232的通信芯片和型号为SN65176的串行通信芯片。
4.根据权利要求1或3所述的移动交通岗信号灯电路，其特征在于所述无线传输模块采用型号为SRWF-501的无线数传模块。
5.根据权利要求1所述的移动交通岗信号灯电路，其特征在于所述总线接口电路包括四组型号为74HCM5的总线驱动器。
6.根据权利要求1所述的移动交通岗信号灯电路，其特征在于所述数码管显示电路包括6组数码管、7组型号为74HC273的锁存器和一组型号为74HC138的译码器，其中，所述译码器分别连接7组锁存器，7组锁存器分别连接6组数码管。
7.根据权利要求1所述的移动交通岗信号灯电路，其特征在于所述LED灯态显示电路包括16组LED模拟灯组、8组型号为74HC273的锁存器和一组型号为74HC138的译码器， 其中，所述译码器分别连接8组锁存器，8组锁存器分别连接16组LED模拟灯组。
8.根据权利要求1所述的移动交通岗信号灯电路，其特征在于所述信号灯驱动电路包括2组型号为74HC373的锁存器、8组型号为SI4834的MOS管和一组型号为74HC138的译码器，其中，所述译码器分别连接2组锁存器，2组锁存器分别连接8组MOS管。
9.根据权利要求1所述的移动交通岗信号灯电路，其特征在于所述信号灯状态检测电路包括2组型号为74HC245的总线驱动器、4组型号为LM3M的4路集成基准电压比较器和一组型号为74HC138的译码器，其中，所述译码器分别连接2组总线驱动器，2组总线驱动器分别连接4组4路集成基准电压比较器。
10.根据权利要求1所述的移动交通岗信号灯电路，其特征在于所述电源电路包括蓄电池、外部供电电源、电源切换电路和集成稳压电路，所述蓄电池、所述外部供电电源分别连接所述电源切换电路，所述电源切换电路连接所述集成稳压电路。
全文摘要
本发明提供一种移动交通岗信号灯电路，它包括主机信号灯电路和从机信号灯电路；信号灯电路包括微处理器电路、串口通讯电路、无线传输模块、总线接口电路、按键输入电路、数码管显示电路、LED灯态显示电路、信号灯状态检测电路、信号灯驱动电路、红黄绿三色信号灯和电源电路；微处理器电路通过总线接口电路分别连接按键输入电路、数码管显示电路和LED灯态显示电路；微处理器电路通过总线接口电路连接信号灯状态检测电路和信号灯驱动电路；信号灯驱动电路连接红黄绿三色信号灯；微处理器电路通过串口通讯电路连接无线传输模块；电源电路为信号灯电路通过工作电源。该电路具有设计科学、使用方便、电路性能稳定的优点。
文档编号G08G1/095GK102194322SQ20111006429
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月17日 优先权日2011年3月17日
发明者余建华, 王彬, 陈智敏 申请人:生茂光电科技股份有限公司