用于交通信号控制机的带自检信号灯驱动电路的制作方法

1.本实用新型属于交通信号控制技术领域，具体涉及用于交通信号控制机的带自检的信号灯驱动电路。


背景技术：

2.交通信号控制机通过驱动元件为路口交通信号灯提供ac220v供电，控制交通信号灯的亮灭。但交通信号控制机的信号灯驱动电路通常无法检测驱动元件的工作情况，当驱动元件发生故障时会导致交通信号灯无法被交通信号控制机控制，出现不亮或者常亮的状态，对路口的交通安全带来很大隐患。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种结构简单、紧凑，工作稳定可靠，抗干扰性好的用于交通信号控制机的带自检的信号灯驱动电路。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
5.用于交通信号控制机的带自检信号灯驱动电路,实现交通信号灯驱动电路的自检及故障报警，包括交通信号灯控制及报警电路、交通信号灯驱动电路、驱动元件自检采样电路，
6.所述交通信号灯控制及报警电路第一输出端连接交通信号灯驱动电路输入端，将信号灯控制信号输出给交通信号灯驱动电路；
7.所述交通信号灯驱动电路输出端分别连接驱动元件自检采样电路输入端、交通信号灯输入端，将信号灯驱动信号分别输出给驱动元件自检采样电路、交通信号灯；
8.所述驱动元件自检采样电路输出端连接交通信号灯控制及报警电路输入端，将驱动元件采样反馈信号输出给交通信号控制及报警电路，所述交通信号控制及报警电路第二输出端用于输出故障报警信号。
9.优选的，所述交通信号灯控制及报警电路包括微控制器u1、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5、晶振y1；
10.所述微控制器u1的osc_in/pd0引脚接第二电阻r2一端，所述第二电阻r2另一端接第三电阻r3一端，所述第三电阻r3另一端接微控制器u1的osc_out/pd1引脚，所述第二电阻r2与微控制器u1的osc_in/pd0引脚连接的一端连接晶振y1的一端，所述第二电阻r2与第三电阻r3连接的一端连接晶振y1的另一端，所述晶振y1两端分别经第一电容c1、第二电容c2接地；
11.所述微控制器u1的boot0引脚经第五电阻r5接地；
12.所述微控制器u1的nrst引脚经第四电阻r4接第一电源电压，所述第四电阻r4与微控制器u1的nrst引脚连接的一端经第三电容c3接地；
13.所述微控制器u1的vdda引脚经第五电容c5接地，所述第五电容c5与微控制器u1的
vdda引脚连接的一端经第四电容c4接地，所述第四电容c4与第五电容c5连接的一端经第六电阻r6接第一电源电压；
14.所述微控制器u1的pb2/boot1引脚经第一电阻r1接地；
15.所述微控制器u1的vbat引脚、vdd_1引脚、vdd_2引脚、vdd_3引脚、vdd_4引脚均接第一电源电压，所述微控制器u1的vss_1引脚、vss_2引脚、vss_3引脚、vss_4引脚、vssa引脚均接地；
16.所述微控制器u1的pb8引脚为交通信号灯控制及报警电路的第一输出端将信号灯控制信号输出给交通信号灯驱动电路；所述微控制器u1的pa9引脚为交通信号灯控制及报警电路的第二输出端输出故障报警信号；所述微控制器u1的pc5引脚为交通信号灯控制及报警电路输入端，用于接收驱动元件自检采样信号电路的驱动元件采样反馈信号。
17.优选的，所述微控制器u1采用stm32f103。
18.优选的，所述交通信号灯驱动电路包括第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、光耦op1、可控硅tr1、压敏电阻rv1；
19.所述光耦op1阴极输入端为交通信号灯驱动电路的输入端接交通信号灯控制及报警电路第一输出端，接收交通信号灯控制及报警电路第一输出端输出的信号灯控制信号，所述光耦op1阳极输入端通过第七电阻r7连接第二电源电压，所述光耦op1第一输出端通过第八电阻r8接市电ac220v，所述光耦op1第二输出端连接可控硅tr1控制极g极，所述光耦op1第二输出端与可控硅tr1控制极g极连接点顺序经过第九电阻r9、压敏电阻rv1接市电零线n，所述可控硅tr1阳极a1极连接市电ac220v，所述可控硅tr12阳极a2极连接第九电阻r9与压敏电阻rv1的连接点，第九电阻r9与压敏电阻rv1的连接点作为交通信号灯驱动电路的输出端分别连接驱动元件自检采样电路输入端、交通信号灯输入端，传输信号灯驱动信号。
20.优选的，所述光耦op1采用moc3061，所述可控硅tr1采用bta16，压敏电阻rv1采用14d471k。
21.优选的，所述驱动元件自检采样电路包括第十电阻r10、第十一电阻r11、第十二电阻r12、第六电容c6、光耦op2、反相器u1a、tvs管zd1；
22.所述第十二电阻r12一端作为驱动元件自检采样电路输入端接交通信号灯驱动电路输出端，接收交通信号灯驱动电路输出的信号灯驱动信号，所述第十二电阻r12另一端接第十一电阻r11一端，所述第十一电阻r11另一端接tvs管zd1第二阳极引脚，所述tvs管zd1第一阳极引脚接光耦op2第一k极引脚，所述光耦op2第一a极引脚接市电零线n，所述光耦op2第一c极引脚分别接第十电阻r10一端、第六电容c6一端，所述第十电阻r10另一端接第一电源电压，所述第六电容c6另一端接地，所述光耦op2第一e极引脚、第二e极引脚、第三e极引脚、第四e极引脚均接地，所述第六电容c6与光耦op2第一c极引脚连接的节点与反相器u1a输入端连接，所述反相器输出端连接交通信号灯控制及报警电路输入端，输出驱动元件采样反馈信号。
23.优选的，所述光耦op2采用tlp620-4，所述反相器u1a采用sn74hc14、tvs管zd1采用smbj120ca。
24.本实用新型的有益效果：本实用新型的电路在交通信号控制机的信号灯驱动电路上输出端增加驱动元件自检采样电路，通过采样信号灯驱动电路输出端电压值实现对驱动元件的状态检测，确定驱动元件是否出现故障，实现交通信号灯驱动电路自检及故障报警。
附图说明
25.图1为本实用新型结构框图；
26.图2为交通信号灯控制及报警电路图；
27.图3为交通信号灯驱动电路图；
28.图4为驱动元件自检采样电路图。
具体实施方式
29.下面结合附图对本实用新型进行进一步说明。
30.如图1所示，用于交通信号控制机的带自检信号灯驱动电路,实现交通信号灯驱动电路的自检及故障报警，包括交通信号灯控制及报警电路、交通信号灯驱动电路、驱动元件自检采样电路，
31.所述交通信号灯控制及报警电路第一输出端连接交通信号灯驱动电路输入端，将信号灯控制信号输出给交通信号灯驱动电路；
32.所述交通信号灯驱动电路输出端分别连接驱动元件自检采样电路输入端、交通信号灯输入端，将信号灯驱动信号分别输出给驱动元件自检采样电路、交通信号灯；
33.所述驱动元件自检采样电路输出端连接交通信号灯控制及报警电路输入端，将驱动元件采样反馈信号输出给交通信号控制及报警电路，所述交通信号控制及报警电路第二输出端用于输出故障报警信号。
34.用于交通信号控制机的带自检信号灯驱动电路中直流供电采用第一电源电源+3.3v 、第二电源电压+5v电源供电，用于交通信号控制机的带自检信号灯驱动电路中交流供电为市电ac220v，n为市电零线。
35.如图2所示，所述交通信号灯控制及报警电路包括微控制器u1、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5、晶振y1；
36.所述微控制器u1的osc_in/pd0引脚接第二电阻r2一端，所述第二电阻r2另一端接第三电阻r3一端，所述第三电阻r3另一端接微控制器u1的osc_out/pd1引脚，所述第二电阻r2与微控制器u1的osc_in/pd0引脚连接的一端连接晶振y1的一端，所述第二电阻r2与第三电阻r3连接的一端连接晶振y1的另一端，所述晶振y1两端分别经第一电容c1、第二电容c2接地；
37.所述微控制器u1的boot0引脚经第五电阻r5接地；
38.所述微控制器u1的nrst引脚经第四电阻r4接第一电源电压，所述第四电阻r4与微控制器u1的nrst引脚连接的一端经第三电容c3接地；
39.所述微控制器u1的vdda引脚经第五电容c5接地，所述第五电容c5与微控制器u1的vdda引脚连接的一端经第四电容c4接地，所述第四电容c4与第五电容c5连接的一端经第六电阻r6接第一电源电压；
40.所述微控制器u1的pb2/boot1引脚经第一电阻r1接地；
41.所述微控制器u1的vbat引脚、vdd_1引脚、vdd_2引脚、vdd_3引脚、vdd_4引脚均接第一电源电压，所述微控制器u1的vss_1引脚、vss_2引脚、vss_3引脚、vss_4引脚、vssa引脚均接地；
42.所述微控制器u1的pb8引脚为交通信号灯控制及报警电路的第一输出端将信号灯控制信号y0输出给交通信号灯驱动电路；所述微控制器u1的pa9引脚为交通信号灯控制及报警电路的第二输出端输出故障报警信号txd；所述微控制器u1的pc5引脚为交通信号灯控制及报警电路输入端，用于接收驱动元件自检采样信号电路的驱动元件采样反馈信号yel-v-0。
43.进一步地，所述微控制器u1采用stm32f103，第一电阻r1采用10千欧、第二电阻r2采用1兆欧、第三电阻r3采用220欧、第四电阻r4采用10千欧、第五电阻r5采用20千欧、第六电阻r6采用10欧、第一电容c1采用20 pf、第二电容c2采用20pf、第三电容c3采用0.1uf、第四电容c4采用10uf、第五电容c5采用0.1uf、晶振y1采用8mhz。
44.如图3所示，所述交通信号灯驱动电路包括第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、光耦op1、可控硅tr1、压敏电阻rv1；
45.所述光耦op1阴极输入端为交通信号灯驱动电路的输入端接交通信号灯控制及报警电路第一输出端，接收交通信号灯控制及报警电路第一输出端输出的信号灯控制信号y0，所述光耦op1阳极输入端通过第七电阻r7连接第二电源电压，所述光耦op1第一输出端通过第八电阻r8接市电ac220v，所述光耦op1第二输出端连接可控硅tr1控制极g极，所述光耦op1第二输出端与可控硅tr1控制极g极连接点顺序经过第九电阻r9、压敏电阻rv1接市电零线n，所述可控硅tr1阳极a1极连接市电ac220v，所述可控硅tr12阳极a2极连接第九电阻r9与压敏电阻rv1的连接点，第九电阻r9与压敏电阻rv1的连接点作为交通信号灯驱动电路的输出端分别连接驱动元件自检采样电路输入端、交通信号灯输入端，传输信号灯驱动信号oy0。
46.进一步地，所述光耦op1采用moc3061，所述可控硅tr1采用bta16，压敏电阻rv1采用14d471k，第七电阻r7采用330欧，第八电阻r8采用150欧，第九电阻r9采用330欧。
47.如图4所示，所述驱动元件自检采样电路包括第十电阻r10、第十一电阻r11、第十二电阻r12、第六电容c6、光耦op2、反相器u1a、tvs管zd1；
48.所述第十二电阻r12一端作为驱动元件自检采样电路输入端接交通信号灯驱动电路输出端，接收交通信号灯驱动电路输出的信号灯驱动信号oy0，所述第十二电阻r12另一端接第十一电阻r11一端，所述第十一电阻r11另一端接tvs管zd1第二阳极引脚，所述tvs管zd1第一阳极引脚接光耦op2第一k极引脚，所述光耦op2第一a极引脚接市电零线n，所述光耦op2第一c极引脚分别接第十电阻r10一端、第六电容c6一端，所述第十电阻r10另一端接第一电源电压，所述第六电容c6另一端接地，所述光耦op2第一e极引脚、第二e极引脚、第三e极引脚、第四e极引脚均接地，所述第六电容c6与光耦op2第一c极引脚连接的节点与反相器u1a输入端连接，所述反相器输出端连接交通信号灯控制及报警电路输入端，输出驱动元件采样反馈信号yel-v-0。
49.进一步地，所述光耦op2采用tlp620-4，反相器u1a采用sn74hc14，tvs管zd1采用smbj120ca，第十电阻r10采用10千欧，第十一电阻r11采用27千欧，第十二电阻r12采用27千欧，第六电容c6采用1uf。
50.上述技术方案所设计用于交通信号控制机的带自检信号灯驱动电路，在交通信号控制机的信号灯驱动电路上输出端增加驱动元件自检采样电路，通过采样信号灯驱动电路输出端电压值实现对驱动元件的状态检测，确定驱动元件是否出现故障，实现交通信号灯
驱动电路自检及故障报警。
51.上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。