专利名称：一种交通灯的遥控升降控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于智能自动控制领域，具体涉及一种交通灯的自动升降系统。
背景技术：
交通 管理的科学化、现代化，一直是人们综合治理、解决交通问题而追寻的目标。随着交通行业的不断发展，各种交通设施的应用也随着不断增加。伴随着这些设施的使用，也产生了许许多多的问题。尤其是维护，维修交通设施的问题。因此一种简单方便的交通灯自动升降系统是非常有必要的。
发明内容针对现有交通灯设施维护维修不便利等问题，本实用新型的目的在于提供一种交通灯遥控自动升降系统。采用该遥控升降系统，按上升键，交通灯会匀速上升，当上升到顶部时停止；按下降键，交通灯会匀速下降，下降到底部停止，以实现交通灯的遥控升降。为了实现上述目的，本实用新型采用如下的技术解决方案一种交通灯的遥控升降控制装置，包括电源单元，控制信号接收单元，遥控信号发射单元，自动控制单元和驱动单元；所述的遥控信号发射单元依次与控制信号接收单元、自动控制单元和驱动单元相连，电源单元分别与控制信号接收单元，遥控信号发射单元，自动控制单元和驱动单元相连。本实用新型还包括如下其它技术特点所述电源单元包括市电交流220V，变压器，整流模块，稳压模块，该变压器输出9V交流电，经过整流输出9V直流电，连接稳压模块，该稳压模块输出5伏电压。所述控制信号接收单元为红外线接收器。所述遥控信号发射单元为红外线发射器。所述驱动单元采用BTN7960驱动芯片。所述自动控制单元采用MC9S12XDP512单片机。本实用新型具有如下的优点(I)操控过程通过遥控信号的方式来实现，具有便捷，快速等特点，相对于使用固定开关装置，遥控装置可以有效防止行人接触控制开关，避免一些不必要的潜在安全问题。(2)实现了交通灯的自动升降，使交通灯等设施具有了维护维修方便，控制操作简单等特点。(3)驱动电路采用两个BTN7960联立构成全桥，该电路体积小，发热量小，控制性能优越。驱动电流最大能达到68A，内阻只有7ΜΩ左右。(4)驱动单元具有自保护功能，当驱动芯片发生击穿过载等情况时，控制单元和驱动芯片之间的数字保护电路会阻断信号由驱动芯片向控制单元的输入，不会影响控制单元，从而起到保护控制单元的作用。(5)电路设计节能性好，功率小，使用方便，可广泛应用于各交通灯，性价比高，容易大規模批量生产。
图I为本实用新型的结构示意图；图2为电源单元稳压模块原理图。图3a为遥控信号发射单元结构示意图，图3b为控制信号接收单元由红外接收单元结构示意图。 图4为全桥驱动电路；图5为遥控装置按钮布置图；图6为数字保护电路； 图7为自动控制单元的引脚接线原理图。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进ー步解释说明。
具体实施方式
參照图1，本实用新型的ー种交通灯的遥控升降控制装置，包括电源单元，控制信号接收单元，遥控信号发射单元，自动控制単元和驱动单元，其特征在于所述的遥控信号发射单元依次与控制信号接收单元、自动控制単元和驱动单元相连，电源单元分别与控制信号接收单元，遥控信号发射单元，自动控制単元和驱动单元相连，为各个单元进行供电。參照图2，电源单元包括12V的铅酸蓄电池，稳压模块。稳压模块采用LM7805稳压管，LM7805中间引脚接地，输入端接12伏电源正极，输入端经过330微法电容接地，输出端经过330微法电容接地，输出端即为5伏，给自动控制单元，控制信号接收单元电路供电。參照图3(a)，遥控信号发射单元红外发射装置结构示意。在发射装置中，电阻Rs(IK)连接非门Dl的输入端，非门Dl的输出端经过电阻R(IK)与Rs连接，非门Dl的输入端连接非门D2的输入端，非门D2的输入端经过104微法电容接电阻R，非门D2的输出端连接非门D3的输入端，非门D3的输出端连接三极管9013NPN型的基极，三极管的集电极经过100欧电阻连接电源(+3伏)正极，三极管发射机连接电源负极。參照图3(b)，控制信号接收单元由红外接收装置组成，在接收装置中，发光二极管一端接地，另一端经过100欧姆电阻与+5伏特电源连接，该端与104微法电容连接后与100欧姆电阻连，电阻右端连接非门I的输入端，I的输出端连接非门2的输入端，2的输出端连接非门3的输入端，3的输出端连接非门4的输入端，非门4的输出端经过C3 (104微法电容)连接LM567的3脚，LM567的4脚连接+5伏电压，2脚经过C2 (104微法电容)接地，7脚直接接地，5脚经过Rp连接6脚，6脚经过104微法电容接地。输出端与自动控制单元的IO ロ相连。遥控信号发射单元通过红外发射装置发射信号，由红外接收装置接收到控制信号，进行光电转换后变成电信号，输入到自动控制単元。參照图4，驱动单元电路由全桥驱动电路和数字保护电路组成。全桥驱动电路采用由两片BTS7960组成的全桥直流电动机驱动电路。在全桥驱动电路图中，Ul (第一片BTS7960)的I脚和U2 (第二片BTS7960)的I脚接地，Ul和U2的2脚各连接560K欧姆的电阻，电阻的另一端连接来自数字保护芯片的信号，Ul的3脚经过710K电阻连接+5伏电压，U2的3脚经过710K电阻连接+5伏电压，Ul的4脚作为该驱动电路的输出端连接直流电机的一端，U2的4脚作为该驱动电路的另一输出端连接直流电机的另一端,Ul和U2的5脚分别经过IK电阻接地，Ul和U2的6脚经过2. 2K电阻接地，Ul和U2的7脚连接7. 2伏电池正极端。参照图5，所示图像为遥控装置按钮布置图，当按下“升”键时，红外发射装置发出信号，在红外接收装置中经过转换放大得到电信号，通过自动控制单元的程序运算使得当PAO检测到高电平PA I为低电平时，PPO输出占空比一定的方波，PPI输出低电平，实现直流电机正转，带动皮带，实现交通灯上升。当按下“降”键时，通过自动控制单元的程序运算，使得当PAO检测到低电平PA I为高电平时，PPO输出低电平，PPI输出占空比一定的方波，实现直流电机反转，实现交通灯下降；当松开按键时直流电机停止工作，实现交通灯的上升或下降的停止。参照图6，在数字保护电路中采用74LS244B芯片，该芯片的20脚接正5伏，I脚， 10脚和19脚接地，2脚和4脚连接自动控制单元的脉宽调制模块输出地PWM波，6脚，8脚，11脚，13脚，15脚，17脚，3脚，5脚，7脚，9脚，12脚14脚分别接地。18脚和16脚分别连接全桥驱动电路的控制信号输入端(Ul和U2的2脚)。驱动单元由I组全桥驱动电路和数字保护电路组成，自动控制单元的2个P 口(ΡΡ0—PPl)管脚连接一组数字保护电路，数字保护电路再连接全桥驱动电路，实现2个P口控制一组驱动单元。该组驱动单元由一个直流电动机构成，由自动控制单元的两个P 口(ΡΡ0和PPl)输出信号，经过驱动单元，控制一个直流电动机，该直流电动机旋转带动皮带，从而实现交通灯的自动升降。该实用新型所使用的自动控制单元系Freescale公司生产的HCS12系列单片机中MC9S12XDP512，其是一款高性能、低功耗的16位微处理器，内部集成了多个通用IO接口，脉宽调制模块和增强型定时器模块。使用时节省了外部电路设计和较为方便的软件实现，使得检测输入信号和电机驱动更为准确。该款单片机具有较强的IO 口检测功能，能够准确检测所使用端口的电平情况，同时，根据检测到的信号情况，输出不同情况的PWM波，来控制直流电机的正转，停，反转。布置两组控制信号输入单元，这两组控制信号输入单元分别连接2个不同的IO 口(ΡΑ0和PAl)，在程序中设定，当PAO检测到高电平PAl为低电平时，PPO输出占空比一定的方波，PPl输出低电平，实现直流电机正转，带动皮带，实现交通灯上升。当PAO检测到低电平PAl为高电平时，PPO输出低电平，PPl输出占空比一定的方波，实现直流电机反转，实现交通灯下降，其余情况则维持直流电机不转动，信号的输入由遥控器和控制信号接收单元共同完成。本实用新型具有制作方便，电路设计简单，响应快速，控制准确，成本低，安全性好，可广泛应用于各交通路口的交通灯设施等特点。
权利要求1.一种交通灯的遥控升降控制装置，包括电源单元，控制信号接收单元，遥控信号发射单元，自动控制单元和驱动单元，其特征在于所述的遥控信号发射单元依次与控制信号接收单元、自动控制单元和驱动单元相连，电源单元分别与控制信号接收单元，遥控信号发射单元，自动控制单元和驱动单元相连。
2.如权利要求I所述的交通灯的遥控升降控制装置，其特征在于，所述电源单元由12V铅酸蓄电池和稳压模块组成，输出电压为5V,稳压模块米用LM7805稳压管。
3.如权利要求I所述的交通灯的遥控升降控制装置，其特征在于，所述遥控信号发射单元采用红外线发射装置发射红外线信号，控制信号接收单元为红外线接收器接收红外线信号。
4.如权利要求I所述的交通灯的遥控升降控制装置，其特征在于，所述驱动单元包 括全桥驱动电路和数字保护电路，其中自动控制单元输出端依次与驱动单元的数字保护电路和全桥驱动电路相连；所述的数字保护电路采用74LS244B芯片，全桥驱动电路采用BTS7960 芯片。
5.如权利要求I所述的交通灯的遥控升降控制装置，其特征在于，所述自动控制单元采用HCS12系列的MC9S12XDP512单片机。
专利摘要本实用新型公开了一种交通灯的遥控升降控制装置。包括电源单元、遥控信号发射单元、控制信号接收单元和驱动单元；所述控制信号接收单元和驱动单元分别与自动控制单元连接，所述电源单元为控制信号接收单元、自动控制单元和驱动单元供电。该交通灯遥控自动升降系统的电路设计使用方便，节能性好，成本低，可广泛应用于各路口的交通灯设施，性价比高。
文档编号G05B19/042GK202383457SQ201120482918
公开日2012年8月15日 申请日期2011年11月29日 优先权日2011年11月29日
发明者朱彤, 谢陈江, 郭春琳 申请人:长安大学