专利名称：一种基于电力载波的车行倒计时控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于交通信号灯控制技术领域，具体涉及一种基于电力载波的车行倒计时控制装置。
背景技术：
在我国高速发展的城市化进程中，汽车也变得日益普及，但同时也给城市道路交通管理带来了难度。车行倒计时器作为重要的交通指示工具，在道路交通管理中发挥着重要的作用。车行倒计时器一般安装在交叉路口的红、绿信号灯附近，其工作电压由 220V 电压通过稳压电源获得。由于路口的交通信号控制机需将红、绿灯控制信号、倒计时时间发送到车行倒计时器，而交通信号控制机到车行倒计时器之间有一定的距离，有的甚至达到数百米远。交通信号控制机要将发出的信号或数据准确的传输给车行倒计时器，通常有以下两种解决方案第一种是，采用无线传输技术实现数据传输，它成本较高；第二种是，通过专用数据线传输，它需要重新布线，费时、费力，维修不便；而且由于交通信号控制机发出的控制信号为直流弱电信号，在传输过程中容易受到周围环境(特别是给车行倒计时器供能的 220V电压)的干扰，且在进行长距离的传输后，由于线路的损耗，信号也容易失真。
发明内容本实用新型的目的是提供一种基于电力载波的车行倒计时控制装置，它能将交通信号控制机发出的控制信号和倒计时时间数据准确可靠的长距离传输给车行倒计时器，不需单独铺设信号传输电缆，工作稳定、可靠。本实用新型所述的基于电力载波的车行倒计时控制装置，包括交通信号控制机、 传输模块和车行倒计时器；所述传输模块由第一电力载波调制解调器、第二电力载波调制解调器和电力线组成；所述第一电力载波调制解调器的输入端与交通信号控制机连接，输出端通过电力线与第二电力载波调制解调器的输入端连接，所述第二电力载波调制解调器的输出端连接车行倒计时器。进一步，所述车行倒计时器包括倒计时控制模块、显示驱动模块、显示屏和电源模块；所述倒计时控制模块的输入端与第二电力载波调制解调器的输出端连接，输出端与显示驱动模块的输入端连接；显示驱动模块的输出端连接显示屏；所述电源模块分别为倒计时控制模块、显示驱动模块供电。进一步，所述显示屏为点阵式LED显示屏；所述显示驱动模块由行驱动电路和列驱动电路组成。进一步，所述点阵式LED显示屏由按阵列均勻分布的LED像素点组成，每个LED像素点由一个红色LED和一个绿色LED构成。进一步，所述第一电力载波调制解调器和第二电力载波调制解调器均采用BWPlOA 嵌入式模块；所述倒计时控制模块的控制芯片采用ATMEL公司的MEGA8微处理器。本实用新型中交通信号控制机发出的控制信号和倒计时时间数据经第一电力载波调制解调器、为车行倒计时器供能的交流220V电力线和第二电力载波调制解调器传输到车行倒计时器的倒计时控制模块；第一电力载波调制解调器和第二电力载波调制解调器均采用BWPlOA嵌入式模块，实现了控制信号和倒计时时间数据在 220V电力线上的长距离传输；同时BWPlOA嵌入式模块电路简单、性能稳定。倒计时控制模块对收到的信号进行处理后，通过行驱动电路和列驱动电路点亮点阵式LED显示屏显示倒计时时间；实现了对车行倒计时器的控制和倒计时时间的显示。不需要单独铺设信号传输电缆，既降低了成本， 也便于安装，并且工作稳定、可靠。
图1为本实用新型的电路原理框图。图2为电力载波传输原理图。图3为车行倒计时器的控制和显示电路原理框图。图4为显示屏的结构图。图5为交通信号控制机中发送端程序流程图。图6为车行倒计时器中接收端程序流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。如图1、图2、图3、图4所示的基于电力载波的车行倒计时控制装置，包括交通信号控制机1、传输模块2和车行倒计时器3 ；传输模块2由第一电力载波调制解调器21、第二电力载波调制解调器22和 220V电力线组成；车行倒计时器3包括倒计时控制模块31、 显示驱动模块32、显示屏33和电源模块34。第一电力载波调制解调器21的输入端与交通信号控制机1连接，输出端通过 220V电力线与第二电力载波调制解调器22的输入端连接，第二电力载波调制解调器22的输出端连接车行倒计时器3的倒计时控制模块31的输入端，倒计时控制模块31的输出端与显示驱动模块32的输入端连接，显示驱动模块32的输出端连接显示屏33 ；电源模块34 分别与 220V电力线、倒计时控制模块31、显示驱动模块32连接，从 220V电力线上取 220V电压通过稳压电源获得车行倒计时器3的工作电压。如图2所示，第一电力载波调制解调器21和第二电力载波调制解调器22均采用 BffPlOA嵌入式模块；倒计时控制模块31的控制芯片采用ATMEL公司的MEGA8微处理器。 BffPlOA的工作电压+12V，载波数据速率100bps-600bps可调，采用TTL电平串行接口 UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)。MEGA8微处理器内部带有实时时钟电路。交通信号控制机1和倒计时控制模块31的全双工通用同/异步串行接口可以向下兼容BWPlOA的半双工通用异步串行接口，且交通信号控制机1和倒计时控制模块31的串行接口均是采用TTL电平；BWPlOA的引脚RXD、T)(D可以可直接与交通信号控制机1和倒计时控制模块31的串行接口 R)(D、TXD引脚连接，BffPlOA的L、N端口分别接 220V电力线，以电力线作为数据传输媒介，不需电平转换即可实现信号的串行通信。倒计时控制模块31接收红、绿灯控制信号和倒计时时间并将该信号处理后，由显示驱动模块32驱动在显示屏33 上动态扫描并显示倒计时时间。BWPlOA的串行接口的波特率可由用户设定，共有四种波特率可设置1200bpS、2400bpS、4800bpS、9600bpS ；其波特率的高低与载波数据速率无关，在载波数据速率一定的情况下，用户可以选择不同串口波特率与载波模块进行通讯，比如当载波模块的载波数据速率为300bps时，用户串口波特率可以在四种波特率中任选一种。如图3、图4所示，显示屏33为点阵式LED显示屏，其大小为630mmX 530mm，由两块按阵列均勻分布的9 X 16的LED像素点组成，每个LED像素点由一个红色LED和一个绿色LED构成；显示驱动模块32由行驱动电路321和列驱动电路322组成，行驱动电路321 连接 MEGA8 的 PcO、Pcl、Pc2、Pc3 脚；列驱动电路 322 连接 MEGA8 的 Pc4、Pc5、Pc6、Pc7 脚。 每一块LED像素点阵列各由其行驱动电路321和列驱动电路322驱动，行驱动电路321采用两片4953芯片(双P沟道增强型M0SFET)构成，列驱动电路322采用10片50M (十六位移位寄存器)构成，其中5片50M级联后组成绿灯列驱动，另5片级联后组成红灯列驱动；可以显示两位十进制数字。如图5、图6所示，本实用新型的控制及处理软件由运行于交通信号控制机1内的发送端程序和运行于车行倒计时器3内的接收端程序组成。由于一台交通信号控制机可能会同时控制几个车行倒计时器，即同一条 220V电力线上可连接若干个电力线载波调制解调器。为了使交通信号控制机分别向各个车行倒计时器准确无误地发送数据，需将各个车行倒计时器分别编址。交通信号控制机以数据帧的形式发送数据，其所发送的数据帧由一个起始位、八个数据位、一个奇偶校验位、两个停止位构成；交通信号控制机在发送数据时，每次需发送两个数据帧第一个数据帧为接收端车行倒计时器的地址码，第二个数据帧为倒计时数据；第一个数据帧的八位数据为地址信息，第二个数据帧的最高位决定点亮的红(绿)灯的颜色，而低七位表示红(绿)灯点亮的时间(即倒计时时间0-127秒)。另外，考虑载波信号达到稳定工作所需的时间，发送程序开始时需延时5ms。当某个车行倒计时器接收到两帧数据后，需将第一帧的八位地址信息与该车行倒计时器的地址相比较，若匹配则该车行倒计时器按照第二帧的倒计时数据进行显示，若不匹配则不动作。在接收的第二帧数据中包含了红、绿灯控制信号和倒计时时间数据，若最高位为0，则点亮绿灯，若为1，则点亮红灯。而第二帧数据中的低七位数据作为相应的绿灯 (红灯)倒计时时间(以秒为单位，0-127秒)，递减地显示在显示屏上，之后接收程序返回， 准备接收下一帧数据。
权利要求1.一种基于电力载波的车行倒计时控制装置，包括交通信号控制机(1)、传输模块(2) 和车行倒计时器(3)；其特征是所述传输模块(2)由第一电力载波调制解调器(21)、第二电力载波调制解调器(22)和电力线组成；所述第一电力载波调制解调器的输入端与交通信号控制机连接，输出端通过电力线与第二电力载波调制解调器的输入端连接，所述第二电力载波调制解调器的输出端连接车行倒计时器。
2.根据权利要求1所述的基于电力载波的车行倒计时控制装置，其特征是所述车行倒计时器(3)包括倒计时控制模块(31)、显示驱动模块(32)、显示屏(33)和电源模块(34); 所述倒计时控制模块的输入端与第二电力载波调制解调器(22)的输出端连接，输出端与显示驱动模块的输入端连接；显示驱动模块的输出端连接显示屏；所述电源模块分别为倒计时控制模块、显示驱动模块供电。
3.根据权利要求2所述的基于电力载波的车行倒计时控制装置，其特征是所述显示屏(33)为点阵式LED显示屏；所述显示驱动模块(32)由行驱动电路(321)和列驱动电路 (322)组成。
4.根据权利要求3所述的基于电力载波的车行倒计时控制装置，其特征是所述点阵式LED显示屏由按阵列均勻分布的LED像素点组成，每个LED像素点由一个红色LED和一个绿色LED构成。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的基于电力载波的车行倒计时控制装置，其特征是所述第一电力载波调制解调器(21)和第二电力载波调制解调器(22)均采用BWPlOA嵌入式模块；所述倒计时控制模块(31)的控制芯片采用ATMEL公司的MEGA8微处理器。
专利摘要本实用新型公开了一种基于电力载波的车行倒计时控制装置，包括交通信号控制机、传输模块和车行倒计时器；所述传输模块由第一电力载波调制解调器、第二电力载波调制解调器和电力线组成；所述第一电力载波调制解调器的输入端与交通信号控制机连接，输出端通过电力线与第二电力载波调制解调器的输入端连接，所述第二电力载波调制解调器的输出端连接车行倒计时器。它能将交通信号控制机发出的控制信号和倒计时时间数据准确可靠的长距离传输给车行倒计时器。这样就不需单独铺设信号传输电缆，降低成本，工作稳定、可靠。
文档编号G08G1/08GK202331805SQ20112045331
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月16日 优先权日2011年11月16日
发明者汪然, 薛平, 龚鸣 申请人:重庆市易博数字技术有限公司