一种交通信号时间显示器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能交通技术领域，具体涉及一种交通信号时间显示器。
【背景技术】
传统的各种类型交通信号机具有工作周期转换、调整及时问设置等多种功能，但却无法向驾驶员和行人显示每个工作周期时间。交通信号时间显示器作为信号机的辅助设备，主要解决了信号机工作周期时间显示问题。
【发明内容】
[0002]本发明的目的在于提供一种交通信号时间显示器。
[0003]本发明的技术方案是:
一种交通信号时间显示器，包括输入子系统、测量子系统、倒计时显示子系统、时钟子系统和fe制器；
所述输入子系统包括交通信号机和电源信号转换电路；交通信号机的输出端连接电源信号转换电路的输入端；
所述测量子系统包括时间测量电路；
所述倒计时显示子系统包括三个功能相同的倒计时器、动态扫描译码电路和LED数码管；三个功能相同的倒计时器的输出端连接动态扫描译码电路的输入端，动态扫描译码电路的输出端连接LED数码管；
所述时钟子系统包括时钟信号源和分频器，时钟信号源的输出端连接分频器的输入端;
所述控制器包括置数电路和复位电路；置数电路的输入端连接动态扫描译码电路的输出端，置数电路的输出端连接三个功能相同的倒计时器的输入端。
[0004]所述电源转换电路将交通信号机输出的红、绿、黄三路220V交流电压进行变压、整流、滤波后输出+5V的R、G、Y三种信号。
[0005]所述三个功能相同的倒计时器分别为红灯倒计时器、黄灯倒计时器和绿灯倒计时器。
[0006]有益效果:
本发明的交通信号时间显示器作为信号机的辅助设备，主要解决了信号机工作周期时间显示问题。交通信号时间显示器以可编程器件为核心，具有走时准确、自适应、电路简单等特点，硬件电路已在自主研发的FPGA创新开发实验箱上实现。
【附图说明】
[0007]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0008]图1为本发明【具体实施方式】的交通信号时间显示器结构框图；
图2为本发明【具体实施方式】的时间测量电路图；
图3为本发明【具体实施方式】的复位电路图。
【具体实施方式】
[0009]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0010]一种交通信号时间显示器，如图1所示，包括输入子系统、测量子系统、倒计时显示子系统、时钟子系统和控制器；电路采用中小规模集成电路进行设计，并用FPGA器件实现。
[0011]信号机工作周期转换顺序是红灯亮一绿灯亮一黄灯亮，循环往复。在图1中，电源转换电路将信号机输出的红、绿、黄三路220V交流电压进行变压、整流、滤波后，输出+5V的R、G、Y(红、绿、黄)三种信号。
[0012]当信号机工作在尺、G、1，信号分别为高电平的周期时，时间测量电路通过对I Hz信号计数来测量每个工作周期时间。在工作周期转换时，置数电路产生置数信号LD，将测量数据DA TA置入对应的倒计时器中。同时，在LD信号作用下，复位电路输出的复位信号RESET，将时间测量电路复位，准备下一个工作周期的测量。倒计时器预存的数据在IHz信号作用下递减，经过动态扫描译码电路驱动LED数码管，显示当前工作周期的剩余时间。IkHz信号还用于动态扫描译码控制。
[0013]交通信号时间显示器开始工作时，第一个循环周期只能进行信号时间测量和存储，倒计时器不工作，显示黑屏。从第二个循环周期起，时间显示器在测量的同时以倒计时方式显TJK信号时间。
[0014]输入子系统包括交通信号机和电源信号转换电路；交通信号机的输出端连接电源信号转换电路的输入端；
测量子系统包括时间测量电路；时间测量电路如图2所示。74160和74190接成一个同步100进制加法计数器。在CLK端输入的IHz时钟信号作用下，输出端Q。?Q。依次输出oooooooo(oo) — 10011001(99)(两位8421码)。因为信号机工作周期循环转换，所以只用一个电路就可以测量三路信号灯的工作时间。LD端为异步置数端，与复位电路RESET端连接，LD=O时，将Q8 — QI置成oooooool状态。通过设置74190置数端A— B (Sk低位到高位)的状态，可以修整测量误差。输出端Q。?Q。与倒计时器电路连接。
[0015]倒计时显示子系统包括三个功能相同的倒计时器、动态扫描译码电路和LED数码管；三个功能相同的倒计时器的输出端连接动态扫描译码电路的输入端，动态扫描译码电路的输出端连接LED数码管；
时钟子系统包括时钟信号源和分频器，时钟信号源的输出端连接分频器的输入端；控制器包括置数电路和复位电路；置数电路的输入端连接动态扫描译码电路的输出端，置数电路的输出端连接三个功能相同的倒计时器的输入端。
[0016]信号机控制色灯工作周期顺序是红灯亮一绿灯亮一黄灯亮，循环往复。我们希望在每个周期结束时将其测量数据置人对应的倒计时器。置数电路R、G、y端分别接红灯信号、绿灯信号和黄灯信号，当色灯工作周期结束，LDR、LDG、LDY端分别产生相应的置数负脉冲信号。74160接成哼个同步三进制加法计数器。
[0017]电源转换电路将交通信号机输出的红、绿、黄三路220V交流电压进行变压、整流、滤波后输出+5V的R、G、Y三种信号。
[0018]复位电路由D触发器、74160、反相器和与非门组成，如图3所示。其中，74160和反相器接成一个同步四进制加法计数器。输入端A。一 A。与置数电路输出端LDR、LDG、LDY连接，输出端RESET与时间测量电路置数端LD连接。
[0019]通常情况下，A0?A，端均为I状态，表示无置数信号输入，与非门输出为0，D触发器处于保持状态，Q=O0 74160的使能端ENT=ENT=Q=O,计数器也处于保持状态，RESET=I,表不无复位信号输出。当置数信号有效时(负脉冲)，与非门输出由O跳变为I,产生一个脉冲上升沿，D触发器置人I。此时Q=l，ENT=ENT=Q=I,计数器开始对CLK端输入的时钟信号计数，第4个脉冲到来时，RESET=O,表示有复位信号输出，同时，将D触发器和74160清零。
[0020]电路中的计数器起延时作用，保证在测量数据被可靠置入倒计时器后，再将时间测量电路复位。计数器延时时间与74160的接法(接成其它进制计数器)和CLK端输入的时钟信号频率有关。
[0021]三个功能相同的倒计时器分别为红灯倒计时器、黄灯倒计时器和绿灯倒计时器。
[0022]倒计时器采用两片74190接成一个同步100进制减法计数器，输入端D。一 D。与时间测量电路连接，输出端Q。?Q。与动态扫描译码电路连接。它的功能是对倒计时器输出数据进行译码，驱动两个数码管显示00?99。灭灯输入端BIN=O时，输出Q~?QG=IlllIllo
时钟信号源输出的时钟信号频率很高，通过分频器将其分频为IHz和IkHz时钟信号。IHz时钟信号用于计时，IkHz时钟信号用于动态扫描译码控制。分频器电路可自行设计。
[0023]动态扫描译码电路由4片74244和一片7446组成，其输入端与三个倒计时器的数据输出端连接。
【主权项】
1.一种交通信号时间显示器，其特征在于:包括输入子系统、测量子系统、倒计时显示子系统、时钟子系统和控制器； 所述输入子系统包括交通信号机和电源信号转换电路；交通信号机的输出端连接电源信号转换电路的输入端； 所述测量子系统包括时间测量电路； 所述倒计时显示子系统包括三个功能相同的倒计时器、动态扫描译码电路和LED数码管；三个功能相同的倒计时器的输出端连接动态扫描译码电路的输入端，动态扫描译码电路的输出端连接LED数码管； 所述时钟子系统包括时钟信号源和分频器，时钟信号源的输出端连接分频器的输入端; 所述控制器包括置数电路和复位电路；置数电路的输入端连接动态扫描译码电路的输出端，置数电路的输出端连接三个功能相同的倒计时器的输入端。2.根据权利要求1所述的一种交通信号时间显示器，其特征在于:所述电源转换电路将交通信号机输出的红、绿、黄三路220V交流电压进行变压、整流、滤波后输出+5V的R、G、Y 二种信号。3.根据权利要求1所述的一种交通信号时间显示器，其特征在于:所述三个功能相同的倒计时器分别为红灯倒计时器、黄灯倒计时器和绿灯倒计时器。
【专利摘要】本发明提供一种交通信号时间显示器，包括输入子系统、测量子系统、倒计时显示子系统、时钟子系统和控制器；输入子系统包括交通信号机和电源信号转换电路；测量子系统包括时间测量电路；倒计时显示子系统包括三个功能相同的倒计时器、动态扫描译码电路和LED数码管；时钟子系统包括时钟信号源和分频器；控制器包括置数电路和复位电路。本发明的交通信号时间显示器作为信号机的辅助设备，主要解决了信号机工作周期时间显示问题。交通信号时间显示器以可编程器件为核心，具有走时准确、自适应、电路简单等特点，硬件电路已在自主研发的FPGA创新开发实验箱上实现。
【IPC分类】G08G1/096
【公开号】CN105632213
【申请号】CN201410625287
【发明人】不公告发明人
【申请人】沈阳市东陵区真宬商务信息咨询事务所
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年11月7日