专利名称：交通信号灯常亮故障保护电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种交通信号灯保护电路，具体地说，涉及一种交通信号 灯常亮故障保护电路。
背景技术：
交通信号灯在长时间的使用过程中，因种种原因会出现红灯或绿灯常 亮故障；尤其是路口一旦出现单向或双向的绿灯常亮故障，就易与相互交 叉方向的交通信号冲突，进而误导车辆和行人，极易引发交通事故。
为了解决以上问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种电路设计精巧实 用、成本低、工作性能稳定的交通信号灯常亮故障保护电路，该电路可及 时排除交通隐患，有效避免交通事故，确保路口交通安全。
为了实现上述目的，本发明提供一种交通信号灯常亮故障保护电路， 包括信号机主控电路，红色、黄色、绿色三组灯态采集电路，红绿灯电源 切断电路和黄灯点亮电路；其中，所述信号机主控电路电连接所述灯态采 集电路，用于读取信号灯灯态信息以便进行故障判断；所述红绿灯电源切 断电路和所述黄灯点亮电路分别电连接所述信号机主控电路，用于执行信 号机主控电路的命令。
基于上述，所述灯态采集电路包括串接在信号灯回路里的电流互感器、 输出端连接信号机主控电路的电压比较器、整流二极管、基准电源、稳压 电容和电阻，其中，所述电阻和所述稳压电容并联连接在所述电流互感器 二次侧两端，所述整流二极管正极连接所述电流互感器二次侧一端，所述 整流二极管负极分别连接所述电压比较器负端和所述电阻一端，所述电阻另一端接地，所述电压比较器正端连接所述基准电源。
基于上述，所述红绿灯电源切断电路包括串接在红绿信号灯回路里的 双向可控硅、光控可控硅和一端连接信号机主控电路的六反相器，其中， 所述六反相器另一端连接所述光控可控硅输入端，所述光控可控硅输出端 连接所述双向可控硅的控制端。
基于上述，所述黄灯点亮电路包括串接在黄灯回路里的双向可控硅、 光控可控硅和一端连接信号机主控电路的六反相器，其中，所述六反相器 另一端连接所述光控可控硅输入端，所述光控可控硅输出端连接所述双向 可控硅的控制端。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说， 该电路是在交通信号灯控制装置信号机的基础上进行改进而来，具有电路 设计精巧实用、成本低、工作性能稳定的优点，其可及时排除交通隐患， 有效避免交通事故，确保路口交通安全；
在交通信号灯的某个绿灯由于故障造成常亮后，由灯态采集电路采集 到该灯常亮信号并传递给信号机主控电路，信号机主控电路为避免交叉方 向同时亮绿灯而误导车辆和行人，信号机主控电路通过故障灯红绿灯电源 切断电路将红绿灯的电源切断，并通过黄灯点亮电路将黄灯点亮，进行黄 闪，以待维修。
图1为本发明的电路结构框图2为本发明的电路图。
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， 一种交通信号灯常亮故障保护电路，包括信号机主控电 路，分别用于红色、黄色、绿色信号灯的灯态采集电路，红绿灯电源切断 电路和黄灯点亮电路；其中，所述信号机主控电路电连接所述灯态采集电路，用于读取信号灯灯态信息以便进行故障判断；所述红绿灯电源切断电 路和所述黄灯点亮电路分别电连接所述信号机主控电路，用于执行信号机 主控电路的命令。
具体工作方式是灯态采集电路采集每个信号灯的状态并传送给信号 机主控电路，信号机主控电路对所有灯态进行判断，如果出现某个红灯或 绿灯常亮，信号机主控电路立即对红绿灯电源切断电路发出切断电源信号， 红绿灯电源切断电路将红绿灯的电源切断，同时，信号机主控电路对黄灯 点亮电路发出点亮信号，将黄灯点亮。
所述信号机主控电路是利用现有信号机的主控电路，并通过对地址和 数据总线的控制来实现对各个电路的控制；它包括有一个PC104工控板， 通过PC104总线输出数据地址总线和读写信号线。
所述灯态采集电路的原理是交通灯点亮时会有交流电流通过，通过一 个电流互感器将大电流转换为小电流，通过一个比较器来判断是否有电流 通过；
所述灯态采集电路包括串接在信号灯回路里的电流互感器、输出端连 接信号机主控电路的电压比较器、整流二极管、基准电源、稳压电容和电 阻，其中，所述电阻和所述稳压电容并联连接在所述电流互感器二次侧两 端，所述整流二极管正极连接所述电流互感器二次侧一端，所述整流二极 管负极分别连接所述电压比较器负端和所述电阻一端，所述电阻另一端接 地，所述电压比较器正端连接所述基准电源；
当某个灯亮的时候必定会有电流流过，在信号灯的回路里加入一个 5A/5mA的电流互感器，这样可以采样到信号灯回路电流1/1000的小电流， 然后经过二极管1N4148整流和稳压电容稳压送入电压比较器LM2902，与 62K和510Q的电阻分压得到的0.04V基准电压进行比较，如果高于基准 电压，电压比较器LM2902输出低电平说明回路有电流通过交通灯是亮的状 态，如果低于基准电压，LM2902输出高电平说明交通灯是灭着的；主控电路上的PC104通过PC104总线输出地址0X000和读信号N-CPU-IOR，地址线 通过U18和U20的3线-8线译码器的译码选通U21八线缓冲器的片选，将 LM2902输出的电平信号通过U21输出到数据总线D0-D8上，然后PC104通 过八双向总线收发器74HC245将总线上的数据读回，然后通过软件对数据 进行处理。
所述红绿灯电源切断电路包括串接在红绿信号灯回路里的双向可控 硅、光控可控硅和一端连接信号机主控电路的六反相器，其中，所述六反 相器另一端连接所述光控可控硅输入端，所述光控可控硅输出端连接所述 双向可控硅的控制端；当某个方向上的信号灯出现常绿故障的时候，信号 机主控板上的PC104通过地址和数据总线收到了灯态采集电路反馈的实时 灯的亮灭状况，当信号机程序发现信号灯出现绿冲突后，信号机输出切断 红绿灯信号，通过PC104总线通过PC104总线输出地址0X010和写信号 N-CPU-I0W，并通过数据总线输出0X40，地址线通过U18译码选输出一个电 平控制U23的锁存信号线，U23 74HC373是一个锁存器，当LE为低电平时， 芯片能将总线上的数据锁存，此时切断红绿灯电源的信号N-CONFLICT传入 CPLD， CPLD通过逻辑电路判断，将切断电源信号POWERC输出低电平，经 过六反相器74HC05反相后变为高电平，光控可控硅M0C3063截止，双向可 控硅BTA26不导通，从而实现了红绿灯电源的切断；
所述黄灯点亮电路包括串接在黄灯回路里的双向可控硅、光控可控硅 和一端连接信号机主控电路的六反相器，其中，所述六反相器另一端连接 所述光控可控硅输入端，所述光控可控硅输出端连接所述双向可控硅的控 制端；信号机主控板上的PC104通过PC104总线输出地址0X008和写信号 N-CPU-IOW，并通过数据总线输出OXFD，地址通过U18和U26译码经过反 相器74HC04反相后，控制U25锁存器74HC373的LE端，将OXFD锁存输 出，然后经过74HC05反向后接入光控可控硅M0C3063的控制端来实现 M0C3063的通断，进而控制双向可控硅BTA16来实现对信号灯的控制。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、一种交通信号灯常亮故障保护电路，包括信号机主控电路，其特征在于该保护电路还包括红色、黄色、绿色三组灯态采集电路，红绿灯电源切断电路和黄灯点亮电路；其中，所述信号机主控电路电连接所述灯态采集电路，用于读取信号灯灯态信息以便进行故障判断；所述红绿灯电源切断电路和所述黄灯点亮电路分别电连接所述信号机主控电路，用于执行信号机主控电路的命令。
2、 根据权利要求1所述的交通信号灯常亮故障保护电路，其特征在于 所述灯态采集电路包括串接在信号灯回路里的电流互感器、输出端连接信 号机主控电路的电压比较器、整流二极管、基准电源、稳压电容和电阻， 其中，所述电阻和所述稳压电容并联连接在所述电流互感器二次侧两端， 所述整流二极管正极连接所述电流互感器二次侧一端，所述整流二极管负 极分别连接所述电压比较器负端和所述电阻一端，所述电阻另一端接地， 所述电压比较器正端连接所述基准电源。
3、 根据权利要求1所述的交通信号灯常亮故障保护电路，其特征在于所述红绿灯电源切断电路包括串接在红绿信号灯回路里的双向可控硅、光 控可控硅和一端连接信号机主控电路的六反相器，其中，所述六反相器另 一端连接所述光控可控硅输入端，所述光控可控硅输出端连接所述双向可 控硅的控制端。
4、 根据权利要求1所述的交通信号灯常亮故障保护电路，其特征在于 所述黄灯点亮电路包括串接在黄灯回路里的双向可控硅、光控可控硅和一 端连接信号机主控电路的六反相器，其中，所述六反相器另一端连接所述 光控可控硅输入端，所述光控可控硅输出端连接所述双向可控硅的控制端。
全文摘要
本发明提供一种交通信号灯常亮故障保护电路，该电路包括信号机主控电路，红色、黄色、绿色三组灯态采集电路，红绿灯电源切断电路和黄灯点亮电路；其中，所述信号机主控电路电连接所述灯态采集电路，用于读取信号灯灯态信息以便进行故障判断；所述红绿灯电源切断电路和所述黄灯点亮电路分别电连接所述信号机主控电路，用于执行信号机主控电路的命令。该电路是在交通信号灯控制装置即信号机的基础上进行改进而来，具有电路设计精巧实用、成本低、工作性能稳定的优点，其可及时排除交通隐患，有效避免交通事故，确保路口交通安全。
文档编号H05B37/00GK101437344SQ20081023146
公开日2009年5月20日 申请日期2008年12月22日 优先权日2008年12月22日
发明者余建华, 彬 王 申请人:生茂光电科技股份有限公司