一种延长移动式太阳能交通信号控制系统工作时间电路的制作方法
【专利摘要】一种延长移动式太阳能交通信号控制系统工作时间电路，包括直流电源供给电路和信号灯电路，关键是：所述的电路结构中还设置有光线亮度采集电路、控制电路、以及电源电压调节电路，光线亮度采集电路的采样端与控制电路输入端连接，控制电路的控制输出端与电源电压调节电路的受控端连接，电源电压调节电路的输入端连接直流电源供给电路，电源电压调节电路的输出端连接信号灯电路。本实用新型的有益效果是，相对比于采用硬件电路来调整信号灯亮度，即节省了电子元器的数量，同时也大大减少了电子元器件工作时的功耗，更加节能环保；通过自动调节信号灯亮度，不仅可以延长信号机的工作时间，还可以让信号灯的亮度时刻都适应环境的光线强度。
【专利说明】一种延长移动式太阳能交通信号控制系统工作时间电路
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电路【技术领域】，设计到一种城市交通信号灯的控制【技术领域】，特别是一种可以延长交通信号控制系统工作时间实现节能目的的电路结构。
【背景技术】
[0002]现代城市发展越来越快，人们的生活水平越来越高，与此时同，城市交通压力也是日益增大，很多路口上下班高峰期的时候得不到更好的管制，特别是在某一路口交通信号临时故障的时候，交通压力更大，甚至会出现交通事故。
[0003]针对上述情况，研发了一种可以临时代替交通信号灯的产品一移动式交通信号灯，可以快速、有效地解决上述问题。本产品主要用于临时路口的交通管制，如学校路口、放学行人高峰期，及路口信号灯临时停电等状况。灯岗现场无需铺设电缆及安装，只需临时拖动便可对交通路口实行有效的安全管控，以快捷高效及低成本的方式实现交通路口的安全。
[0004]同时，也产生了新的问题:
[0005]1、设备通过蓄电池供电，所以需要经常给设备蓄电池充电，而且充电过程等待时间较长，而且给蓄电池充电需要接220V交流电，同时需要让设备停止工作。碰到突发事故，需要急用移动信号灯，而此时信号灯电量又不足以满足此次工作时长；
[0006]2、调节信号灯的亮度可以延长信号机工作时间，但如果调得太暗了，在白天光线比较充足的时候，会出现分辨不清楚信号灯的灯色的情况，如果调得太亮了，晚上观察信号灯会刺眼。
【发明内容】
[0007]本实用新型的目的就是为了延长信号灯工作的时间，通过自动控制信号灯的供电电压来实现节能的效果。
[0008]本实用新型采用的技术方案是，一种延长移动式太阳能交通信号控制系统工作时间电路，包括直流电源供给电路和信号灯电路，关键是:所述的电路结构中还设置有光线亮度采集电路、控制电路、以及电源电压调节电路，光线亮度采集电路的采样端与控制电路输入端连接，控制电路的控制输出端与电源电压调节电路的受控端连接，电源电压调节电路的输入端连接直流电源供给电路，电源电压调节电路的输出端连接信号灯电路。
[0009]所述的光线亮度采集电路包括至少一个光敏电阻和分压电阻，工作电源经光敏电阻和分压电阻的串联入地，光敏电阻和分压电阻的分压端与控制电路的输入端连接。
[0010]所述的控制电路的控制芯片型号为STC12C5A60S2。
[0011]所述的电源电压调节电路包括三极管、场效应管，以及配套的限流电阻，三极管的基极与控制电路的输出端连接，直流电源供给电路的电源端通过限流电阻连接三极管的集电极，经发射极后入地，三极管的集电极连接场效应管的栅极，场效应管的漏极连接直流电源供给电路的电源端，场效应管的源极连接信号灯电路。[0012]所述的直流电源供给电路为蓄电池。
[0013]所述的控制电路的控制输出端输出的是脉冲控制信号。
[0014]本实用新型的有益效果是，1、相对比于采用硬件电路来调整信号灯亮度，即节省了电子元器的数量，同时也大大减少了电子元器件工作时的功耗，更加节能环保。
[0015]2、通过自动调节信号灯亮度，不仅可以延长信号机的工作时间，还可以让信号灯的亮度时刻都适应环境的光线强度。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的电路原理框图。
[0017]图2是本实用新型的具体电路实施例原理图。
[0018]附图中，I代表直流电源供给电路，2代表信号灯电路，3代表光线亮度采集电路，4代表控制电路，5代表电源电压调节电路，Rl代表光敏电阻，R2代表分压电阻，R3、R4代表限流电阻，Ul代表控制芯片，Ql代表三极管，Q2代表场效应管。
【具体实施方式】
[0019]一种延长移动式太阳能交通信号控制系统工作时间电路，包括直流电源供给电路I和信号灯电路2，关键是:所述的电路结构中还设置有光线亮度采集电路3、控制电路4、以及电源电压调节电路5，光线亮度采集电路3的采样端与控制电路4输入端连接，控制电路4的控制输出端与电源电压调节电路5的受控端连接，电源电压调节电路5的输入端连接直流电源供给电路1，电源电压调节电路5的输出端连接信号灯电路2。
[0020]所述的光线亮度采集电路3包括至少一个光敏电阻Rl和分压电阻R2，工作电源经光敏电阻Rl和分压电阻R2的串联入地，光敏电阻Rl和分压电阻R2的分压端与控制电路4的输入端连接。
[0021]所述的控制电路4的控制芯片Ul的型号为STC12C5A60S2。
[0022]所述的电源电压调节电路5包括三极管Q1、场效应管Q2，以及配套的限流电阻，三极管Ql的基极与控制电路4的输出端连接，直流电源供给电路I的电源端通过限流电阻连接三极管Ql的集电极，经发射极后入地，三极管Ql的集电极连接场效应管Q2的栅极，场效应管Q2的漏极连接直流电源供给电路I的电源端，场效应管Q2的源极连接信号灯电路2。
[0023]所述的直流电源供给电路I为蓄电池。
[0024]所述的控制电路4的控制输出端输出的是脉冲控制信号。
[0025]本实用新型在具体实施时，光敏电阻Rl随外界光线的强度的变化而呈现不同的电阻值，由控制电路4通过AD转换技术读取光敏电阻Rl的阻值，再根据光敏电阻Rl的阻值，确定外界光线的强度等级，改变PWM输出的占空比，从而通过电源电压调节电路5调节信号灯电路2的亮度。这样以来，就可以使适应性地降低直流电源供给电路I的输出电压，达到节能的目的。同时也解决了设备工作在光线充足的白天和光线昏暗的晚上所带来的信号灯亮度的矛盾。
[0026]具体的控制过程如下:
[0027]1、光敏电阻的工作原理:光敏电阻又称光导管，常用的制作材料为硫化镉，另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照射下，其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极，从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。
[0028]2、光敏电阻随外界光线的强度的不同而呈现不同的阻值，此时控制器通过AD转换技术读取光敏电阻此刻的阻值。
[0029]3、控制器在读取光敏电阻反馈的外界环境光线强度后，通过内部处理计算，确定此刻外界光线的强度的等级，光线的强度等级可由软件工程师自己设定，同时调整PWM输出占空比值。图2所示。
[0030]4、通过PWM技术调整信号灯电源的电压平均值，从而调节信号灯亮度。具体实现方法:通过电阻R3、R4、三极管Q1、场效应管Q2如图2所示的原理来实现功能。
[0031]脉宽调制PWM的基本原理:控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲，使各脉冲的等值电压为正弦波形，所获得的输出平滑且低次谐波少。按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制，即可改变逆变电路输出电压的大小，也可改变输出频率。
[0032]脉冲宽度调制是一种模拟控制方式，其根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置，来实现晶体管或MOS管导通时间的改变，从而实现开关稳压电源输出的改变。这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定，是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
【权利要求】
1.一种延长移动式太阳能交通信号控制系统工作时间电路，包括直流电源供给电路(I)和信号灯电路(2)，其特征在于:所述的电路结构中还设置有光线亮度采集电路(3)、控制电路(4 )、以及电源电压调节电路(5 )，光线亮度采集电路(3 )的采样端与控制电路(4 )输入端连接，控制电路(4)的控制输出端与电源电压调节电路(5)的受控端连接，电源电压调节电路(5)的输入端连接直流电源供给电路(I)，电源电压调节电路(5)的输出端连接信号灯电路(2)。
2.根据权利要求1所述的一种延长移动式太阳能交通信号控制系统工作时间电路，其特征在于:所述的光线亮度采集电路(3)包括至少一个光敏电阻(Rl)和分压电阻(R2)，工作电源经光敏电阻(Rl)和分压电阻(R2)的串联入地，光敏电阻(Rl)和分压电阻(R2)的分压端与控制电路(4)的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的一种延长移动式太阳能交通信号控制系统工作时间电路，其特征在于:所述的控制电路(4)的控制芯片(Ul)的型号为STC12C5A60S2。
4.根据权利要求1所述的一种延长移动式太阳能交通信号控制系统工作时间电路，其特征在于:所述的电源电压调节电路(5)包括三极管(Q1)、场效应管(Q2)，以及配套的限流电阻，三极管(Ql)的基极与控制电路(4)的输出端连接，直流电源供给电路(I)的电源端通过限流电阻连接三极管(Ql)的集电极，经发射极后入地，三极管(Ql)的集电极连接场效应管(Q2)的栅极，场效应管(Q2)的漏极连接直流电源供给电路(I)的电源端，场效应管(Q2)的源极连接信号灯电路(2)。
5.根据权利要求1或4所述的一种延长移动式太阳能交通信号控制系统工作时间电路，其特征在于:所述的直流电源供给电路(I)为蓄电池。
6.根据权利要求1所述的一种延长移动式太阳能交通信号控制系统工作时间电路，其特征在于:所述的控制电路(4)的控制输出端输出的是脉冲控制信号。
【文档编号】H05B37/02GK203596109SQ201320793378
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】张千 申请人:深圳市博远交通设施有限公司