一种基于单片机的智能发光标志牌的制作方法

本实用新型属于智能交通和道路交通安全技术领域，具体涉及一种基于单片机的智能发光标志牌。

背景技术：

目前国内外对于交通标志牌的设计研究已经非常成熟，各种性能优异的逆反射材料的应用，使得交通标志的辨识变得更加容易，不论白天黑夜都能发挥优良的效果。但是，随着全球气候变化，大雾、雾霾、暴雨雪等恶劣天气出现频繁，由于这种天气下的能见度较低，极有可能造成行车时人们辨识不清远方的交通标志，这对于交通安全来说是一个重大的隐患。为保障人们在恶劣天气下的出行交通安全，亟需一种在能见度较低的天气下可以清楚辨识的发光交通标志。

国内外关于发光标志牌的研发比较少，现有的研究结果多为基于太阳能的普通LED发光标志牌。近几年青岛市在东海路、香港中路、山东路、胶宁高架路等主干道的路口推广使用了发光标志牌，安装的标志牌有T型路口提示牌、Y型路口提示牌、行人过马路三角警示牌、指路标志等十多种，市民们对发光标志牌的使用给予了认可，认为这种发光标志牌比传统的标志牌更容易辨识，更有助于保障市民的出行安全。目前使用的这种发光标志在太阳能电池可供电的情况下，一直处于发光工作状态，未能实现依据实际的天气能见度情况智能地工作，不利于能源的节约，智能化的发光标志牌有待研究。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服上述问题，提出一种基于单片机的智能发光标志牌，该标志牌不仅克服了在雾霾等不良天气条件下驾驶人对交通标志辨认不清的问题，有效减少不良天气条件下交通事故的发生，提高道路交通安全水平，而且有利于能源的节约利用。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种基于单片机的智能发光标志牌，包括：标志牌本体、太阳能电池模块、智能天气监测模块和LED灯模块；

所述太阳能电池模块与智能天气监测模块连接，智能天气监测模块与LED灯模块连接，所述LED灯模块设置在标志牌本体上。

进一步地，所述太阳能电池模块包括相互连接的太阳能电池板和蓄电池，所述蓄电池设置在标志牌本体的后部。

进一步地，所述LED灯模块包括布置在标志牌本体上，构成指示文字或者图案轮廓的若干串联连接的LED灯。

进一步地，所述智能天气监测模块包括：单片机，以及与单片机分别连接的LED驱动器、外部输入单元和总线接口；所述总线接口连接能见度传感器。

进一步地，所述标志牌本体上的文字或者图案采用逆反射材料制成。

进一步地，所述标志牌本体固定在立柱的悬臂上，在立柱的顶端设置太阳能电池板。立柱与悬臂的连接能够在一定上加固标志牌的连接，防止标志牌脱落。

本实用新型的有益效果是：

该标志牌能够根据实际的天气状况智能的工作。在良好的天气条件下，标志牌仅通过逆反射材料发挥作用，就可以向驾驶人提供清晰的交通标志信息；在雾霾等不良天气时，智能能见度监测仪器控制启动LED灯，通过LED灯发挥作用。高强度的LED单色点光源具有很强的穿透力，可以透过雾霾等向驾驶人提供交通标志信息，以使驾驶人采取正确的驾驶操作行为。该标志牌克服了在雾霾等不良天气条件下驾驶人对交通标志辨认不清的问题，可以有效减少在雾霾等不良天气条件下交通事故的发生，有助于提高道路的安全水平。

附图说明

图1是本实用新型基于单片机的智能发光标志牌结构示意图；

图2是本实用新型基于单片机的智能发光标志牌应用效果图；

其中，1、立柱；2、悬臂；3、标志牌本体；4、LED灯；5、太阳能电池板；6、蓄电池；7、能见度监测模块；8、连接线。

具体实施方式：

下面结合附图与实例对本实用新型做进一步说明：

一种基于单片机的智能发光标志牌，如图1所示，包括：标志牌本体3、太阳能电池模块、智能天气监测模块和LED灯模块；太阳能电池模块通过连接线8与智能天气监测模块连接，智能天气监测模块与LED灯模块连接，LED灯模块设置在标志牌本体3上。

标志牌本体3采用带有反光材料构成的交通信息文字和图案；太阳能电池模块包括太阳能电池板5和蓄电池6，太阳能电池板5可以充分有效地利用太阳能这一清洁能源，绿色环保；太阳能电池采用高效率多晶硅电池片制造，其转换率高达16％以上，衰减小，可靠性好，寿命长；采用阳极氧化优质铝合金边框制作，机械强度高，保证了较高的抗风等级和防暴性能，可适应各种复杂恶劣的气候条件下使用。

LED灯模块包括布置在标志牌本体3上，构成指示文字或者图案轮廓的若干串联连接的LED灯4。所采用的LED灯4光通量为51lm(@150mA)，为低能耗高亮度的LED二极管，光源为单点光源，在接收到智能天气感应模块发出的不良天气信息后，LED灯4启动，二极管发出光线，其光线具有较强的穿透力，可视距离大于500米，能够给驾驶人提供清晰的交通标志信息。

智能天气监测模块包括：单片机，以及与单片机分别连接的LED驱动器、外部输入单元和总线接口；总线接口连接能见度传感器。

采用AT89C52单片机作为处理器，通过总线接口获取能见度传感器的能见度监测数据，根据自身的需要，通过外部输入单元设置合适的能见度的值，将监测到的能见度数据与提前设定的数据进行对比，判定能见度状况是否良好，是否开启LED灯4；LED灯4在雾霾等恶劣天气条件下工作，LED灯4的可视距离大于500米，保证交通标志的易辨识性。

作为一种实施方式，将标志牌本体3固定在立柱1的悬臂2上，在立柱1的顶端设置太阳能电池板5。如图2所示。

作为另外一种实施方式，在立柱1中设置报警器，报警器与单片机连接，当能天气监测模块与单片机断开连接时，报警器发出报警信号。使得工作人员及时获知智能天气监测模块是否正常工作，同时，在一定程度上也能够防止智能天气监测模块的丢失。

在高速公路交通标志中使用这种发光标志牌，太阳能电池在良好的天气条件时向蓄电池6提供电能，蓄电池6中储蓄的电量可以保证智能能见度监测模块7的正常使用；在遇到雾霾等恶劣天气时，智能能见度监测模块7监测出能见度状况不良—能见度不足，智能能见度监测模块7发出能见度数据信息，判断能见度数据是否超过预设的阈值，通过LED驱动电路将LED灯4启动，此时交通标志牌发光，给驾驶人提供清晰的交通标志信息，以使驾驶人采取正确的驾驶操作行为。该标志牌能够解决在雾霾这种不良天气条件下驾驶人对交通标志辨认不清的问题，有效减少在恶劣雾霾天气条件下交通事故的发生，提高了道路的安全水平。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。