专利名称:数字显示自控交通指挥设施的制作方法
本实用新型涉及一种交通指挥设施，特别是一种有数字显示的自控交通指挥设施。
据检索，在本实用新型作出之前，用于交叉路口的自动控制交通指挥设施，大多采用分立元件或／和中规模集成电路的信号控制机和单面红、黄、绿三色信号灯。这种交通指挥设施除了信号灯亮度低、可见距离小之外，最大的不足之处在于它只是用色别不同的形式，给各种车辆的驾驶者和行人以暂停等候或允许通过的指令，而无法使人们知道暂停等候或允许通过的具体时间。在没有民警值班的路口，往往在转换成黄灯的瞬间(5～10秒)，绿灯方的路口车想趁黄灯时冲过去，红灯方路口车见黄灯亮了，准备起步，特别是非机动车，更是首当其冲。这样，很容易发生碰撞，造成事故。
本实用新型的目的是提供一种不但能给出色别不同的信号，而且还能同步地给出允许通过或等待时间的数字显示交通指挥系统，它可以克服现有技术的不足。
本实用新型的要点在于这种交通指挥设施包括红、黄、绿三色双向信号灯、双向数字显示器和一个以一位微处理器为核心的控制机，具有“复位”、“紧急情况”、“手动／自动判路”、“定时选择”等功能。控制机控制红、黄、绿三色双向信号灯自动转换，并使数字显示器显示的数字自设定的时间数逐秒递减至1，而后与灯同时翻转。
以下结合附图对本实用新型进行说明
图1是本实用新型的原理框图。
图2、图3分别为双向信号灯、双向数字显示器的结构示意图。
图4～8是电原理图。
本实用新型由双向交通指挥信号灯、双面2位数时间显示器及控制机组成。信号灯与时间显示器并排安装在交叉路口右侧的立柱上，控制机安置在交通民警值班岗亭中。控制机控制信号灯与数字显示器，对交叉路口各向行车实施指挥。
图1所示的框图中，1为一位微处理器系统，它包括IS、OL、ICU、EPROM、PC等部分；2为状态控制部分(接图3中X3～X6)；3为计时电路(含秒信号电路和键盘译码电路——见图4)；4为计时电路与数字显示器之间的译码、驱动及隔离单元(如图7所示)；5为数字显示器；6为OL与信号灯控制电路之间的驱动及隔离单元(如图6所示)；7为信号灯；其中1～4、7属于控制机部分。
图2所示的双面交通指挥信号灯具有红、黄、绿三种色别，它由箱体8、支架9、遮光罩10、反射器11、透镜12、灯泡13、灯座14构成。为了适合在全天候条件下使用，箱体8采用铝合金材料制成方棱折角型式，并在表面喷涂浅色防腐塑层，以增强色差；灯泡13为普通白炽灯泡；在本实用新型中，发明者采用的是60～100W的充气灯泡反射器11为抛线旋转面，可克服龟板状反射面由于焦距微小变化而导致信号灯半明半暗的不足；透镜12采用无机质的彩色玻璃制成外凸球面和内凹球面形式，可增强透光能力和增加信号的水平扩散角和垂直扩散角。
图3所示的双向数字显示器由箱体15、带2个“8”字键的框架16、灯泡17、红色透光材料18组成。带“8”字键的框架16中每个“8”字由7段空格构成，形如7段萤光数码管中的字体。7段空格中各安装3个充气灯泡17。各段空格内的灯泡的点燃或熄灭，直接受控制机控制，按一定规律点燃，则可显示出100以内的数字。
控制机由直流稳压电源、秒信号电路、置数电路、可编程序减法计数器、一位微处理器系统、译码器、隔离及驱动单元以及机壳、键盘(或拨盘)开关等辅助设备组成。
直流稳压电源采用的是典型的桥堆整流、三端式集成稳压器稳压电路，具有5V、12V等多种直流输出，如图8所示。
图4示出的秒信号电路由IC1、石英晶体19、三极管BG1及电阻器、二极管组成，由BG1集电极输出秒脉冲信号。IC1可采用BH007、CH279等，石英晶体20的谐振频率为32.768KHz。
置数电路(即2－10进制键盘／拨盘译码电路)，其任务是将任意选择(1～99秒之间)的时间，由8421编码的键盘(或拨盘)开关给出，并在一位微处理器控制下置入减法计数电路。它可以由拨盘开关和二极管矩阵构成，也可采用4×4阵霍尔按键、电阻及门电路组成(见1985年7月版《晶峰器件应用》)。
可编程序减法计数器用2块可预置1／N计数器(如C212C、C182、C185等)级联组成，如图4所示。如将置数端A、B、C、D与置数电路相连接，则可将2进制或2－10进制代码置入计数器，使计数器从预置数n确定的起始状态开始进行减法计数。用两块C182(或C212C)级联组成的1／N减法计数器的计数周期范围为1≤n≤99，用两块C185的计数周期范围为1≤n≤255。减法计数器的输出端接译码器YM的对应输入端。使用2个上述结构的计数器即能完成两正交方向的减法计数。
1／N计数器的“PE”端受5G14500F1agF控制，低位计数器的“12”脚与5G14512的X1相连。
图5示出了用5G14500系列电路组成的一个ICU系统的实际线路，它由6块LSI芯片和若干逻辑元件构成。
两块5G14516四位记数器构成8位程序记数器PC，寻址范围为0～255，一块2708(1K×8位)EPROM，作为程序存储器ROM，一块5G14500工业控制单元ICU，一块5G14512输入选择器IS，一块5G14599输出锁存器OL。系统采用循环控制结构方式工作，即存贮器中的指令可以反复执行，因此两块程序计数器接成加法模式。时钟信号由5G14500外接一电阻RX产生，在X1上跳变时计数器计数。两块计数器串联连接，向存贮器提供8位地址，可指示256条指令。当计数器计到最大状态后(全“1”)，再输入一个计数脉冲，就回到全“0”状态，如此周而复始，使得存贮器内的指令被循环执行。在这个系统中仅用256字节，因此把最高二位地址A8A9接地。存贮器的8位输出分成两部分，高四位为指令，低四位I／O地址。
反相器F5、F6，YF1组成开机清“0”电路。开机时，VDD电源加在电容器C3、C4上，并且对电容器C3、C4充电，电容器C3、C4充电到达VT(≈5V)期间，F5、YF1各输出一个正脉冲，使可编程序减法计数器及一位微处理器系统均清“0”。
本实用新型所涉及的指令程序，还是属于比较简单的，此地无需赘述。
本实用新型如安装可编程钟控定时电路，则可实现自动开关机，大大提高了自动化程度。
一位微处理器系统输入选择器IS(5G14512)的X0接5G14500的RR；X1接C212C“12”脚；X3～X6分别为“应急”、“东西绿(手动)”、“南北绿(手动)”、“手动判路”信号，由“手动／自动”开关从电源与“地”之间分压得到。
5G14599的锁存器输出Q0～Q2、Q3～Q5分别为东西、南北两方向的绿、黄、红信号灯控制讯号端，Q6为闪控信号端，与图6中Y6的一个输入端相接。Q0～Q5端的输出信号分别经与门Y0～Y5后送至驱动器MC1416(或5G1413)，驱动器各输出端信号由脉冲变压器B0～B5耦合至双向可控硅T0～T5的控制极，控制东西、南北二个方向红、黄、绿三色信号灯的点燃或熄灭。
可编程序减法计数输出的二进制代码“1”、“0”信号，经2－10进制7段显示译码器(如CD4026、C305等)转换成10进制数码信号，送至驱动器MC1416输入端，MC1416输出端信号经光电耦合器隔离后，分别控制双向可控硅T6～T12，T13～T19的控制极，使双向可控硅有规律导通，点燃“8”字键框中对应空格内的灯泡，显示器显示出数字。
图6中反相器F1、F2、电阻R1、R2、电容器C1，反相器F3、F4、电阻R3、R4、电容器C2构成典型的两级反相RC振荡器，与其他门电路一起组成信号灯闪控电路。
本实用新型的工作过程如下合上电源开关，系统即清零，通过键盘(或拨盘)开关，把东西、南北两个方向允许通过和暂停等候的时间输入对应的可编程序减法计数器，一位微处理器逐条取出EPROM中的内容，控制信号灯及数字显示器工作。如设定东西方向绿灯点燃(允许通行)时间为45秒，黄灯点燃时间为3秒，则正交方向(南北)红灯点燃(车辆暂停等候)时间亦为45秒，此期间内东西向数字显示器显示的数字自45开始以秒间隔递减，即45、44、43……，递减至3时，东西向绿灯开始闪烁(每0.5秒闪一次)，闪烁6次(3秒)后，东西向绿灯转黄灯，东西向显示器显示由1变为3后逐秒递减，经3秒后黄灯转红灯，东西向显示器显示设定的东西向红灯点燃的时间数；在完成上述过程的同时，南北向红色信号灯点燃，南北向数字显示器显示的数字同样自45开始逐秒递减，当南北向显示器显示“1”，则1秒钟以后南北向红灯开始闪烁，南北向显示器返回3再倒数计数，直至“1”，红灯转绿灯，南北向显示器显示绿灯点燃时间(与东西向红灯时间相等)。如不改变设定的时间，则信号灯及显示器周而复始循环工作。
两正交方向信号灯点燃时间，可由交通值班民警根据车辆流量情况而调整。
当遇到紧急情况，则可通过“应急”开关，迫使信号灯和数字显示器改变状态，作出应急措施。
本实用新型与现有的自动控制交通信号指挥设施相比，除了具有双向显示，信号灯亮度高，可见距离大等特点外，最大的优点在于它能给行至交叉路口的车辆以具体的等待或允许通过的时间，因此可以使红灯方减少因等待而引起的焦躁情绪，使绿灯方能充分估计可否通过路口，为确保交通安全，节能，减少事故起到较好的作用。
权利要求
1.一种数字显示自控交通指挥设施，由红、黄、绿三色信号灯、数字显示器和控制机组成，其特征在于双向信号灯、双向数字显示器的光源均是普通白炽灯泡，控制机的核心是一个包括IS、OL、ICU、EPROM、PC5部分的一位微处理器系统和一个由2块可预置二进制1/N计数器级联而成的减法计数器，微处理器系统采用循环控制结构方式工作，输入选择器IS的一个输入通道与减法计数器的低位计数器的“2”脚相连接，X3～X6作为状态控制端，ICU的FlagF与减法计数器的“PE”端相连接，锁存器输出端Q0～Q5为东西、南北方向信号灯控制讯号端，减法计数器的输出端经2-10进制7段显示译码器、驱动器、光电耦合器双向可控硅与双向数字显示器连接。
2.根据权利要求
1所述的交通指挥设施，其特征在于一位微处理器系统是由6块5G14500系列电路构成的。
专利摘要
一种数字显示自控交通指挥设施，包括红、黄、绿三色双向信号灯、双向2位数显示器和具有“复位”、“紧急情况”、“手动/自动判路”、“定时选择”功能的控制机三个组成部分，它不仅能给出色别不同的信号，而且还能给行至交叉路口的车辆以具体的等候或允许通过的时间，因此可以使红灯方减少因等待而引起的焦躁情绪，使绿灯方能充分估计可否通过路口，为确保交通安全，减少事故起到积极的作用。
文档编号G08G1/09GK87207659SQ87207659
公开日1988年7月13日 申请日期1987年5月3日
发明者杜尧明 申请人:苏州市公安局交通民警大队导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan