专利名称：一种交通信号机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种信号控制装置，尤其是涉及一种交通信号机。
背景技术：
交通信号机是控制交叉路口交通信号的重要设备，是交通信号控制系统的重要组成 部分，各种交通控制方案，最终都由交通信号机来实现。目前，在我国的大、中型城市 交通管理中，己经普遍使用了交通信号机对交叉路口交通信号的控制。交通信号机的技 术水平、可靠性都直接关系到它在道路交通信号控制及信号控制系统中所发挥作用的大 小，从而对城市道路交通管理的科学性、有效性产生最直接的影响。
我国现有的交通信号机主要分为两类 一类主要利用单片机作为处理器，采用直接 输出的方法，其交通控制功能简单，但这种交通信号机难以与控制中心进行联网以及难 以实现区域交通协调控制等功能，不能适应现代化大路口交通控制的要求；另一类则是
基于工控机或PC104，这种交通信号机功能非常强大，但由于工控机或PC104都是按通
用计算机标准设计，而并非专门针对交通信号机的应用设计，使得这种交通信号机硬件 结构复杂、成本高且有很多功能闲置不用，此外，这种交通信号机对于复杂的路口不具 有灵活性。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低，且能方便地与控制 中心联网以及实现区域交通协调控制的交通信号机。
本发明实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为 一种交通信号机，其包括 信号机箱本体和信号灯，所述的信号机箱本体内设置有工作电源和与所述的工作电源连
接的用于控制该交通信号机工作的控制器，所述的信号机箱本体内还设置有信号调制电 路和第一主控模块，所述的信号灯上设置有信号解调电路、第二主控模块和输出驱动模 块，所述的控制器的输出端与所述的第一主控模块的输入端连接，所述的第一主控模块 的输出端与所述的信号调制电路的输入端连接，所述的信号调制电路的输出端输出载波 信号，该载波信号通过电源线或电力线输入到所述的信号解调电路的输入端，所述的信 号解调电路的输出端与所述的第二主控模块的输入端连接，所述的第二主控模块的输出端与所述的输出驱动模块的输入端连接，所述的输出驱动模块的输出端与所述的信号灯 连接。
所述的第一主控模块包括用于接收所述的控制器输出的控制信号的单片机，所述的 第二主控模块包括用于接收所述的信号解调电路输出的解调信号的单片机，所述的输出 驱动模块包括用于接收所述的单片机的输出信号的功率管。
所述的信号调制电路包括电容、场效应管、第一三极管和第一二极管，所述的工作 电源分别与所述的电容的正极和所述的场效应管的漏极连接，所述的工作电源通过第一 电阻与所述的场效应管的栅极连接，所述的第一三极管的集电极通过第二电阻与所述的 场效应管的栅极连接，外部输入信号通过第三电阻与所述的第一三极管的基极连接，所 述的电容的负极和所述的第一三极管的发射极分别接地，所述的场效应管的源极与所述 的第一二极管的正极连接，所述的第一二极管的负极输出载波信号，该载波信号输入到 所述的信号解调电路的输入端。
所述的信号解调电路包括第二二极管、发光二极管、第二三极管和第三三极管，所 述的第二二极管的负极与所述的信号调制电路的输出端连接，所述的第二二极管的正极 通过第四电阻与所述的第二三极管的基极连接，所述的第二三极管的集电极一路与所述 的发光二极管的负极连接，所述的第二三极管的集电极另一路与所述的第三三极管的基 极连接，所述的发光二极管的正极通过第六电阻和第七电阻与所述的第三三极管的集电 极连接，所述的第六电阻和所述的第七电阻之间连接有电源，所述的第三三极管的集电 极通过输出的解调信号与所述的主控模块的输入端连接，所述的第二三极管的基极通过 第五电阻接地，所述的第二三极管的发射极和所述的第三三极管的发射极分别接地。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于设置有信号调制电路和信号解调电路，能 有效地对信号灯的运行状况进行实时控制，且控制灵活，同时信号的有效传输距离可达 到1000m左右；在信号调制电路与信号解调电路之间采用了电源线或电力线进行信号的 线载传输，电力线载波可扩展到几公里或更远，不仅能够很好地实现联网管理及区域交 通的协调控制，适应现代化大路口交通控制的要求，而且不存在连接困难的问题，走向 任意化，使得施工、布线更为简单；此外，本实用新型结构简单、成本低、工作可靠，
且大大减少了布线和连接的时间。
图1为本实用新型的简单结构示意图
图2为本实用新型的信号调制电路图 图3为本实用新型的信号解调电路图 图4为信号调制电路的输出波形图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图所示， 一种交通信号机，其包括信号机箱本体1和信号灯2，信号机箱本体1 内设置有工作电源3和与工作电源3连接的用于控制该交通信号机工作的控制器4，信 号机箱本体1内还设置有信号调制电路11和第一主控模块5，信号调制电路11由工作 电源3供电，信号灯2上设置有信号解调电路(图1中未示出，具体电路如图3所示)、 第二主控模块(图中未示出)和输出驱动模块(图中未示出)，控制器4的输出端与第 一主控模块5的输入端连接，第一主控模块5的输出端与信号调制电路11的输入端连 接，信号调制电路ll接收输入信号，该输入信号为控制信号，信号调制电路ll的输出 端输出合成信号，该合成信号为载波信号，信号调制电路11的输出端通过电源线或电 力线将载波信号输入到解调电路的输入端，信号解调电路的输出端与第二主控模块的输 入端连接，第二主控模块的输出端与输出驱动模块的输入端连接，输出驱动模块的输出 端与信号灯连接。本实施例中的如采用电力线载波可扩展到几公里或更远，适合联合管 理及区域的协调控制。
第一主控模块5包括用于接收控制器4输出的控制信号的单片机(图中未示出)， 第二主控模块包括用于接收信号解调电路输出的解调信号的单片机，第一主控模块5和 第二主控模块中使用单片机可保证该交通信号机实际使用过程中的可靠性，单片机对数 据需要加校验。输出驱动模块主要功能是驱动信号灯2变化，其包括用于接收第二主控 模块中的单片机的输出信号的功率管(图中未示出)。
信号调制电路11包括电容E、场效应管M、第一三极管Q1和第一二极管D1，工 作电源3分别与电容E的正极和场效应管M的漏极D连接，工作电源3通过第一电阻 Rl与场效应管M的栅极G连接，第一三极管Ql的集电极Cl通过第二电阻R2与场效 应管M的栅极G连接，外部输入信号(控制信号)通过第三电阻R3与第一三极管Q1 的基极Bl连接，电容E的负极和第一三极管Ql的发射极El分别接地，场效应管M 的源极S与第一二极管D1的正极连接，第一二极管D1的负极输出合成信号(载波信 号)，该合成信号输入到信号解调电路的输入端。本实施例是在工作电源3的直流电部 分加入输入信号，当输入信号为低电平(0)时，信号调制电路ll无合成信号输出，即 输出电压为0V;当输入信号为高电平(1)时，信号调制电路11输出的合成信号为工 作电源3的电压24V,由此经过信号调制电路11后输出的合成信号的波形图如图4所 示；由于无输入信号时，输入端一直处于高电平，因此信号调制电路11输出的合成信 号总是为工作电源3的电压，使信号解调电路的供电得以维持。
信号解调电路的主要功能是从接收到的合成信号成分解出合适电平的解调信号，为 接收解调信号的单片机产生需要的交通信号值。信号解调电路包括第二二极管D2、发 光二极管LED、第二三极管Q2和第三三极管Q3，第二二极管D2的负极与信号调制电路ll的输出端连接，第二二极管D2的正极通过第四电阻R4与第二三极管Q2的基极 B2连接，第二三极管Q2的集电极C2 —路与发光二极管LED的负极连接，第二三极管 Q2的集电极C2另一路与第三三极管Q3的基极B3连接，发光二极管LED的正极通过 第六电阻R6和第七电阻R7与第三三极管Q3的集电极C3连接，第六电阻R6和第七 电阻R7之间连接有电源VCC，第三三极管Q3的集电极C3通过输出的解调信号与主 控模块6的输入端连接，第二三极管Q2的基极B2通过第五电阻R5接地，第二三极管 Q2的发射极E2和第三三极管Q3的发射极E3分别接地。
该交通信号机通过信号调制电路11和信号解调电路可实现对多个信号灯的控制和 信息获得；其信号的有效传输距离可达1000m。由于该交通信号机的通信线路只有一根， 使得在系统的接线上既简单又方便，排除了在连接时存在错误的弊端。
本实施例中的信号灯2包括三色信号灯、转弯箭头灯以及其他各类信号灯。 本实施例中的控制器4、单片机和功率管均采用市售的通用器件。
权利要求1、一种交通信号机，其包括信号机箱本体和信号灯，所述的信号机箱本体内设置有工作电源和与所述的工作电源连接的用于控制该交通信号机工作的控制器，其特征在于所述的信号机箱本体内还设置有信号调制电路和第一主控模块，所述的信号灯上设置有信号解调电路、第二主控模块和输出驱动模块，所述的控制器的输出端与所述的第一主控模块的输入端连接，所述的第一主控模块的输出端与所述的信号调制电路的输入端连接，所述的信号调制电路的输出端输出载波信号，该载波信号通过电源线或电力线输入到所述的信号解调电路的输入端，所述的信号解调电路的输出端与所述的第二主控模块的输入端连接，所述的第二主控模块的输出端与所述的输出驱动模块的输入端连接，所述的输出驱动模块的输出端与所述的信号灯连接。
2、 如权利要求1所述的一种交通信号机，其特征在于所述的第一主控模块包括用 于接收所述的控制器输出的控制信号的单片机，所述的第二主控模块包括用于接收所述 的信号解调电路输出的解调信号的单片机，所述的输出驱动模块包括用于接收所述的单 片机的输出信号的功率管。
3、 如权利要求1所述的一种交通信号机，其特征在于所述的信号调制电路包括电 容、场效应管、第一三极管和第一二极管，所述的工作电源分别与所述的电容的正极和 所述的场效应管的漏极连接，所述的工作电源通过第一电阻与所述的场效应管的栅极连 接，所述的第一三极管的集电极通过第二电阻与所述的场效应管的栅极连接，外部输入 信号通过第三电阻与所述的第一三极管的基极连接，所述的电容的负极和所述的第一三 极管的发射极分别接地，所述的场效应管的源极与所述的第一二极管的正极连接，所述 的第一二极管的负极输出载波信号，该载波信号输入到所述的信号解调电路的输入端。
4、 如权利要求3所述的一种交通信号机，其特征在于所述的信号解调电路包括第 二二极管、发光二极管、第二三极管和第三三极管，所述的第二二极管的负极与所述的 信号调制电路的输出端连接，所述的第二二极管的正极通过第四电阻与所述的第二三极 管的基极连接，所述的第二三极管的集电极一路与所述的发光二极管的负极连接，所述 的第二三极管的集电极另一路与所述的第三三极管的基极连接，所述的发光二极管的正 极通过第六电阻和第七电阻与所述的第三三极管的集电极连接，所述的第六电阻和所述 的第七电阻之间连接有电源，所述的第三三极管的集电极通过输出的解调信号与所述的 主控模块的输入端连接，所述的第二三极管的基极通过第五电阻接地，所述的第二三极 管的发射极和所述的第三三极管的发射极分别接地。
专利摘要本实用新型公开了一种交通信号机，其包括信号机箱本体和信号灯，信号机箱本体内设置有工作电源、控制器、信号调制电路和第一主控模块，信号灯上设置有信号解调电路、第二主控模块和输出驱动模块，信号调制电路的输出端输出载波信号，该载波信号通过电源线或电力线输入到信号解调电路的输入端，信号解调电路的输出端与第二主控模块的输入端连接，第二主控模块的输出端与输出驱动模块的输入端连接，优点在于设置有信号调制电路和信号解调电路，能有效地对信号灯的运行状况进行实时控制，且控制灵活；采用了电源线或电力线进行信号的传输，不仅能够实现联网管理，而且布线更简单；此外，本实用新型结构简单、成本低、工作可靠，布线和连接简单。
文档编号G08G1/09GK201237839SQ20082008475
公开日2009年5月13日 申请日期2008年3月31日 优先权日2008年3月31日
发明者严洁卿, 俞建定, 军 叶, 孙才法 申请人:宁波大学