一种新型交通信号灯亮度自动控制的电路结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及交通控制领域，具体的说是涉及一种新型交通信号灯亮度自动控制的电路结构，该电路结构包括一主控电路及与主控电路电连接的红绿灯显示LED点阵电路、光控及复位电路、时钟电路、稳压电路。通过MCUU3单片机对RTC芯片U4的通讯，获取当前的日期时间，MCUU3单片机根据当前日期时间，控制LED模组的LED灯进入白天或夜晚的红绿灯控制模式；当到达日出时间红绿灯进入白天工作模式，通过MCUU3单片机根据获取的外部光强数据逐渐增加红绿灯显示LED点阵的输入电压；当到达日落时间红绿灯进入夜晚工作模式，通过MCUU3单片机根据获取的外部光强数据逐渐降低红绿灯显示LED点阵的输入电压。
【专利说明】一种新型交通信号灯亮度自动控制的电路结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及交通控制领域，具体的说是涉及一种新型交通信号灯亮度自动控制的电路结构。
【背景技术】
[0002]现有的交通信号灯通常为LED发光管组成的点阵发光盘，其内部由直流电压驱动；由于现有的交通信号灯内部的直流电源电压通常是固定的，所以交通信号灯在任何时刻的显示亮度都使固定的，当夜晚来领室外光线变暗时，交通信号灯的发光亮度并没有降低，因此交通信号灯的亮度会过大，容易造成机动车驾驶员视觉炫目的感觉，存在交通隐患；同时，夜晚的交通信号灯过大的亮度，也会造成不必要的电能浪费，不利于节能减排。
实用新型内容
[0003]针对上述技术中的不足，本实用新型提供了一种新型交通信号灯亮度自动控制的电路结构，该电路结构通过主控电路及与主控电路电连接的红绿灯显示LED点阵电路、光控及复位电路、时钟电路、稳压电路使交通信号灯亮度自动控制。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型通过以下方案来实现:一种新型交通信号灯亮度自动控制的电路结构，包括一主控电路及与主控电路电连接的红绿灯显示LED点阵电路、光控及复位电路、时钟电路、稳压电路。
[0005]进一步的，所述主控电路包括一单片机，该单片机的型号为STC12C5A60S2，所述单片机14号线、15号线电连接电容C11、电容C12、晶振器Y1、电阻R6，所述电容C11、电容C12并联后电连接电阻R6，在电容Cl 1、电容C12之间连接晶振器Yl。
[0006]进一步的，所述单片机4号线电连接电容C7、开关按键SWl，所述电容C7、开关按键Sffl串联后与电阻R6连接。
[0007]进一步的,所述红绿灯显示LED点阵电路包括红绿灯LED模组,该LED模组电连接电阻R5，电阻R1、R2串联，电阻R3、R4串联，电阻R1、R2串联后与电阻R3、R4并联，电阻R3、R4串联后与电容Cl并联，所述电阻R1、R2与电容Cl并联，所述电容Cl与二极管Dl串联，所述电阻R3、R4与二极管Dl串联，所述电阻R1、R2与二极管Dl串联，所述电容Cl、二极管Dl串联后与保险丝LI并联。
[0008]进一步的，所述光控及复位电路包括光敏电阻RLl、电阻R9、电阻R10、电阻R7、电容C10，所述光敏电阻RL1、电阻R9、电阻R10、电容ClO并联，并联后与电阻R7串联。
[0009]进一步的，所述时钟电路包括加密时钟芯片8563，该加密时钟芯片8563的1、2号线连接晶振Y2构成回路，所述加密时钟芯片8563的I号线还电连接电容C5，所述加密时钟芯片8563的5、6号线分别电连接电阻R12、R13，电阻R12、R13并联，并联后电连接二极管D2，二极管D2电连接加密时钟芯片8563的8号线构成回路，所述二极管D2还电连接电容C15，电容C15接地，电容C15串联二极管D3，二极管D3、D2串联，二极管D3连接电源BT2。
[0010]进一步的，所述稳压电路包括三端电压稳压电源模块7805，该电源模块7805电源输入端电连接电容C3、C2，电源输出端电连接电容C6、C4,所述电容C3、C2并联，电容C6、C4并联。
[0011]本实用新型的有益效果是:
[0012]1.改进红绿灯灯亮度显示的控制为自动控制方式。
[0013]2.自动根据日出日落时间控制红绿灯的亮度输出，日出时亮度升高，日落后亮度降低。
[0014]3.对日落后的时间辅助光敏控制，根据日落后的室外光线强度的逐渐降低精细的控制红绿灯的亮度逐渐降低。
[0015]4.本实用新型即可以在不用增加太大的硬件电路设计的成本上大大提高交通信号灯红绿灯的显示性能，使红绿灯的亮度显示更好的符合人眼的时间要求。
[0016]5.提高交通出行的安全性，并实现节能减排。
[0017]6.保持传统的交通信号灯简洁的安装和调试方式不变，从而实现不增加额外成本实现性能上质的飞跃。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型主控电路。
[0019]图2为本实用新型红绿灯显示LED点阵电路。
[0020]图3为本实用新型光控及复位电路。
[0021]图4为本实用新型时钟电路。
[0022]图5为本实用新型稳压电路。
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图对本实用新型作详细说明。
[0024]一种新型交通信号灯亮度自动控制的电路结构，包括一主控电路及与主控电路电连接的红绿灯显示LED点阵电路、光控及复位电路、时钟电路、稳压电路。
[0025]请参照附图1，所述主控电路包括一单片机，该单片机的型号为STC12C5A60S2，所述单片机14号线、15号线电连接电容CU、电容C12、晶振器Y1、电阻R6，所述电容CU、电容C12并联后电连接电阻R6，在电容CU、电容C12之间连接晶振器Yl。所述单片机4号线电连接电容C7、开关按键SW1，所述电容C7、开关按键SWl串联后与电阻R6连接。
[0026]请参照附图2,所述红绿灯显示LED点阵电路包括红绿灯LED模组,该LED模组电连接电阻R5，电阻R1、R2串联，电阻R3、R4串联，电阻Rl、R2串联后与电阻R3、R4并联，电阻R3、R4串联后与电容Cl并联，所述电阻R1、R2与电容Cl并联，所述电容Cl与二极管Dl串联，所述电阻R3、R4与二极管Dl串联，所述电阻Rl、R2与二极管Dl串联，所述电容Cl、二极管Dl串联后与保险丝LI并联。
[0027]请参照附图3，所述光控及复位电路包括光敏电阻RL1、电阻R9、电阻R10、电阻R7、电容C10，所述光敏电阻RL1、电阻R9、电阻R10、电容ClO并联，并联后与电阻R7串联。
[0028]请参照附图4，所述时钟电路包括加密时钟芯片8563，该加密时钟芯片8563的1、2号线连接晶振Y2构成回路，所述加密时钟芯片8563的I号线还电连接电容C5，所述加密时钟芯片8563的5、6号线分别电连接电阻R12、R13，电阻R12、R13并联，并联后电连接二极管D2，二极管D2电连接加密时钟芯片8563的8号线构成回路，所述二极管D2还电连接电容C15，电容C15接地，电容C15串联二极管D3，二极管D3、D2串联，二极管D3连接电源BT2。
[0029]请参照附图5，所述稳压电路包括三端电压稳压电源模块7805，该电源模块7805电源输入端电连接电容C3、C2,电源输出端电连接电容C6、C4,所述电容C3、C2并联，电容C6、C4并联。
[0030]本实用新型交通信号灯亮度控制采用全新设计理念，对环境光照的感知监控采用数字AD技术，通过对模拟光强电压进行数字采样，把模拟的光强信号转变成微处理器可以识别的数字信号，根据当前环境光强计算出交通信号灯发光体需要的驱动电压，对LED发光部件的输出电压进行精准的控制，从而可以很便捷的实现红绿灯亮度自动控制。针对不同的地理位置所处的经纬度不同以及不同的季节日期，日出日落时间也不同，本实用新型采用时钟电路自动计算当地的日出日路时间，根据日出日落时间交替的变化，红绿灯亮度控制系统更随日出日路时间变化进行亮度自动控制。
[0031]通过MCU U3单片机模拟I2C总线读取实时时钟芯片U4内部的当前日期和时间，通过MCU U3内部数据库查询计算出当前红绿灯所处地理位置的日出日落时刻点，判断红绿灯是即将进入白天工作模式还是即将进入夜晚工作模式。
[0032]由电阻R9、R7、R10、光敏电阻RLl构成的分压电路，当环境光强变化时，RLl的阻值会发生变化，光强越强，RLl的阻值越小，相反则RLl阻值越大，因此通过MCU U3的AD转换通道ADCO在R9上端采样电压即反应外部环境的光强，当外部光强越大，R9上端的电压越小，反之则越大。
[0033]红绿灯的亮度控制取决于红绿灯显示LED点阵的输入电压” VLED0UT”值的大小，电压越大，红绿灯的亮度越高，电压越小，红绿灯的亮度越低。
[0034]由MCU U3单片机的AD转换通过ADCl通过分压电阻R3，R4采集R4上端的电压再由MCU U3单片机控制红绿灯显示LED点阵的输入电压“VLED0UT”的值；MCU U3单片机的Pl.3输出PWM调制信号到电阻Rll和电容C13组成的RC网络产生的控制电压“VADJ”控制Ul输出直流电压“VLED0UT “。
[0035]通过MCU U3单片机对RTC芯片U4的通讯，获取当前的日期时间，MCU U3单片机根据当前日期时间，控制LED模组的LED灯进入白天或夜晚的红绿灯控制模式；当到达日出时间红绿灯进入白天工作模式，通过MCU U3单片机根据获取的外部光强数据逐渐增加红绿灯显示LED点阵的输入电压；当到达日落时间红绿灯进入夜晚工作模式，通过MCU U3单片机根据获取的外部光强数据逐渐降低红绿灯显示LED点阵的输入电压。
[0036]以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种新型交通信号灯亮度自动控制的电路结构，其特征在于:包括一主控电路及与主控电路电连接的红绿灯显示LED点阵电路、光控及复位电路、时钟电路、稳压电路。
2.根据权利要求1所述的一种新型交通信号灯亮度自动控制的电路结构，其特征在于:所述主控电路包括一单片机，该单片机的型号为STC12C5A60S2，所述单片机14号线、15号线电连接电容Cl 1、电容C12、晶振器Yl、电阻R6，所述电容Cl 1、电容C12并联后电连接电阻R6，在电容C11、电容C12之间连接晶振器Yl。
3.根据权利要求2所述的一种新型交通信号灯亮度自动控制的电路结构，其特征在于:所述单片机4号线电连接电容C7、开关按键SW1，所述电容C7、开关按键SWl串联后与电阻R6连接。
4.根据权利要求1所述的一种新型交通信号灯亮度自动控制的电路结构，其特征在于:所述红绿灯显示LED点阵电路包括红绿灯LED模组，该LED模组电连接电阻R5，电阻Rl、R2串联，电阻R3、R4串联，电阻Rl、R2串联后与电阻R3、R4并联，电阻R3、R4串联后与电容Cl并联，所述电阻Rl、R2与电容Cl并联，所述电容Cl与二极管Dl串联，所述电阻R3、R4与二极管Dl串联，所述电阻Rl、R2与二极管Dl串联，所述电容Cl、二极管Dl串联后与保险丝LI并联。
5.根据权利要求1所述的一种新型交通信号灯亮度自动控制的电路结构，其特征在于:所述光控及复位电路包括光敏电阻RL1、电阻R9、电阻R10、电阻R7、电容C10，所述光敏电阻RL1、电阻R9、电阻R10、电容ClO并联，并联后与电阻R7串联。
6.根据权利要求1所述的一种新型交通信号灯亮度自动控制的电路结构，其特征在于:所述时钟电路包括加密时钟芯片8563，该加密时钟芯片8563的1、2号线连接晶振Y2构成回路，所述加密时钟芯片8563的I号线还电连接电容C5，所述加密时钟芯片8563的5、6号线分别电连接电阻R12、R13，电阻R12、R13并联，并联后电连接二极管D2，二极管D2电连接加密时钟芯片8563的8号线构成回路，所述二极管D2还电连接电容C15，电容C15接地，电容C15串联二极管D3，二极管D3、D2串联，二极管D3连接电源BT2。
7.根据权利要求1所述的一种新型交通信号灯亮度自动控制的电路结构，其特征在于:所述稳压电路包括三端电压稳压电源模块7805，该电源模块7805电源输入端电连接电容C3、C2，电源输出端电连接电容C6、C4,所述电容C3、C2并联，电容C6、C4并联。
【文档编号】G08G1/07GK203786900SQ201420094083
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年3月4日 优先权日:2014年3月4日
【发明者】陈乙周 申请人:深圳市林润实业有限公司