自适应交通信号倒计时显示装置制造方法
【专利摘要】一种自适应交通信号倒计时显示装置，其主要技术特征是它包括系统调度模块分别连接电源管理模块和灯色检测模块和触发信号检测模块、倒计时信息接收模块、显示倒计时信息模块；倒计时信息接收模块分别连无线模块、网络模块、电力载波通信模块、RS-485通信模块。本实用新型通信模式支持无线模式、载波模式和有线通信模式，提供灵活通信传输模式；触发支持100ms~300ms的宽范围触发脉冲，支持多种型号信号机输出的触发信号；学习模式下支持单周期学习显示方式；显示模块不仅支持笔画条单数位、双数位和多数位显示方式，还支持点阵显示模块，可支持简单的提示信息，满足用户各种显示需求。本实用新型采用高压模块与低压模块隔离的设计架构，高压部分与低压部分采用光耦隔离，既增强了系统稳定性，又便于维修。本实用新型力求做到线路简化、性能稳定、工作模式切换时显示平滑过渡，为智能交通控制和管理领域提供高性能价格比并且功能完善的交通信号倒计时装置。
【专利说明】自适应交通信号倒计时显示装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于智能交通控制领域。
【背景技术】
[0002]目前，交通信号倒计时显示装置被广泛用于智能交通信号灯控制系统中，其作用主要显示当前交通红、黄、绿信号剩余时间。该装置目前采用技术方式有较多，单学习式、单RS-485通信式、单信号触发式、触发学习组合式、通信学习组合式等。单学习式倒计时显示装置适合于没有通信线缆的环境，节省敷设费用，缺点是显示信息在时段切换时或在协调式系统自感应和自适应控制中经常出现数字紊乱状态；单通信式适合倒计时信息提示多变的场合，但是如果通信中断则只能熄灭倒计时显示装置；单触发式控制方式平滑了单学习式和单通信式的部分矛盾，其缺点是部分交通信号机没有触发功能无法完成正常倒计时信息显示。由于单一控制方式的倒计时显示装置存在诸多缺陷，不少厂家开发出各种组合式产品，如触发学习式、通信触发式、通信学习式等多种产品，极大丰富了倒计时显示装置市场。从产品本身来说，都是性能稳定的产品，然后从应用功能上来说普遍存在如下不足:1)不能同时支持通信触发学习自适应；2)通信模式必须增加通信线缆；3)不支持简单交通诱导提示信息。比如，
[0003]1.专利号CN102938212A《通信式道路交通信号倒计时显示器》提供了一种通信式道路交通信号倒计时显示器，该实用新型未涉及学习式和触发式控制方法，无法解决通信中断情况下倒计时熄灭的问题；
[0004]2.专利号CN102750831A《道路交通信号倒计时显示装置》、CN103150917A《道路交通信号倒计时显示装置》和专利号CN202177976U《一种交通信号灯倒计时装置》分别提供了一种学习型道路交通信号倒计时显示装置，该实用新型未涉及通信部分的解决方案，无法提供真正解决相位突变时倒计时平滑显示的问题。
[0005]3.专利号CN102682614A《触发式控制显示的倒计时显示器及显示控制方法》提供了一种触发式控制显示倒计时显示器，未涉及通信和学习方式使得应用灵活性稍显不足。
[0006]4.专利号CN202177976U《一种交通信号灯倒计时装置》提供了一种基于点阵显示屏的学习式倒计时器，缺点与第2种类型的倒计时器类似。
【发明内容】
[0007]本实用新型采用通信、触发和学习平滑切换自适应算法，支持交通信号倒计时器在通信、触发和学习模式间自动平滑切换，解决了系统升级需要更换相应倒计时器的困惑的自适应交通信号倒计时显示装置。
[0008]本实用新型是通过如下技术方案来实现的:一种自适应交通信号倒计时显示装置，其主要技术特征是它包括系统调度模块分别连接电源管理模块和灯色检测模块和触发信号检测模块、倒计时信息接收模块、显示倒计时信息模块；倒计时信息接收模块分别连无线模块、网络模块、电力载波通信模块、RS-485通信模块；电源管理模块采用RS407桥堆组成桥式整流电路，灯色检测模块和触发信号检测模块通过二极管S2M和分压电路经过P521光耦提供灯态信号至单片机STC15W408S的1端口 ；无线接收模块选择通用模块，其输出信号为RS-232串行信号，通过控制板上的接口芯片MAX232传输至STC15W408S的1端口；RS-485数据接收模块芯片采用型号为65LBC3082的工业级RS-485串行片；电力载波模块的载波芯片采用SC1128扩频通信芯片；系统调度模块为CPU模块，包括STC15W408S单片机、MAX232串行通信芯片和1 口 ；倒计时及简洁诱导信息显示模块的笔画式倒计时显示模土夹，采用IRF9540控制倒计时颜色，芯片ULN2803驱动笔画；倒计时及简洁诱导信息显示模块的点阵显示模块通过拨码实现是否接收和显示通信倒计时信息；驱动显示模块采用芯片APM4953，数据总线隔离芯片型号为74HC245，然后由驱动模块74HC595驱动点阵显示相应的倒计时或诱导信息；
[0009]所述电源管理模块为桥式整流电路的进出两路分别接型号为4007的正反二极管，然后并联一起作为开关电源的输入。
[0010]本实用新型通信模式支持无线模式、载波模式和有线通信模式，提供灵活通信传输模式；触发支持lOOmslOOms的宽范围触发脉冲，支持多种型号信号机输出的触发信号；学习模式下支持单周期学习显示方式；显示模块不仅支持笔画条单数位、双数位和多数位显示方式，还支持点阵显示模块，可支持简单的提示信息，满足用户各种显示需求。本实用新型采用高压模块与低压模块隔离的设计架构，高压部分与低压部分采用光耦隔离，既增强了系统稳定性，又便于维修。本实用新型力求做到线路简化、性能稳定、工作模式切换时显示平滑过渡，为智能交通控制和管理领域提供高性能价格比并且功能完善的交通信号倒计时装置。
[0011]本实用新型线路设计简洁，性能稳定、工作模式切换时显示平滑过渡；触发部分支持10(T300ms宽范围脉冲触发；学习时间短，仅需一个完整周期即可显示倒计时信息;支持笔画倒计时显示和点阵倒计时显示；高压采集电路与低压检测电路完全隔离，增强了系统安全性且便于维护。通信部分采用工业级485串行通信芯片65LBC3082，支持RS-485串行通行方式；本实用新型所涉及装置设计有载波通信外围电路模块，载波芯片采用SC1128扩频通信芯片。本实用新型所涉及装置增加了网络模块即网络通信扩展模块，网络通信芯片采用RTL8019AS ;通信、触发和学习模式调度切换采用基于闭环学习模式，综合触发和通信信号，实时动态平滑输出相应的倒计时信息。RS-232芯片采用工业级MAX232芯片，采用光耦EL817实施光电隔离。无线通信模块采用470Mhz无线通信模块。中央处理器采用STC15W408S单片机，采用IT模式(I时钟周期/指令)主频可达到6(Γ420ΜΗζ，相当于普通8051单片机的7?12倍。
[0012]【专利附图】
【附图说明】:
[0013]图1为自适应交通信号倒计时显示装置工作原理；
[0014]图2为自适应交通信号倒计时显示装置原理图；
[0015]图3为电源管理原理图；
[0016]图4为信号采集电路原理图。
[0017]【具体实施方式】:
[0018]如图1-图4所示，I为电源管理与信号采集模块，包含模块如图3和图4所示，电源管理部分采用RS407桥堆作为整流电路，3飞组信号只要有一组提供电源就可以保证控制模块能正常获取工作电压；通过S2M和分压电路经过EL817光耦提供灯态信号至单片机STC15W408S的1端口，由完成STC15W408S完成信号采集与处理。
[0019]2为无线接收模块，接收模块选择通用模块，其输出信号为RS-232串行信号，通过控制板上的接口芯片MAX232传输至STC15W408S的1端口，用软件读取端口，输入缓存，得到相应数据，获取倒计时显示信息。
[0020]3为RS-485数据接收模块，该模块主要用于通用RS-485串行网络数据的接收。该模块芯片采用型号为65LBC3082的工业级RS-485串行片。
[0021]4为电力载波模块，该模块的载波芯片采用SC1128扩频通信芯片，可稳定传输和接收倒计时信息。
[0022]5为网络模块，该模块的接口芯片采用RTL8019AS通信芯片，可通过该芯片接收倒计时信息和简洁诱导信息。
[0023]6为CPU模块，包括STC15W408S单片机、MAX232串行通信芯片和1 口。
[0024]7为倒计时及简洁诱导信息显示模块。I)笔画式倒计时显示模块，采用IRF9540控制倒计时颜色，ULN2803驱动笔画；2)点阵显示模块，支持简洁诱导信息，通过拨码实现是否接收和显示通信倒计时信息。I)不显示倒计时信息时模式，只提供绿信号时，显示汉字“慢”;红信号时显示汉字“停”。2)显示倒计时信息模式时，收到通信倒计时信息，则显示倒计时数值到I后，2秒超时后，显示对应交通信号，绿“慢”红“停”。采用APM4953控制倒计时及诱导信息颜色，设计通过74HC245作为数据总线隔离芯片，然后由74HC595驱动点阵显示相应的倒计时或诱导信息。
[0025]本实用新型装置稳定可靠，倒计时信息在三种模式(通信、触发和学习)下，显示无缝切换，平滑显示相应信息。支持多种通信接入方式，用户使用便捷，适合各种交通信号控制器中显示倒计时信息；提供简洁的诱导信息显示，使倒计时器显示信息更加人性化。安装调试操作便捷。
[0026]本实用新型应用由协调式智能交通控制主机和自适应交通信号倒计时显示装置2部分组成，自适应交通信号倒计时显示装置可以接收协调式智能交通控制主机通过RS-232接口、RS-485接口、无线通信、电力载波接口和网络通信数据，或者由交通信号灯灯色信号输出触发信息，处理后显示相应的倒计时信息或简洁诱导信息。本系统的创新之处在于:1)支持通信、触发和学习三种方式的倒计时信息独有的平滑过渡调度模式；2)通信方式支持多种方式通信接口，支持无线通信模块、电力载波模块、网络通信模块等；3)本装置支持笔画式、点阵式两种显示方式；4)采用自主研发的开关电源作为控制模块和显示模块的电源，使得产品易损件更换便捷。
[0027]本实用新型通信模式支持无线模式、载波模式和有线通信模式，提供灵活通信传输模式；触发支持lOOmslOOms的宽范围触发脉冲，支持多种型号信号机输出的触发信号；学习模式下支持单周期学习显示方式；显示模块不仅支持笔画条单数位、双数位和多数位显示方式，还支持点阵显示模块，可支持简单的提示信息，满足用户各种显示需求。本实用新型采用高压模块与低压模块隔离的设计架构，高压部分与低压部分采用光耦隔离，既增强了系统稳定性，又便于维修。本实用新型力求做到线路简化、性能稳定、工作模式切换时显示平滑过渡，为智能交通控制和管理领域提供高性能价格比并且功能完善的交通信号倒计时装置。
[0028]本实用新型线路设计简洁，性能稳定、工作模式切换时显示平滑过渡；触发部分支持10(T300ms宽范围脉冲触发；学习时间短，仅需一个完整周期即可显示倒计时信息;支持笔画倒计时显示和点阵倒计时显示；高压采集电路与低压检测电路完全隔离，增强了系统安全性且便于维护。通信部分采用工业级485串行通信芯片65LBC3082，支持RS-485串行通行方式；本实用新型所涉及装置设计有载波通信外围电路模块，载波芯片采用SC1128扩频通信芯片。本实用新型所涉及装置增加了网络模块即网络通信扩展模块，网络通信芯片采用RTL8019AS ;通信、触发和学习模式调度切换采用基于闭环学习模式，综合触发和通信信号，实时动态平滑输出相应的倒计时信息。RS-232芯片采用工业级MAX232芯片，采用光耦EL817实施光电隔离。无线通信模块采用470Mhz无线通信模块。中央处理器采用STC15W408S单片机，采用IT模式(I时钟周期/指令)主频可达到6(Γ420ΜΗζ，相当于普通8051单片机的7?12倍。
【权利要求】
1.一种自适应交通信号倒计时显示装置，其特征在于它包括系统调度模块分别连接电源管理模块和灯色检测模块和触发信号检测模块、倒计时信息接收模块、显示倒计时信息模块；倒计时信息接收模块分别连无线模块、网络模块、电力载波通信模块、RS-485通信模块；电源管理模块采用RS407桥堆组成桥式整流电路，灯色检测模块和触发信号检测模块通过二极管S2M和分压电路经过P521光耦提供灯态信号至单片机STC15W408S的1端口 ；无线接收模块选择通用模块，其输出信号为RS-232串行信号，通过控制板上的接口芯片MAX232传输至STC15W408S的1端口 ；RS_485数据接收模块芯片采用型号为65LBC3082的工业级RS-485串行片；电力载波模块的载波芯片采用SC1128扩频通信芯片；系统调度模块为CPU模块，包括STC15W408S单片机、MAX232串行通信芯片和1 口 ；倒计时及简洁诱导信息显示模块的笔画式倒计时显示模块，采用IRF9540控制倒计时颜色，芯片ULN2803驱动笔画；倒计时及简洁诱导信息显示模块的点阵显示模块通过拨码实现是否接收和显示通信倒计时信息；驱动显示模块采用芯片APM4953，数据总线隔离芯片型号为74HC245，然后由驱动模块74HC595驱动点阵显示相应的倒计时或诱导信息。
2.如权利要求1所述的一种自适应交通信号倒计时显示装置，其特征在于所述电源管理模块为桥式整流电路的进出两路分别接型号为4007的正反二极管，然后并联一起作为开关电源的输入。
【文档编号】G08G1/096GK204087511SQ201420512693
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】文建斌, 许明洪, 许明荣, 蒋志国 申请人:杭州普乐科技有限公司