一种智能交通灯控制装置的制作方法

本实用新型涉及交通灯控制技术领域，特别涉及一种智能交通灯控制装置。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，现在越来越多的家庭拥有自己的汽车，特别是施行禁摩令后私家车处理越来越多，但公共基础交通不完善的城市，交通管理压力尤为突出。目前的交通灯只能保持设定好的时间工作，即便是有些地方出现智能交通灯控制也仅仅是在不同的时间段计时不同罢了，遇到车流量高峰和特殊车辆通行，交通灯还是无法调整，造成交通堵塞。

因而现有技术还有待改进和提高。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种智能交通灯控制装置，能根据实时车流量调用相应的时钟方案，控制交通灯的工作状态，最大限度的提高车辆通行率，减少平均等待时间，有效避免交通堵塞。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种智能交通灯控制装置，其包括：用于实时检测路口车流量数据的车流检测器；用于将所述车流量数据输出至上位机、并根据上位机输出的控制指令调用相应时钟方案的控制电路，所述控制电路和上位机通过串口通信电路进行数据交互；用于存储预先设置的时钟方案的存储器电路；用于根据控制电路的调用信息运行相应时钟方案的时钟电路，通过驱动电路驱动交通灯的亮灭状态及持续时间；用于给所述控制电路、串口通信电路、存储器电路和时钟电路供电的电源电路；

所述车流检测器设置在路口并与控制电路电连接；所述控制电路通过串口通信电路连接上位机；所述控制电路还连接存储器电路、时钟电路、还通过驱动电路连接红绿灯；所述电源电路连接所述控制电路、串口通信电路、存储器电路和时钟电路。

所述的智能交通灯控制装置中，还包括用于接收用户输入的执行指令的键盘电路，所述键盘电路与所述控制电路连接。

所述的智能交通灯控制装置中，所述控制电路包括主控芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第一二极管、第二二极管、第一电感、第一晶振、第一接口和第二接口；

所述主控芯片的第1脚连接第一电容的一端和第二电容的一端、还连接主控芯片的第11脚和第32脚；所述第一电容的另一端和第二电容的另一端均接地、且均通过第三电容连接第一电阻的一端、第二电阻的一端和主控芯片的第6脚；所述第一电阻的另一端连接主控芯片的第32脚；所述第二电阻的另一端连接时钟电路；所述第三电阻的一端连接主控芯片的第33脚、还通过第四电容接地，所述第三电阻的另一端连接时钟电路；所述第四电阻的一端连接主控芯片的第40脚、还通过第五电容接地，所述第四电阻的另一端连接所述键盘电路；

所述主控芯片的第13脚通过第六电容接地、还通过第一晶振连接第七电容的一端和主控芯片的第14脚，所述第七电容的另一端接地；所述第五电阻的一端连接主控芯片的第32脚和第六电阻的一端、还通过第一电感连接所述电源电路，所述第五电阻的另一端连接主控芯片的第15脚和时钟电路；所述第六电阻的另一端连接主控芯片的第16脚和时钟电路；

所述主控芯片的第17脚通过第八电容接地、还通过第七电阻连接驱动电路；所述主控芯片的第23脚通过第九电容接地、还通过第八电阻连接键盘电路；所述主控芯片的第25脚连接通第九电阻连接第一接口的第3端和第二二极管的负极；所述第二二极管的正极接地；所述第一接口的第1端通过第十一电阻连接主控芯片的第38脚，所述第一接口的第2端连接串口通信电路；所述主控芯片的第26脚通过第十电容接地、还通过第十电阻连接第一二极管的负极和第二接口的第3端；所述第一二极管的正极接地；所述第二接口的第1端通过第十二电阻连接主控芯片的第17脚。

所述的智能交通灯控制装置中，所述电源电路包括电源接口、第一保险丝、第二保险丝、第一压敏电阻、第二压敏电阻、第一滤波器、第二滤波器、第二电感、稳压芯片、第三二极管、第四二极管、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容、第十五电容、第十六电容、第十七电容和第十八电容；

所述电源接口的第1端通过第一保险丝连接第一压敏电阻的一端和第一滤波器的第1端，所述电源接口的第2端连接第一滤波器的第2端，所述电源接口的第3端连接第二滤波器的第2端，所述电源接口的第4端通过第二保险丝连接第二压敏电阻的一端和第二滤波器的第1端；

所述第一压敏电阻的另一端接地；所述第一滤波器的第3端连接第十一电容的一端、第十三电容的一端、第三二极管的负极和第二电感的一端；所述第十一电容的另一端连接第一滤波器的第4端、第二滤波器的第4端和地；所述第十三电容的另一端和第三二极管的正极接地；所述第二压敏电阻的另一端接地；所述第二滤波器的第3端连接第十二电容的一端、第十四电容的一端和第四二极管的负极，所述第十二电容的另一端、第十四电容的另一端和第四二极管的正极接地；

所述第二电感的另一端通过第十五电容接地、还连接第十六电容的一端和稳压芯片的Vin端；所述稳压芯片的Vout端连接第十七电容的一端、还通过第十八电容接地、还连接控制电路、串口通信电路、存储器电路和时钟电路，所述稳压芯片的GND端连接第十六电容的另一端、第十七电容的另一端和地。

所述的智能交通灯控制装置中，所述时钟电路包括时钟芯片、电池、第二晶振、第一三极管、第十九电容、第二十电容、第二十一电容、第五二极管和第十三电阻；

所述时钟芯片的第2脚通过第二晶振连接第十九电容的一端和时钟芯片的第1脚，所述第十九电容的另一端接地；所述时钟芯片的第3脚连接第三电阻的另一端；所述时钟芯片的第5脚连接主控芯片的第16脚；所述时钟芯片的第6脚连接主控芯片的第15脚；所述时钟芯片的第7脚连接第二电阻的另一端；所述时钟芯片的第8脚通过第二十电容接地、还连接第一三极管的集电极和第五二极管的负极；所述第一三极管的发射极连接稳压芯片的Vout端，所述第一三极管的基极通过第十三电阻连接第五二极管的正极、电池的正极和第二十一电容的一端；所述第二十一电容的另一端接地，所述电池的负极接地。

所述的智能交通灯控制装置中，所述存储器电路包括存储芯片、第三电感、第四电阻、第二十二电容、第二十三电容和第二十四电容；所述存储芯片的第1脚、第2脚和第3脚连接存储芯片的第8脚和第三电感的一端、还通过第二十二电容接地、通过第二十三电容接地；所述第三电感的另一端连接稳压芯片的Vout端；所述存储芯片的第4脚接地；所述存储芯片的第5脚连接主控芯片的第16脚；所述存储芯片的第6脚连接主控芯片的第15脚；所述存储芯片的第7脚通过第二十四电容接地、通过第十四电阻接地、还连接主控芯片的第36脚。

所述的智能交通灯控制装置中，所述串口通信电路包括驱动芯片、接口连接器、第三压敏电阻、第四压敏电阻、第四电感、第二十五电容、第二十六电容、第二十七电容、第二十八电容、第二十九电容、第三十电容和第三十一电容；所述驱动芯片的第16脚连接第二十五电容的一端、第二十六电容的一端、第二十八电容的一端和第四电感的一端，所述第二十五电容的另一端连接第二十六电容的另一端、第二十七电容的一端和地，所述第二十七电容的另一端连接驱动芯片的第6脚，所述第二十八电容的另一端连接驱动芯片的第2脚，所述第四电感的另一端连接稳压芯片的Vout端；

所述驱动芯片的第11脚通过第二十九电容接地、还连接第一接口的第2端；所述主控芯片的第13脚通过第三压敏电阻接地、还连接接口连接器的第2脚；所述主控芯片的第4脚通过第三十电容连接主控芯片的第5脚；所述主控芯片的第1脚通过第三十一电容连接主控芯片的第3脚；所述主控芯片的第15脚接地、还通过第四压敏电阻连接主控芯片的第14脚和接口连接器的第3脚。

所述的智能交通灯控制装置中，所述主控芯片的型号为PIC16F877。

所述的智能交通灯控制装置中，所述时钟芯片的型号为PCF8563。

所述的智能交通灯控制装置中，所述驱动芯片的型号为MAX232ECPE。

相较于现有技术，本实用新型提供的智能交通灯控制装置包括用于实时检测路口车流量数据的车流检测器；用于将所述车流量数据输出至上位机、并根据上位机输出的控制指令调用相应时钟方案的控制电路，所述控制电路和上位机通过串口通信电路进行数据交互；用于存储预先设置的时钟方案的存储器电路；用于根据控制电路的调用信息运行相应时钟方案的时钟电路，通过驱动电路驱动交通灯的亮灭状态及持续时间；用于给所述控制电路、串口通信电路、存储器电路和时钟电路供电的电源电路，能根据实时车流量调用相应的时钟方案，控制交通灯的工作状态，最大限度的提高车辆通行率，减少平均等待时间，有效避免交通堵塞。

附图说明

图1 为本实用新型提供的智能交通灯控制装置的结构框图。

图2 为本实用新型提供的智能交通灯控制装置中的控制电路的电路图。

图3为本实用新型提供的智能交通灯控制装置中的电源电路的电路图。

图4为本实用新型提供的智能交通灯控制装置中的时钟电路的电路图。

图5为本实用新型提供的智能交通灯控制装置中的存储器电路的电路图。

图6为本实用新型提供的智能交通灯控制装置中的串口通信电路的电路图。

具体实施方式

本实用新型提供的智能交通灯控制装置能根据实时车流量调用相应的时钟方案，控制交通灯的工作状态，最大限度的提高车辆通行率，减少平均等待时间，有效避免交通堵塞。

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供的智能交通灯控制装置包括用于实时检测路口车流量数据的车流检测器10；用于将所述车流量数据输出至上位机、并根据上位机输出的控制指令调用相应时钟方案的控制电路20，所述控制电路20和上位机通过串口通信电路30进行数据交互；用于存储预先设置的时钟方案的存储器电路40；用于根据控制电路20的调用信息运行相应时钟方案的时钟电路50，通过驱动电路驱动交通灯的亮灭状态及持续时间；用于给所述控制电路20、串口通信电路30、存储器电路40和时钟电路50供电的电源电路60；用于接收用户输入的执行指令的键盘电路；所述车流检测器10设置在路口并与控制电路20电连接；所述控制电路20通过串口通信电路30连接上位机；所述控制电路20还连接存储器电路40、时钟电路50、还通过驱动电路连接红绿灯；所述电源电路60连接所述控制电路20、串口通信电路30、存储器电路40和时钟电路50；所述键盘电路与所述控制电路20连接。

本实用新型通过设置在路口车流检测器10实施检测车流量并输出至控制电路20，控制电路20通过串口通信电路30将车流量数据上传至上位机，用户可在上位机观察各个路口的车流量并同步监控红绿灯的运行状况，并且根据当前的路况输出相应的控制指令至控制电路20，使其调用存储在存储器电路40中相应的时钟方案，时钟电路50根据调用信息运行相应的时钟方案，例如可预先设置上下班高峰方案、节假日方案、周末方案和常规方案等等，根据各个路口的位置结合不同时间下的路况特点，灵活设置各个路口的时钟方案，最大限度的提高车辆通行率，减轻路面交通压力。

具体实施时，控制电路20以高性能和高稳定性的PIC单片机为中心，其具有丰富的内部资源，适用于大型的软件编程和高级别的系统，可自由设置控制方案，输出可以人为控制，定时执行等等，大大扩展了用户的可操作性；而上位机中可集中保存和处理交通数据，并且能够设置控制下位机终端的运行，包括执行的方案，运行的模式，调整智能参数，设置节假日等等，具体操作时用户可在上位机显示界面的红绿灯上使用鼠标点击即可使某盏灯亮或者灭，右键点击表示闪烁，然后输入框中输入该组合持续的时间长度，得到控制方案，具体用户可根据实际需要自行组合。例如系统根据预设方案运行，当发生特殊情况如救护车需通过多车堵塞路段可以一路绿灯缓解堵塞，或者前方路段发故障后直接封闭某路段的通行，自如地应付各种特殊情况。

具体地，请参阅图2，所述控制电路20包括主控芯片U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电感L1、第一晶振Y1、第一接口JP1和第二接口JP2；

所述主控芯片U1的第1脚连接第一电容C1的一端和第二电容C2的一端、还连接主控芯片U1的第11脚和第32脚；所述第一电容C1的另一端和第二电容C2的另一端均接地、且均通过第三电容C3连接第一电阻R1的一端、第二电阻R2的一端和主控芯片U1的第6脚；所述第一电阻R1的另一端连接主控芯片U1的第32脚；所述第二电阻R2的另一端连接时钟电路50；所述第三电阻R3的一端连接主控芯片U1的第33脚、还通过第四电容C4接地，所述第三电阻R3的另一端连接时钟电路50；所述第四电阻R4R4的一端连接主控芯片U1的第40脚、还通过第五电容C5接地，所述第四电阻R4R4的另一端连接所述键盘电路；

所述主控芯片U1的第13脚通过第六电容C6接地、还通过第一晶振Y1连接第七电容C7的一端和主控芯片U1的第14脚，所述第七电容C7的另一端接地；所述第五电阻R5的一端连接主控芯片U1的第32脚和第六电阻R6的一端、还通过第一电感L1连接所述电源电路60，所述第五电阻R5的另一端连接主控芯片U1的第15脚和时钟电路50；所述第六电阻R6的另一端连接主控芯片U1的第16脚和时钟电路50；

所述主控芯片U1的第17脚通过第八电容C8接地、还通过第七电阻R7连接驱动电路；所述主控芯片U1的第23脚通过第九电容C9接地、还通过第八电阻R8连接键盘电路；所述主控芯片U1的第25脚连接通第九电阻R9连接第一接口JP1的第3端和第二二极管D2的负极；所述第二二极管D2的正极接地；所述第一接口JP1的第1端通过第十一电阻R11连接主控芯片U1的第38脚，所述第一接口JP1的第2端连接串口通信电路30；所述主控芯片U1的第26脚通过第十电容C10接地、还通过第十电阻R10连接第一二极管D1的负极和第二接口JP2的第3端；所述第一二极管D1的正极接地；所述第二接口JP2的第1端通过第十二电阻R12连接主控芯片U1的第17脚。其中所述第一二极管D1和第二二极管D2为隧道二极管，所述主控芯片U1的型号为PIC16F877。

进一步地，请一并参阅图3，所述电源电路60包括电源接口J1、第一保险丝F1、第二保险丝F2、第一压敏电阻RY1、第二压敏电阻RY2、第一滤波器FL1、第二滤波器FL2、第二电感L2、稳压芯片U2、第三二极管D3、第四二极管D4、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第十四电容C14、第十五电容C15、第十六电容C16、第十七电容C17和第十八电容C18；

所述电源接口J1的第1端通过第一保险丝F1连接第一压敏电阻RY1的一端和第一滤波器FL1的第1端，所述电源接口J1的第2端连接第一滤波器FL1的第2端，所述电源接口J1的第3端连接第二滤波器FL2的第2端，所述电源接口J1的第4端通过第二保险丝F2连接第二压敏电阻RY2的一端和第二滤波器FL2的第1端；

所述第一压敏电阻RY1的另一端接地；所述第一滤波器FL1的第3端连接第十一电容C11的一端、第十三电容C13的一端、第三二极管D3的负极和第二电感L2的一端；所述第十一电容C11的另一端连接第一滤波器FL1的第4端、第二滤波器FL2的第4端和地；所述第十三电容C13的另一端和第三二极管D3的正极接地；所述第二压敏电阻RY2的另一端接地；所述第二滤波器FL2的第3端连接第十二电容C12的一端、第十四电容C14的一端和第四二极管D4的负极，所述第十二电容C12的另一端、第十四电容C14的另一端和第四二极管D4的正极接地；

所述第二电感L2的另一端通过第十五电容C15接地、还连接第十六电容C16的一端和稳压芯片U2的Vin端；所述稳压芯片U2的Vout端连接第十七电容C17的一端、还通过第十八电容C18接地、还连接控制电路20、串口通信电路30、存储器电路40和时钟电路50，所述稳压芯片U2的GND端连接第十六电容C16的另一端、第十七电容C17的另一端和地。所述第三二极管D3和第四二极管D4为隧道二极管，所述第十三电容C13、第十四电容C14、第十五电容C15和第十八电容C18为电解电容，所述稳压芯片U2的型号为7805。

更进一步地，请一并参阅图4，所述时钟电路50包括时钟芯片U3、电池BT1、第二晶振Y2、第一三极管Q1、第十九电容C19、第二十电容C20、第二十一电容C21、第五二极管D5和第十三电阻R13；所述时钟芯片U3的第2脚通过第二晶振Y2连接第十九电容C19的一端和时钟芯片U3的第1脚，所述第十九电容C19的另一端接地；所述时钟芯片U3的第3脚连接第三电阻R3的另一端；所述时钟芯片U3的第5脚连接主控芯片U1的第16脚；所述时钟芯片U3的第6脚连接主控芯片U1的第15脚；所述时钟芯片U3的第7脚连接第二电阻R2的另一端；所述时钟芯片U3的第8脚通过第二十电容C20接地、还连接第一三极管Q1的集电极和第五二极管D5的负极；所述第一三极管Q1的发射极连接稳压芯片U2的Vout端，所述第一三极管Q1的基极通过第十三电阻R13连接第五二极管D5的正极、电池BT1的正极和第二十一电容C21的一端；所述第二十一电容C21的另一端接地，所述电池BT1的负极接地。所述时钟芯片U3的型号为PCF8563，所述第十九电容C19为可调电容。

更进一步地，请一并参阅图5，所述存储器电路40包括存储芯片U4、第三电感L3、第四电阻R4R4、第二十二电容C22、第二十三电容C23和第二十四电容C24；所述存储芯片U4的第1脚、第2脚和第3脚连接存储芯片U4的第8脚和第三电感L3的一端、还通过第二十二电容C22接地、通过第二十三电容C23接地；所述第三电感L3的另一端连接稳压芯片U2的Vout端；所述存储芯片U4的第4脚接地；所述存储芯片U4的第5脚连接主控芯片U1的第16脚；所述存储芯片U4的第6脚连接主控芯片U1的第15脚；所述存储芯片U4的第7脚通过第二十四电容C24接地、通过第十四电阻接地、还连接主控芯片U1的第36脚。所述第二十三电容C23为电解电容，所述存储芯片U4的型号为AT24C32。

更进一步地，请一并参阅图6，所述串口通信电路30包括驱动芯片U5、接口连接器DB9、第三压敏电阻RY3、第四压敏电阻RY4、第四电感L4、第二十五电容C25、第二十六电容C26、第二十七电容C27、第二十八电容C28、第二十九电容C29、第三十电容C30和第三十一电容C31；所述驱动芯片U5的第16脚连接第二十五电容C25的一端、第二十六电容C26的一端、第二十八电容C28的一端和第四电感L4的一端，所述第二十五电容C25的另一端连接第二十六电容C26的另一端、第二十七电容C27的一端和地，所述第二十七电容C27的另一端连接驱动芯片U5的第6脚，所述第二十八电容C28的另一端连接驱动芯片U5的第2脚，所述第四电感L4的另一端连接稳压芯片U2的Vout端；

所述驱动芯片U5的第11脚通过第二十九电容C29接地、还连接第一接口JP1的第2端；所述主控芯片U1的第13脚通过第三压敏电阻RY3接地、还连接接口连接器DB9的第2脚；所述主控芯片U1的第4脚通过第三十电容C30连接主控芯片U1的第5脚；所述主控芯片U1的第1脚通过第三十一电容C31连接主控芯片U1的第3脚；所述主控芯片U1的第15脚接地、还通过第四压敏电阻RY4连接主控芯片U1的第14脚和接口连接器DB9的第3脚。所述驱动芯片U5的型号为MAX232ECPE，所述第二十五电容C25、第二十七电容C27、第二十八电容C28、第三十电容C30和第三十一电容C31为电解电容。

综上所述，本实用新型提供的智能交通灯控制装置包括用于实时检测路口车流量数据的车流检测器；用于将所述车流量数据输出至上位机、并根据上位机输出的控制指令调用相应时钟方案的控制电路，所述控制电路和上位机通过串口通信电路进行数据交互；用于存储预先设置的时钟方案的存储器电路；用于根据控制电路的调用信息运行相应时钟方案的时钟电路，通过驱动电路驱动交通灯的亮灭状态及持续时间；用于给所述控制电路、串口通信电路、存储器电路和时钟电路供电的电源电路，能根据实时车流量调用相应的时钟方案，控制交通灯的工作状态，最大限度的提高车辆通行率，减少平均等待时间，有效避免交通堵塞。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。