本发明涉及一种信号灯控制系统，具体是一种实时智能控制交通信号灯的系统。
背景技术：
交通信号灯是指挥交通运行的信号灯，一般由红灯、绿灯、黄灯组成。红灯表示禁止通行，绿灯表示准许通行，黄灯表示警示。交通信号灯的设立极大的减少了城市交通出现事故的概率。
但是现有的交通信号灯存在以下缺陷：后台维护人员对于普通道路交通信号灯的工作状态是未知的，需要通过定期的巡检才能够得知信号灯运行状态。当信号灯发生故障，如信号灯不亮，或者由于线路影响信号灯常亮，等影响道路交通信号灯预设的工作状态，这样就会极大的影响了交通安全。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种实时智能控制交通信号灯的系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种实时智能控制交通信号灯的系统，包括传感器模组、驱动电路和灯珠状态监测电路、驱动电路和信号灯灯珠状态监测电路、道路信号灯路口控制器和上位机系统，所述传感器模组包括红灯传感器模组、绿灯传感器模组和黄灯传感器模组，驱动电路和灯珠状态监测电路包括红灯驱动电路和灯珠状态监测电路、黄灯驱动电路和灯珠状态监测电路和绿灯驱动电路和灯珠状态监测电路，所述道路信号灯路口控制器分别连接信号灯灯珠状态监测电路和上位机系统，信号灯灯珠状态监测电路还分别连接红灯驱动电路和灯珠状态监测电路、黄灯驱动电路和灯珠状态监测电路和绿灯驱动电路和灯珠状态监测电路，所述红灯驱动电路和灯珠状态监测电路还连接红灯传感器模组，绿灯驱动电路和灯珠状态监测电路还连接绿灯传感器模组，黄灯驱动电路和灯珠状态监测电路还连接黄灯传感器模组。
作为本发明的优选方案：所述红灯传感器模组包括信号灯显示部分和信号灯驱动检测部分，信号灯驱动检测部分连接信号灯显示部分，其中信号灯驱动检测部分选用dm13h芯片，信号灯显示部分为led灯串，所述红灯传感器模组、绿灯传感器模组和黄灯传感器模组结构相同。
作为本发明的优选方案：所述红灯驱动电路和灯珠状态监测电路包括供电部分、主控芯片和通讯部分，通讯部分还连接供电部分，所述主控芯片分别连接供电部分和通讯部分，所述主控芯片的型号为stc15f2kxxs2_28，通讯部分采用65lbc184芯片，红灯驱动电路和灯珠状态监测电路、绿灯驱动电路和灯珠状态监测电路和黄灯驱动电路和灯珠状态监测电路结构相同。
作为本发明的优选方案：所述道路交通信号灯状态采集模块包括供电部分、主控ic、灯盘通信模块、路口控制器通信模块和状态指示灯，供电部分用于给主控ic、灯盘通信模块、路口控制器通信模块和状态指示灯供电，主控ic还分别连接状态指示灯、灯盘通信模块和路口控制器通信模块，主控ic采用stc15f2k1652_20型单片机，供电部分采用lm1117三端稳压芯片，输出电压3.3v，灯盘通信模块采用sn65lbc184芯片，路口控制器通信模块采用zm516x-27芯片，状态指示灯为led灯。
作为本发明的优选方案：所述道路信号灯路口控制器包括供电部分、道路信号灯路口控制器ic、信号灯采集模块通信部分和网络通信模块，所述道路信号灯路口控制器分别连接供电部分、信号灯采集模块通信部分和网络通信模块，所述道路信号灯路口控制器ic选用stc15w4kxxs4_32型单片机，供电部分采用k7805m三端稳压器，信号灯采集模块通信部分采用zm516x芯片，网络通信模块采用hs-eng091。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明能实时反映路口信号灯状态，对于路口道路交通信号灯运行状态了如指掌，当道路交通信号灯有异常的时候，通过后台系统报警反映出来，极大的降低了路口道路交通信号灯的异常工作情况。
附图说明
图1为本发明的整体方框图。
图2为红灯传感器模组的具体电路图。
图3为驱动电路和灯珠状态监测电路的具体电路图。
图4为驱动电路和信号灯灯珠状态监测电路的结构框图。
图5为道路信号灯路口控制器的具体电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明实施例中，一种实时智能控制交通信号灯的系统，包括传感器模组、驱动电路和灯珠状态监测电路、驱动电路和信号灯灯珠状态监测电路、道路信号灯路口控制器和上位机系统，所述传感器模组包括红灯传感器模组、绿灯传感器模组和黄灯传感器模组，驱动电路和灯珠状态监测电路包括红灯驱动电路和灯珠状态监测电路、黄灯驱动电路和灯珠状态监测电路和绿灯驱动电路和灯珠状态监测电路，所述道路信号灯路口控制器分别连接信号灯灯珠状态监测电路和上位机系统，信号灯灯珠状态监测电路还分别连接红灯驱动电路和灯珠状态监测电路、黄灯驱动电路和灯珠状态监测电路和绿灯驱动电路和灯珠状态监测电路，所述红灯驱动电路和灯珠状态监测电路还连接红灯传感器模组，绿灯驱动电路和灯珠状态监测电路还连接绿灯传感器模组，黄灯驱动电路和灯珠状态监测电路还连接黄灯传感器模组。
红灯传感器模组包括信号灯显示部分和信号灯驱动检测部分，信号灯驱动检测部分连接信号灯显示部分，其中信号灯驱动检测部分选用dm13h芯片，信号灯显示部分为led灯串，所述红灯传感器模组、绿灯传感器模组和黄灯传感器模组结构相同。
红灯驱动电路和灯珠状态监测电路包括供电部分、主控芯片和通讯部分，通讯部分还连接供电部分，所述主控芯片分别连接供电部分和通讯部分，所述主控芯片的型号为stc15f2kxxs2_28，通讯部分采用65lbc184芯片，红灯驱动电路和灯珠状态监测电路、绿灯驱动电路和灯珠状态监测电路和黄灯驱动电路和灯珠状态监测电路结构相同。
道路交通信号灯状态采集模块包括供电部分、主控ic、灯盘通信模块、路口控制器通信模块和状态指示灯，供电部分用于给主控ic、灯盘通信模块、路口控制器通信模块和状态指示灯供电，主控ic还分别连接状态指示灯、灯盘通信模块和路口控制器通信模块，主控ic采用stc15f2k1652_20型单片机，供电部分采用lm1117三端稳压芯片，输出电压3.3v，灯盘通信模块采用sn65lbc184芯片，路口控制器通信模块采用zm516x-27芯片，状态指示灯为led灯。
道路信号灯路口控制器包括供电部分、道路信号灯路口控制器ic、信号灯采集模块通信部分和网络通信模块，所述道路信号灯路口控制器分别连接供电部分、信号灯采集模块通信部分和网络通信模块，所述道路信号灯路口控制器ic选用stc15w4kxxs4_32型单片机，供电部分采用k7805m三端稳压器，信号灯采集模块通信部分采用zm516x芯片，网络通信模块采用hs-eng091。
一个道路信号灯路口控制器可连接最多32个驱动电路和信号灯灯珠状态监测电路，一个上位机系统可接入多个道路信号灯路口控制器。
本发明的工作原理是：本设计包括：
1.传感器模组，其能够实时把物理量即光照强度转变成数字量电信号大小，在自动调光的状态下面，在路口道路信号灯可以根据路口实时的光照强度将路口信号灯亮度调整，以达到节能和抑制炫光等目的，具体电路如图2所示。
2.驱动电路和信号灯灯珠状态监测电路，
本产品的驱动电路是基于dm13型16位恒流led驱动芯片，其具有错误侦测功能。
当dm13工作在实时开/短路侦测模式时，结果可由警示信号输出端alarm或串行输出数据（dao）获得。当有电流流过输出通道，而该通道输出电压却低于0.2v，则判定led开路，即led失效。启动短路侦测后，若输出通道有电流流过，但该通道输出电压却高于2/3vcc时，则判定led短路。
通过主控ic数据信号对道路交通信号灯整体输出电流进行微调，从而获得更好的均一性，具体电路如图3所示。
3.道路交通信号灯状态采集模块，每组信号灯里面都有有一个信号灯工作采集模块，用于采集每个信号灯的工作状态，采用串口通信方式，使用9600波特率。200ms采集一次信号灯工作状态，当有路口控制器查询信号灯的工作状态时，道路交通信号灯状态采集模块，将信号灯工作状态返回给路口控制器。当有路口控制器设置道路信号灯的亮度值时，道路交通信号灯状态采集模块将亮度值发送给每一个单独的信号灯灯盘，信号灯灯盘收到调节亮度的指令时，按照指令的亮度调节亮度，具体电路如图4所示。
4.道路信号灯路口控制器；
道路信号灯路口控制器，是连接上位机系统和道路交通信号灯的桥梁。上位机系统信号通过网络发送到道路信号灯路口控制器，道路信号灯路口控制器接收到指令后，通过无线模块发送给每一个信号灯，无线模块是采用广州致远电子股份有限公司的zm516x系列zigbee无线模块，改模块具有高性能，低功等特点，使用2.4-2.5g频段应用集成方案，该无线模块理论传输距离为2km左右，完全可以适用于整给路口无线通信方案，具体电路如图5所示。
5.无线传输模块，
由于道路信号灯路口控制器和道路交通信号灯状态采集模块无线模块传输,如果存在两个道路交通信号灯状态采集模块同时发送指令,无线通道数据就会被占用,导致数据传输错误,解决方法是采用道路信号灯路口控制器主动查询道路交通信号灯状态采集模块状态,保证在同一时刻只有一个模块在查询数据.将信号灯的id按照位来记录和保存，将需要的查询的信号灯位置1，当收到该信号灯位时将接收位置1，对比查询位和接收位来判断是否有掉包数据，将掉包的数据进行第二次查询，来降低丢包率，在第二查询以后依然存在丢包的时候，在将数据统计，由于路口的信号灯不会存在突然跳变，读出该方向上一个状态的灯色状态，和其他方向信号灯状态，计算出来丢包信号灯状态。当信号灯出现连续3s以上丢包时候不做处理。未处理时候信号灯丢包率大约为8%左右，处理数据后数据丢包率为0.2%。
道路交通信号灯状态采集模块的长度是14个字节,传输完成一帧数据在1.5ms左右,所有当道路信号灯路口控制器发送整个路口查询命令时,道路交通信号灯状态采集模块按照灯id号,自动延时6ms左右发送避免数据碰撞,导致传输数据失败.由于信号灯在点亮时候有100ms左右差异,在信号灯变为绿灯的时候,信号灯采集模块数据发送一帧同步指令给道路信号灯路口控制器,当控制器接收到这个指令以后延时100ms左右,避免数据由于信号灯差异没有转变灯色的信号在查询,这样就是可以避免信号灯不同步的现象。
6.上位机系统，
上位机系统是一个人机交互系统，通过上位机系统人员可以设置信号灯的亮度和倒计工作方式，以及查看信号灯的状态。