一种感应交通流量和光强的信号灯的制作方法

本实用新型属于交通设备技术领域，具体涉及一种感应交通流量和光强的信号灯。

背景技术：

多年以来，道路交通信号系统和不断完善的交通法规为规范城市交通行为，维护城市交通秩序起到了不可替代的积极作用，丰富的信号系统产品为城市交通作出了有益的贡献。城市道路交通条件的不断改善，各种硬件和智能软件产品广泛的应用使得道路交通比以往任何时候都更加的顺畅，智能交通系统是未来交通系统的发展方向，智慧交通系统中的能联网的路口信号灯也是当前发展的方向。

现有的路口信号灯根据设定的时间点亮或熄灭，功能单一，不能根据实际情况调整点亮的状态。

技术实现要素：

针对以上问题的不足，本实用新型提供了一种感应交通流量和光强的信号灯，能根据环境光强进行不同亮度的显示，还能根据交通流量调整点亮的间隔时间，不仅节省了电能，而且结构简单易于实现。

本实用新型提供了一种感应交通流量和光强的信号灯，包括红外传感器、光敏传感器、控制器和灯盘，所述灯盘包括底板和设于所述底板上的若干灯珠；

所述光敏传感器、所述红外传感器和所述灯珠分别与所述控制器电连接，所述控制器对所述底板上的若干灯珠进行分区控制。

优选地，所述控制器包括红外模块、感光模块、分区控制模块、通信模块和控制芯片；所述感光模块、红外模块、分区控制模块和通信模块分别与所述控制芯片电连接。

优选地，所述红外模块包括电阻R1，所述红外传感器U1的数据端经电阻R1接控制芯片的红外采集端。

优选地，所述感光模块包括光强检测电路和信号放大电路，所述光强检测电路的输出端接信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端接控制芯片的光强输入端。

优选地，所述光敏传感器采用光敏二极管，所述光强检测电路包括光敏二极管D1和运算放大器U2；

所述光敏二极管D1的阴极与12V电源相连，所述光敏二极管D1的阳极与电阻R2的一端相连，所述电阻R2的另一端接地，所述光敏管D1和电阻R2的公共端经电阻R3接运算放大器U2的同向输入端，所述运算放大器U2的反向输入端经电阻R4接地、还经电阻R5接运算放大器U1的输出端。

优选地，所述信号放大电路包括运算放大器U3；

所述运算放大器U2的输出端接运算放大器U3的正向输入端，所述运算放大器U3的正向输入端经相互并联的电阻R8和电容C2接运算放大器U3的输出端，所述运算放大器U3的反向输入端经相互并联的电阻R7和电容C1接地，所述运算放大器U3的输出端经电阻R9接控制芯片的光强输入端。

优选地，分区控制模块包括第一驱动电路、第二驱动电路和第三驱动电路，所述控制芯片通过第一驱动电路驱动七颗灯珠点亮、通过第二驱动电路驱动六颗灯珠点亮、通过第三通电路驱动六颗灯珠点亮。

优选地，所述第一驱动电路包括三极管Q1，所述三极管Q1的基极经电阻R10接控制芯片的第一控制端，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极经依次串联的电阻R11、灯珠LED1、灯珠LED2、灯珠LED3和灯珠LED4接电源，所述三极管Q1的集电极还经依次串联的电阻R12、灯珠LED5、灯珠LED6和灯珠LED7接电源。

优选地，所述第二驱动电路包括三极管Q2，所述三极管Q2的基极经电阻R13接控制芯片的第二控制端，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极经依次串联的电阻R14、灯珠LED8、灯珠LED9和灯珠LED10接电源，所述三极管Q2的集电极还经依次串联的电阻R15、灯珠LED11、灯珠LED12和灯珠LED13接电源。

优选地，所述第三驱动电路包括三极管Q3，所述三极管Q3的基极经电阻R16接控制芯片的第三控制端，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的集电极经依次串联的电阻R17、灯珠LED14、灯珠LED15和灯珠LED16接电源，所述三极管Q3的集电极还经依次串联的电阻R18、灯珠LED17、灯珠LED18和灯珠LED19接电源。

本实用新型的有益效果为：能根据环境光强进行不同亮度的显示，还能根据交通流量调整点亮的间隔时间，不仅节省了电能，而且结构简单易于实现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实施例中感应交通流量和光强的信号灯的电路原理框图；

图2为本实施例中灯盘的结构图；

图3为本实施例中红外模块的电路结构图；

图4为本实施例中感光模块的电路结构图；

图5为本实施例中分区控制模块的电路结构图。

附图标记：

1-底板、2-灯珠

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

本实施例提供了一种感应交通流量和光强的信号灯，如图1～图5所示，包括红外传感器、光敏传感器、控制器和灯盘，如图2所示，所述灯盘包括底板和设于所述底板上的若干灯珠；所述底板包括内圈和外环，所述内圈上设有灯LED1～LED7这7颗灯珠，所述外环上设有LED8～LED19这12颗灯珠，因此所述底板上一共设有19颗灯珠。

如图1所示，所述光敏传感器、所述红外传感器和所述灯珠分别与所述控制器电连接，所述控制器对所述底板上的若干灯珠进行分区控制。本实施例分为三个区进行控制，内圈上LED1～LED7这7颗灯珠为第一区，外环上的灯珠分为两个区：第二区和第三区，第二区上设有LED8～LED13这6颗灯珠，第三区上设有LED14～LED19这6颗灯珠，其中LED8～LED16这6颗灯珠和LED14～LED19这6颗灯珠交叉分布于外环一周，从而使分区控制时产生的灯光均匀。

本实施例的红外传感器采用的型号为D203S，光敏传感器采用光敏二极管。本实施例通过红外传感器采集的运动物体的数量统计交通流量，红外传感器发出的红外光在白天，道路上通行的人车较多，信号灯点亮的间隔时间较短；在晚上，道路上通行的人车较少，信号灯的间隔时间较长，从而减少信号灯在晚上的点亮次数，节省了电能。本实施例通过光敏二极管采集环境光强，在白天，光照强烈，为了有比较醒目的提示效果，控制芯片控制19颗灯珠全部点亮；在黄昏，光照减弱，较少灯珠的亮度就可以有醒目的提示效果，于是控制芯片控制第一区和第二区中LED1～LED13这13颗灯珠点亮；在晚上，几乎没有光照，很少灯珠产生的亮度就能达到醒目的提示效果，于是控制芯片控制第一区中的LED1～LED7这7颗灯珠电路。因此通过这样分区控制，不仅不影响信号灯的功能，而且还节省了电能。

本实施例的所述控制器包括红外模块、感光模块、分区控制模块、通信模块和控制芯片；所述感光模块、红外模块、分区控制模块和通信模块分别与所述控制芯片电连接。本实施例的控制芯片采用的型号为ATMEGA16，该控制芯片的PA、PB、PC、PD均为8位双向I/O(输入/输出)接口。本实施例模块采用现有的WIFI模块。

如图3所示，所述红外模块包括电阻R1，所述红外传感器U1的数据端(引脚2)经电阻R1接控制芯片的红外采集端(PA1)。

如图4所示，所述感光模块包括光强检测电路和信号放大电路，所述光强检测电路的输出端接信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端接控制芯片的光强输入端。

其中，所述光强检测电路包括光敏二极管D1和运算放大器U2；

所述光敏二极管D1的阴极与12V电源相连，所述光敏二极管D1的阳极与电阻R2的一端相连，所述电阻R2的另一端接地，所述光敏管D1和电阻R2的公共端经电阻R3接运算放大器U2的同向输入端，所述运算放大器U2的反向输入端经电阻R4接地、还经电阻R5接运算放大器U1的输出端。

其中，所述信号放大电路包括运算放大器U3；

所述运算放大器U2的输出端接运算放大器U3的正向输入端，所述运算放大器U3的正向输入端经相互并联的电阻R8和电容C2接运算放大器U3的输出端，所述运算放大器U3的反向输入端经相互并联的电阻R7和电容C1接地，所述运算放大器U3的输出端经电阻R9接控制芯片的光强输入端(PA2)。

本实施例中，光强检测电路对外部环境的光强进行检测，所述光敏二极管D1能够根据不同的环境光强输出电压信号并通过运算放大器U1进行放大，然后输出至信号放大电路；所述信号放大电路将光强检测电路的输出信号进行进一步放大后输出给控制芯片，使之达到控制芯片的信号强度要求。

如图5所示，分区控制模块包括第一驱动电路、第二驱动电路和第三驱动电路，所述控制芯片通过第一驱动电路驱动第一区的七颗灯珠点亮、通过第二驱动电路驱动第二区的六颗灯珠点亮、通过第三通电路驱动第三区的六颗灯珠点亮。

其中，所述第一驱动电路包括三极管Q1，所述三极管Q1的基极经电阻R10接控制芯片的第一控制端(PC1)，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极经依次串联的电阻R11、灯珠LED1、灯珠LED2、灯珠LED3和灯珠LED4接电源，所述三极管Q1的集电极还经依次串联的电阻R12、灯珠LED5、灯珠LED6和灯珠LED7接电源。

其中，所述第二驱动电路包括三极管Q2，所述三极管Q2的基极经电阻R13接控制芯片的第二控制端(PC2)，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2的集电极经依次串联的电阻R14、灯珠LED8、灯珠LED9和灯珠LED10接电源，所述三极管Q2的集电极还经依次串联的电阻R15、灯珠LED11、灯珠LED12和灯珠LED13接电源。

其中，所述第三驱动电路包括三极管Q3，所述三极管Q3的基极经电阻R16接控制芯片的第三控制端(PC3)，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的集电极经依次串联的电阻R17、灯珠LED14、灯珠LED15和灯珠LED16接电源，所述三极管Q3的集电极还经依次串联的电阻R18、灯珠LED17、灯珠LED18和灯珠LED19接电源。

本实施例中，控制芯片通过三极管Q1控制LED1～LED7这7颗灯珠的点亮状态，通过三极管Q2控制LED8～LED13这6颗灯珠的点亮状态，通过三极管Q3控制LED14～LED19这6颗灯珠的点亮状态，从而对灯盘上的所有灯珠分三个区进行控制。

综上所述，本实施例的信号灯能根据环境光强进行不同亮度的显示，还能根据交通流量调整点亮的间隔时间，不仅节省了电能，而且结构简单易于实现。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。