一种交通信号控制电路的制作方法

1.本实用新型涉及交通信号技术领域，具体涉及一种交通信号控制电路。


背景技术：

2.交通信号控制系统可实现对路口交通信号的实时控制、进行区域协调控制、中心和本地的优化控制，是最基层、分布面最广的重要组成部分，集现代计算机、通信和控制于一体的区域交通信号实时联网控制系统。
3.学生在教学上使用的交通灯一般为单片机控制，或者简单的数字电路，学生不能在情景教学更加深刻的了解交通信号控制系统。
4.因此，急需一种交通信号控制电路对上述问题予以解决。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型提供一种交通信号控制电路，解决上述问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种交通信号控制电路，包括电源保护及滤波电路和基板，所述基板上包括非门多谐振荡电路、led显示电路、译码驱动电路、加法计数器电路、触发器电路、多层逻辑电路以及三色指示和限流电路；
8.所述电源保护及滤波电路用于防止反接并为所述基板上的电路提供稳定的直流电压；
9.所述非门多谐振荡电路用于提供稳定的频率；
10.所述触发器电路与所述非门多谐振荡电路连接，所述触发器电路用于触发所述加法计数器电路计数；
11.所述译码驱动电路与所述加法计数器电路连接，所述译码驱动电路用于直接驱动所述led显示电路；
12.所述led显示电路与所述译码驱动电路连接，所述led显示电路用于显示不同的整数；
13.所述多层逻辑电路与所述触发器电路连接，所述多层逻辑电路用于进行逻辑运算，并输出逻辑控制信号；
14.所述三色指示和限流电路与所述多层逻辑电路连接，所述三色指示和限流电路用于根据逻辑控制信号控制交通信号灯进行发光。
15.进一步地，所述非门多谐振荡电路产生整个定时系统的时基脉冲，用于整个电路同步工作和定时控制，所述非门多谐振荡电路包括秒脉冲发生器tp20、三个非门、调节电阻rp1、电容c1，通过三个非门进行电平转换时，经过调节电阻rp1对电容c1充电，形成振荡，在tp20输出方波，调节所述调节电阻rp1可调节秒脉冲发生器tp20的频率。
16.进一步地，所述触发器电路包括第一触发器电路、第二触发器电路、第三触发器电路和第四触发器电路，每个触发器电路包括触发器和外围元件，所述触发器rd复位端和sd
置位端地接，使触发器输出和输入一致。
17.进一步地，所述加法计数器电路包括第一加法计数器电路、第二加法计数器电路、第三加法计数器电路和第四加法计数器电路，每个加法计数器电路包括bcd同步加计数器。
18.进一步地，所述三色指示和限流电路包括led灯组、限流电阻单元和mc1413达林顿管驱动芯片，所述mc1413达林顿管驱动芯片的驱动端口与所述led灯组的输入端口电连接，所述限流电阻单元与所述led灯组电连接，所述led灯组包括12个三色发光二极管，所述限流电阻单元包括6个限流电阻。
19.进一步地，所述译码驱动电路包括第一译码驱动电路、第二译码驱动电路、第三译码驱动电路和第四译码驱动电路，每个译码驱动电路包括七段译码驱动器和限流电路，所述七段译码驱动器的驱动端通过所述限流电路与所述led显示电路的输入端电连接。
20.进一步地，所述led显示电路包括第一5s led显示电路、35s led显示电路、第二5s led显示电路和60s led显示电路。
21.进一步地，所述电源保护及滤波电路包括保护电路和滤波电路，所述保护电路与所述滤电路连接。
22.从上述的技术方案可以看出，本实用新型的优点是：
23.本实用新型可实现任一整数时钟控制交通路口的指三色指示灯发光、显示时间，并且发光时间与三色指示灯的时间保持一致；
24.本实用新型通过采用多层逻辑电路，实现了一个复杂的数字交通灯，学生通过情景教学更加深刻的了解交通信号控制系统。
附图说明
25.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
26.图1为本实用新型的一种交通信号控制电路的结构示意图。
27.图2为本实用新型的电源保护及滤波电路的电路图。
28.图3和图4为本实用新型基板上的电路图。
具体实施方式
29.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
30.图1-图4示出了一种交通信号控制电路的结构示意图以及电路图。
31.根据图1-4所示的一种交通信号控制电路，该交通信号控制电路包括电源保护及滤波电路和基板，所述基板上包括非门多谐振荡电路、led显示电路、译码驱动电路、加法计数器电路、触发器电路、多层逻辑电路以及三色指示和限流电路。
32.图2示出了电源保护及滤波电路的一种实施例的电路图。
33.根据图2示出的电源保护及滤波电路，所述电源保护及滤波电路包括保护电路和滤波电路，所述保护电路与所述滤电路连接。所述电源保护及滤波电路由外部电源提供+5v直流电压，第一二极管vd1作为稳压，当电源反接时，二极管vd1切断电路，起到保护作用。电
容c6、电容c7、电阻r8和发光二极管led13组成滤波指示电路，为后面交通信号控制电路提供稳定的输入电压，同时通过用限流电路保护发光二极管，用于显示5v电压。
34.所述非门多谐振荡电路产生整个定时系统的时基脉冲，用于整个电路同步工作和定时控制，所述非门多谐振荡电路包括秒脉冲发生器、三个非门ic2e～ic2f、调节电阻rp1、电容c1，通过三个非门电平转换时，经过调节电阻rp1对电容c1充电，形成振荡，在tp20输出方波，调节所述调节电阻rp1可调节秒脉冲发生器的频率。
35.本实施例中，电源保护及滤波电路上电后，非门振荡电路开始工作，通过三个非门ic2e～ic2f，经过调解电位器rp1，使tp20的频率为1hz，用于各个加法计数器电路en端输入。
36.所述触发器电路与所述非门多谐振荡电路连接，所述触发器电路用于触发所述加法计数器电路计数所述触发器电路包括第一触发器电路-1、第二触发器电路-2、第三触发器电路-3和第四触发器电路-4，每个触发器电路包括触发器和外围元件，所述触发器rd复位端和sd置位端地接，使触发器输出和输入一致。
37.本实施例中，触发器采用d触发器，第一触发器电路-1包括cd4013(ic11b)、电阻r9和电容c2，cd4013(ic11b)，第二触发器电路-2包括cd4013(ic11a)、电阻r30和电容c3，第三触发器电路-3包括cd4013(ic10b)、电阻r38和电容c4，第四触发器电路-4包括cd4013(ic11a)电阻r53和电容c5。
38.所述加法计数器电路与所述触发器电路连接，所述加法计数器电路通过译码器电路与所述led显示电路连接，所述加法计数器电路包括第一加法计数器电路-1、第二加法计数器电路-2、第三加法计数器电路-3和第四加法计数器电路-4，每个加法计数器电路包括bcd同步加计数器。
39.clk端置“0”，触发信号由en端输入，电路enable信号下降沿触发，mr端是清零端，mr端置“1”时，计数器各端输出端q1～q4均为“0”，只有mr端置“0”时，计数器才开始计数。
40.本实施例中，加法计数器电路上电后，4路bcd码信号输出低电平，计数器开始计数。第一加法计数器电路-1包括cd4518(ic3a)，第二加法计数器电路-2包括cd4518(ici3b、ic13a)，第三加法计数器电路-3包括cd4518(ic22a)，第四加法计数器电路-4包括cd4518(ici8a、ic18a)。
41.所述译码驱动电路与所述加法计数器电路连接，所述译码驱动电路用于直接驱动所述led显示电路。所述译码驱动电路包括第一译码驱动电路-1、第二译码驱动电路-2、第三译码驱动电路-3和第四译码驱动电路4，每个译码驱动电路均包括采用七段译码驱动器。
42.该七段译码驱动器为cd4511组成的一个用于驱动共阴极显示器七段码译码器，具有bcd转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的cmos电路能提供较大的电流。
43.本实施例中，第一译码驱动电路-1包括七段译码器cd4511(ic4)，第二译码驱动电路-2包括七段译码器cd4511(ic8、ic14)，第三译码驱动电路-3包括七段译码器cd4511(ic17)，第四译码驱动电路-4包括七段译码器cd4511(ic19、ic21)。
44.本实施例中，所述限流电路包括限流电阻r1～r7、限流电阻r10～r16、限流电阻r17～r23、限流电阻r31～r37、限流电阻r39～r45、限流电阻r46～r52，所述限流电阻用于保护led显示电路进行显示。
45.所述led显示电路与所述译码驱动电路连接，所述led显示电路用于显示不同的整
数，所述led显示电路包括管5s led显示电路-1、35sled显示电路、5s led显示电路-2和60s led显示电路。所述led显示电路包括84个发光二极管，一共6个数字显示器，每14个发光二极管组成的1个数字显示器，每2个发光二极管并联，显示一个段选，每个数字显示器有7个段选，通过不同的段选显示显示不同的整数。
46.本实施例中，七段译码器cd4511(ic4)驱动5s led显示电路-1进行数据显示，七段译码器cd4511(ic8、ic14)驱动35s led显示电路进行数据显示，七段译码器cd4511(ic17)驱动5s led显示电路-2进行数据显示，七段译码器cd4511(ic19、ic21)驱动60s led显示电路。四个led显示电路显示交通信号的计数情况。
47.所述多层逻辑电路与所述触发器电路连接，所述多层逻辑电路用于进行逻辑运算。所述多层逻辑电路包括与门、非门、异或门、或门、或非门多个逻辑门。
48.所述三色指示和限流电路与所述多层逻辑电路连接，所述三色指示和限流电路用于根据逻辑控制信号控制交通信号灯进行发光。
49.所述三色指示和限流电路包括led灯组、限流电阻单元和mc1413达林顿管驱动芯片，所述mc1413达林顿管驱动芯片的驱动端口与所述led灯组的输入端口电连接，所述限流电阻单元与所述led灯组电连接。
50.本实施例中，所述led灯组包括12个三色发光二极管led1～led12，所述限流电阻单元包括6个限流电阻r24～r29。
51.本实用新型工作过程如下：
52.电源保护及滤波电路为系统提供电源，上电后，电路进入初始状态，端口随机显示，当显示变为“0 00 0 00”，电路开始有序变化。
53.电路工作过程如下：
54.初始状态
→
5s led显示电路、led1、led2、led3、led4点亮
→
60s led显示、led9、led10、led11、led12点亮
→
5s led显示电路、led7、led8、led9、led10点亮
→
35s led显示电路、led3、led4、led5、led6点亮
→
5s led显示电路、led1、led2、led3、led4点亮
→
60s led显示、led9、led10、led11、led12点亮
→
5s led显示电路、led7、led8、led9、led10点亮
→
35s led显示电路、led3、led4、led5、led6点亮
……
55.在5s led显示电路、led1、led2、led3、led4点亮过程中:第一加法计数器电路-1、第二加法计数器电路-2、第三加法计数器电路-3、第四加法计数器电路-4的bcd码信号输出低电平，第一5s led显示电路-1、60s led显示电路、35s led显示电路、第二5s led显示电路-2经过第一七段码译码驱动电路-1和限流电路显示数值皆为“0”且逻辑与-1、逻辑与-2、逻辑与-3、逻辑与-4输入皆为低电平。因为第一d触发器电路-1、第二d触发器电路-2、第三d触发器电路-3、第四d触发器电路-4的rd复位端和sd置位端地接，使触发器输出端和输入端一致为低电平，即异或门-1、异或门-2、异或门-3、异或门-4输出皆为低电平；异或门-1经过ic2(c)非门由低电平变高电平，再经过一个ic6(a)或门，黄色发光二极管led1、led2和红色发光二极管led3、led4点亮；
56.在60s led显示、led9、led10、led11、led12点亮过程中：当第一5s led显示电路-1显示“4”，逻辑与-1两输入同时为高电平，输出为高，即第一加法计数器电路-1的清零端高电平和第一触发器-1输入高电平：第一加法计数器电路-1的清零端高电平，第一加法计数器电路-1的4路bcd码信号输出低电平，第一5s led显示电路-1显示“0”；第一触发器-1输入
高电平即输出高电平，经过ic5(a)异或门由低电平变高电平；异或门-4的输入端一个高电平，一个低电平，输出高电平，再经过ic15(d)或非门由低电平变高电平，再经过ic6(b)与门，ic6(b)与门两输入端都为高电平，所以输出由低电平变高电平，再经过逻辑与-4与门输出一个脉冲信号，第四加法计数器电路-4开始由“0”开始计数，且再经过一个ic6(c)或门，红色发光二极管led9、led10点亮和绿色发光二极管led11、led12点亮；
57.在5s led显示电路、led7、led8、led9、led10点亮过程中：当60s led显示电路显示“59”，逻辑与-4两输入同时为高电平，输出为高，即第四加法计数器电路-4的清零端高电平和第四触发器-4输入高电平，第四加法计数器电路-4的清零端高电平，第四加法计数器电路-4的4路bcd码信号输出低电平，60s led显示电路显示“0”；第四触发器-4输入高电平即输出高电平，经过ic5(c)异或门由低电平变高电平；异或门-3的输入端一个高电平，一个低电平，输出高电平，ic15(b)或非门输出低电平，经过ic2(a)非门输出高电平，异或门-3和ic2(a)非门输出同时输入ic6(a)，输出高电平，逻辑与-3一个脉冲信号，第三加法计数器电路-3开始由“0”开始计数，且再经过一个ic6(c)或门，黄色发光二极管led7、led8和红色发光二极管led9、led10点亮；
58.在35s led显示电路、led3、led4、led5、led6点亮过程中：当第二5s led显示电路-2显示“4”，逻辑与-3两输入同时为高电平，输出为高，即第三加法计数器电路-3的清零端高电平和第三触发器-3输入高电平：第三加法计数器电路-3的清零端高电平，第三加法计数器电路-3的4路bcd码信号输出低电平，第二5s led显示电路-2显示“0”；第三触发器-3输入高电平即输出高电平，经过ic15(c)异或非门由高电平变低电平，再经过ic2(b)由低电平变高电平，ic9(b)两个输入端皆为高电平，输出也为高电平，再经过逻辑与-2与门输出一个脉冲信号，第二加法计数器电路-2开始由“0”开始计数，且再经过一个ic6(a)或门，红色发光二极管led3、led4和绿色发光二极管led5、led6点亮。
59.综上所述，本实用新型能够实现复杂的数字交通信号灯，可实现任一整数时钟控制交通路口的指三色指示灯发光、显示时间，并且发光时间与三色指示灯的时间保持一致。
60.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。