两路轮巡脉宽频率可变触发信号发生控制器的制作方法

本实用新型涉及一种智能交通信号控制器，尤其适合用在补光灯控制方面，比如卡口补光灯，电子警察补光灯等，具体是一种两路轮巡脉宽频率可变触发信号发生控制器。

背景技术：

目前国内智能交通经过几年高速的发展，在应用范围和应用深度取得了长足的进步。从单一的指挥车辆进出路口功能发展到了治安管控方面，为社会的有序发展和和谐稳定带来了有力的手段。比如在路口闯红灯管理方面就有相机抓拍，以及重要路段卡口也有相机抓拍，抓拍的图片为了能清除的识别人或者汽车牌照，就要求有有效的补光装置，一般一个相机有时候要监控两个以上的车道，或者抓拍多张相片，所以需要连接两台补光装置；而一般的相机只有一个输出口无法对应两个以上的补光装置，还有不同厂家的补光装置对触发信号的宽度有要求，补光装置对触发信号上的干扰以及防雷防静电要求也比较严格，所以在相机和补光装置之间需要一个有效的控制器来完成这些需求，满足各种不同场景的需求。在现场的连接方式是相机先连接控制器，再由控制器连接一到两个补光装置。这样的一个控制器基本上一个抓拍相机要配备一个，目前国内在电子警察和卡口抓拍上用到的相机数量极大，所以这类的产品在国内的市场需求也很大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有相机和补光装置在现场使用上的问题，提供一种两路轮巡脉宽频率可变触发信号发生控制器，该控制器成本低，使用方便，安全可靠。本实用新型采用的技术方案是：

一种两路轮巡脉宽频率可变触发信号发生控制器，包括：

电源电路、时钟信号发生电路、可调脉冲宽度限制电路、可调脉冲频率限制电路、触发信号及使能信号发生电路、双路驱动输出电路；

所述电源电路为时钟信号发生电路、可调脉冲宽度限制电路、可调脉冲频率限制电路、触发信号及使能信号发生电路、双路驱动输出电路提供各自所需的直流电压；

所述时钟信号发生电路用于产生一个时钟信号CLK，并作为可调脉冲频率限制电路的时钟输入；

所述可调脉冲频率限制电路用于根据输入的时钟信号CLK，以及调节设定而产生一个频率可设定调节的频率限制信号TEN，该频率限制信号TEN作为双路驱动输出电路的一个信号输入；

所述触发信号及使能信号发生电路的输入为前级输出触发信号，用于产生一个与前级输出触发信号相应的触发脉冲信号TRP，以及一个轮巡使能信号FPW；所述触发脉冲信号TRP作为可调脉冲宽度限制电路的信号输入，所述轮巡使能信号FPW作为双路驱动输出电路的轮巡控制输入；

所述可调脉冲宽度限制电路根据输入的触发脉冲信号TRP，以及调节设定，产生脉宽可设定调节的脉宽限制后触发信号DRV，该脉宽限制后触发信号DRV作为双路驱动输出电路的另一个信号输入；

所述双路驱动输出电路，根据输入的频率限制信号TEN、脉宽限制后触发信号DRV，以及轮巡使能信号FPW，轮巡输出两路频率及脉宽可调的后级设备触发信号。

进一步地，电源电路包括整流桥、保险丝F1、电感L1、瞬态抑制二极管TV1、电容C1、C2、C3、C4、DC/DC芯片U1、发光二极管LED1和电阻R1；整流桥的两个输入端分别接连接座J1的两个端子，整流桥的正输出端接保险丝F1一端，保险丝F1另一端接电感L1一端和瞬态抑制二极管TV1阴极，整流桥负输出端和瞬态抑制二极管TV1阳极接地；电感L1的另一端接电容C1正极、电容C2的一端和DC/DC芯片U1的输入端，电容C1负极、电容C2另一端和DC/DC芯片U1的接地端接地；DC/DC芯片U1的输出端接电容C3正极、电容C4一端以及发光二极管LED1阳极，并输出电压VCC；电容C3负极、电容C4另一端接地，发光二极管LED1的阴极通过电阻R1接地。

进一步地，时钟信号发生电路包括电阻R21、R22、R23、R24，定时器芯片U21、与门U22、电容C21、C22、C23；其中定时器芯片U21采用ICM7555；定时器芯片U21的第七脚接电阻R21一端和R22一端，电阻R22另一端接电阻R23一端，电阻R23另一端接定时器芯片U21第二脚和第六脚，并通过电容C22接地；电阻R21另一端、定时器芯片U21第四脚、第八脚、电容C21一端和电阻R24一端接电压VCC；电容C21另一端接地；定时器芯片U21的第一脚接地，第五脚通过电容C23接地；定时器芯片U21的第三脚接电阻R24另一端，以及与门U22的两个输入端，与门U22的输出端输出时钟信号CLK。

进一步地，可调脉冲频率限制电路包括四位二进制计数器U41、与非门U42、U43、与门U44、跳线JP5、JP6、JP7、JP8、电容C41；

四位二进制计数器U41的第一脚接与门U44的输出端，与门U44的两个输入端接清零信号CLR；计数器U41的第二脚接时钟信号CLK，第三脚通过电阻R42接电压VCC，第四脚通过电阻R43接电压VCC，第五脚通过电阻R44接电压VCC，第六脚通过电阻R45接电压VCC，计数器U41的第七脚接与非门U42的输出端和与非门U43的两个输入端；计数器U41的第九脚和第十脚通过电阻R41接电压VCC，计数器U41的第八脚接地；计数器U41的第十一脚接跳线JP8一端，第十二脚接跳线JP7一端，第十三脚接跳线JP6一端，第十四脚接跳线JP5一端；跳线JP5的另一端接电阻R47的一端和与非门U42的一个输入端，跳线JP6、JP7、JP8的另一端接电阻R46的一端和与非门U42的另一输入端；电阻R46和R47的另一端接电压VCC，电容C41的正极接电压VCC，负极接地；与非门U43的输出端产生频率可设定调节的频率限制信号TEN。

进一步地，频率限制信号TEN的频率为数赫兹。

进一步地，触发信号及使能信号发生电路包括电压比较器U51、与非门U52、D触发器U53、电阻R51、R52、R53、R54、R55、电容C51、C52、C53、瞬态抑制二极管TV51、磁珠FB1、FB2；

前级输出触发信号TR+和TR-分别接瞬态抑制二极管TV51的阴极和阳极；磁珠FB1一端和电容C51一端接瞬态抑制二极管TV51阴极，磁珠FB2一端和电容C8另一端接瞬态抑制二极管TV51阳极；磁珠FB1的另一端接电阻R51的一端、电容C52的一端和电压比较器U51的同相输入端，磁珠FB2的另一端和电容C52的另一端接地；电阻R51的另一端接电压VCC，和电阻R52的一端，电阻R52的另一端接电阻R53的一端、电容C53的一端和电压比较器U51的反相输入端，电阻R53的另一端和电容C53的另一端接地；电压比较器U51的输出端接与非门U52的两个输入端，以及D触发器U53的时钟端；与非门U52的输出端输出触发脉冲信号TRP；D触发器U53的Q非输出端接D端，D触发器U53的R端通过电阻R55接电压VCC，D触发器U53的S端通过电阻R54接电压VCC，D触发器U53的Q输出端输出轮巡使能信号FPW。

进一步地，可调脉冲宽度限制电路包括电压比较器U31、与非门U32、与门U33、电阻R31、R32、R33、电容C31、C32、C33、C34、C35；

电阻R31的一端接电压VCC，另一端接电阻R32一端、电容C31一端和电压比较器U31的反相输入端；电阻R32的另一端和电容C31的另一端接地；电阻R33的一端接触发脉冲信号TRP，以及与门U33的一端；电阻R33的另一端接电容C32、C33、C34、C35的一端和电压比较器U31的同相输入端；电容C32的另一端接跳线JP4一端，跳线JP4另一端接地；电容C33的另一端接跳线JP3一端，跳线JP3另一端接地；电容C34的另一端接跳线JP2一端，跳线JP2另一端接地；电容C35的另一端接跳线JP1一端，跳线JP1的另一端接地；电压比较器U31的输出端接与非门U32的两个输入端，与非门U32的输出端产生清零信号CLR；与非门U32的输出端接与门U33的另一输入端，与门U33的输出端产生脉宽限制后触发信号DRV。

进一步地，双路驱动输出电路包括与门U61，以及两路隔离驱动输出电路；轮巡使能信号FPW使得两路隔离驱动输出电路交替导通工作；与门U61的两个输入端分别接频率限制信号TEN和脉宽限制后触发信号DRV，与门U61的输出端接两路隔离驱动输出电路各自的输入端。

更进一步地，第一路隔离驱动输出电路包括电阻R61、R62、R63、R64、R65、R66、NPN三极管Q61、Q62、光耦OP1、发光二极管LED61、电容C61、瞬态抑制二极管TV61、保险丝F61；

电阻R63和R64的一端接轮巡使能信号FPW，电阻R63的另一端接电压VCC和三极管Q61的集电极，电阻R64的另一端接三极管Q61的基极，三极管Q61的发射极接光耦OP1的输入端阳极；光耦OP1的输入端阴极接发光二极管LED61的阳极，发光二极管LED61的阴极通过电阻R65接三极管Q62的集电极，三极管Q62的发射极接地，三极管Q62的基极接电阻R62的一端，电阻R62的另一端接与门U61的输出端，并通过电阻R61接电压VCC；光耦OP1的输出端集电极接电阻R66的一端、瞬态抑制二极管TV61的阴极和保险丝F61的一端，电阻R66的另一端接电容C61一端，电容C61另一端和瞬态抑制二极管TV61的阳极接光耦OP1输出端发射极；光耦OP1的两个输出端输出第一路后级设备触发信号；

第二路隔离驱动输出电路包括电阻R71、R72、R73、R74、R75、R76、PNP三极管Q71、NPN三极管Q72、光耦OP2、发光二极管LED71、电容C71、瞬态抑制二极管TV71、保险丝F71；

电阻R73和R74的一端接轮巡使能信号FPW，电阻R73的另一端接电压VCC和三极管Q71的发射极，电阻R74的另一端接三极管Q71的基极，三极管Q71的集电极接光耦OP2的输入端阳极；光耦OP2的输入端阴极接发光二极管LED71的阳极，发光二极管LED71的阴极通过电阻R75接三极管Q72的集电极，三极管Q72的发射极接地，三极管Q72的基极接电阻R72的一端，电阻R72的另一端接与门U61的输出端，并通过电阻R71接电压VCC；光耦OP2的输出端集电极接电阻R76的一端、瞬态抑制二极管TV71的阴极和保险丝F71的一端，电阻R76的另一端接电容C71一端，电容C71另一端和瞬态抑制二极管TV71的阳极接光耦OP2输出端发射极；光耦OP2的两个输出端输出第二路后级设备触发信号。

本实用新型的优点在于：多种灵活的设置能满足多种不同现场的需求，电路全硬件构成不会出现死机的情况，运行稳定可靠，环境适应范围宽。电路器件选型通用成本低，易于维护。产品的多种功能能满足现场使用的多种缺陷，本产品实现原理构思巧妙，而且灵活完全满足现场需要。电路具有多重滤波电路和防护电路，能满足多种复杂的电磁环境。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型的电源电路原理图。

图3为本实用新型的时钟信号发生电路原理图。

图4为本实用新型的可调脉冲宽度限制电路原理图。

图5为本实用新型的可调脉冲频率限制电路原理图。

图6为本实用新型的触发信号及使能信号发生电路原理图。

图7为本实用新型的双路驱动输出电路原理图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型提出的一种两路轮巡脉宽频率可变触发信号发生控制器，包括：电源电路10、时钟信号发生电路20、可调脉冲宽度限制电路30、可调脉冲频率限制电路40、触发信号及使能信号发生电路50、双路驱动输出电路60；

所述电源电路10为时钟信号发生电路20、可调脉冲宽度限制电路30、可调脉冲频率限制电路40、触发信号及使能信号发生电路50、双路驱动输出电路60提供各自所需的直流电压；

如图2所示，电源电路10包括二极管D1～D4构成的整流桥、保险丝F1、电感L1、瞬态抑制二极管TV1、电容C1、C2、C3、C4、DC/DC芯片U1、发光二极管LED1和电阻R1；整流桥的两个输入端分别接连接座J1的两个端子，整流桥的正输出端接保险丝F1一端，保险丝F1另一端接电感L1一端和瞬态抑制二极管TV1阴极，整流桥负输出端和瞬态抑制二极管TV1阳极接地；电感L1的另一端接电容C1正极、电容C2的一端和DC/DC芯片U1的输入端，电容C1负极、电容C2另一端和DC/DC芯片U1的接地端接地；DC/DC芯片U1的输出端接电容C3正极、电容C4一端以及发光二极管LED1阳极，并输出电压VCC；电容C3负极、电容C4另一端接地，发光二极管LED1的阴极通过电阻R1接地；其中电容C1和C3采用电解电容，电容C2和C4为独石电容；本例子中VCC为+5v；

所述时钟信号发生电路20用于产生一个时钟信号CLK，并作为可调脉冲频率限制电路40的时钟输入；该时钟信号CLK的频率为20Hz；

如图3所示，时钟信号发生电路20包括电阻R21、R22、R23、R24，定时器芯片U21、与门U22、电容C21、C22、C23；其中定时器芯片U21采用ICM7555；定时器芯片U21的第七脚接电阻R21一端和R22一端，电阻R22另一端接电阻R23一端，电阻R23另一端接定时器芯片U21第二脚和第六脚，并通过电容C22接地；电阻R21另一端、定时器芯片U21第四脚、第八脚、电容C21一端和电阻R24一端接电压VCC；电容C21另一端接地；定时器芯片U21的第一脚接地，第五脚通过电容C23接地；定时器芯片U21的第三脚接电阻R24另一端，以及与门U22的两个输入端，与门U22的输出端输出时钟信号CLK；

所述可调脉冲频率限制电路40用于根据输入的时钟信号CLK，以及调节设定而产生一个频率可设定调节的频率限制信号TEN，该频率限制信号TEN作为双路驱动输出电路60的一个信号输入；频率限制信号TEN的频率通常设定为数赫兹；

如图5所示，可调脉冲频率限制电路40包括四位二进制计数器U41、与非门U42、U43、与门U44、跳线JP5、JP6、JP7、JP8、电容C41；通过跳线JP5、JP6、JP7、JP8来选择限制的频率，可以有15种选择；

四位二进制计数器U41的第一脚接与门U44的输出端，与门U44的两个输入端接清零信号CLR；计数器U41的第二脚接时钟信号CLK，第三脚通过电阻R42接电压VCC，第四脚通过电阻R43接电压VCC，第五脚通过电阻R44接电压VCC，第六脚通过电阻R45接电压VCC，计数器U41的第七脚接与非门U42的输出端和与非门U43的两个输入端；计数器U41的第九脚和第十脚通过电阻R41接电压VCC，计数器U41的第八脚接地；计数器U41的第十一脚接跳线JP8一端，第十二脚接跳线JP7一端，第十三脚接跳线JP6一端，第十四脚接跳线JP5一端；跳线JP5的另一端接电阻R47的一端和与非门U42的一个输入端，跳线JP6、JP7、JP8的另一端接电阻R46的一端和与非门U42的另一输入端；电阻R46和R47的另一端接电压VCC，电容C41的正极接电压VCC，负极接地；与非门U43的输出端产生频率可设定调节的频率限制信号TEN；

所述触发信号及使能信号发生电路50的输入为前级输出触发信号，用于产生一个与前级输出触发信号相应的触发脉冲信号TRP，以及一个轮巡使能信号FPW；所述触发脉冲信号TRP作为可调脉冲宽度限制电路30的信号输入，所述轮巡使能信号FPW作为双路驱动输出电路60的轮巡控制输入；前级输出触发信号来自于相机的输出触发信号；

如图6所示，触发信号及使能信号发生电路50包括电压比较器U51、与非门U52、D触发器U53、电阻R51、R52、R53、R54、R55、电容C51、C52、C53、瞬态抑制二极管TV51、磁珠FB1、FB2；

前级输出触发信号TR+和TR-分别接瞬态抑制二极管TV51的阴极和阳极；磁珠FB1一端和电容C51一端接瞬态抑制二极管TV51阴极，磁珠FB2一端和电容C8另一端接瞬态抑制二极管TV51阳极；磁珠FB1的另一端接电阻R51的一端、电容C52的一端和电压比较器U51的同相输入端，磁珠FB2的另一端和电容C52的另一端接地；电阻R51的另一端接电压VCC，和电阻R52的一端，电阻R52的另一端接电阻R53的一端、电容C53的一端和电压比较器U51的反相输入端，电阻R53的另一端和电容C53的另一端接地；电压比较器U51的输出端接与非门U52的两个输入端，以及D触发器U53的时钟端；与非门U52的输出端输出触发脉冲信号TRP；D触发器U53的Q非输出端接D端，D触发器U53的R端通过电阻R55接电压VCC，D触发器U53的S端通过电阻R54接电压VCC，D触发器U53的Q输出端输出轮巡使能信号FPW；该轮巡使能信号FPW是一个1、0交替的方波信号，可控制双路驱动输出电路60中两路输出电路的交替导通工作；

所述可调脉冲宽度限制电路30根据输入的触发脉冲信号TRP，以及调节设定，产生脉宽可设定调节的脉宽限制后触发信号DRV，该脉宽限制后触发信号DRV作为双路驱动输出电路60的另一个信号输入；

如图4所示，可调脉冲宽度限制电路30包括电压比较器U31、与非门U32、与门U33、电阻R31、R32、R33、电容C31、C32、C33、C34、C35；

电阻R31的一端接电压VCC，另一端接电阻R32一端、电容C31一端和电压比较器U31的反相输入端；电阻R32的另一端和电容C31的另一端接地；电阻R33的一端接触发脉冲信号TRP，以及与门U33的一端；电阻R33的另一端接电容C32、C33、C34、C35的一端和电压比较器U31的同相输入端；电容C32的另一端接跳线JP4一端，跳线JP4另一端接地；电容C33的另一端接跳线JP3一端，跳线JP3另一端接地；电容C34的另一端接跳线JP2一端，跳线JP2另一端接地；电容C35的另一端接跳线JP1一端，跳线JP1的另一端接地；电压比较器U31的输出端接与非门U32的两个输入端，与非门U32的输出端接与门U33的另一输入端，与非门U32的输出端产生清零信号CLR；与门U33的输出端产生脉宽限制后触发信号DRV；可以通过跳线JP1、JP2、JP3、JP4选择需要限制的DRV脉冲宽度，有15种脉宽可选择；使得最后输出的后级设备触发信号的脉冲宽度限制在补光装置需要的范围内；

所述双路驱动输出电路60，根据输入的频率限制信号TEN、脉宽限制后触发信号DRV，以及轮巡使能信号FPW，轮巡输出两路频率及脉宽可调的后级设备触发信号；本例中两路后级设备触发信号就是用于触发两个补光装置的触发信号；

如图7所示，双路驱动输出电路60包括与门U61，以及两路隔离驱动输出电路；轮巡使能信号FPW使得两路隔离驱动输出电路交替导通工作；与门U61的两个输入端分别接频率限制信号TEN和脉宽限制后触发信号DRV，与门U61的输出端接两路隔离驱动输出电路各自的输入端；

第一路隔离驱动输出电路包括电阻R61、R62、R63、R64、R65、R66、NPN三极管Q61、Q62、光耦OP1、发光二极管LED61、电容C61、瞬态抑制二极管TV61、保险丝F61；

电阻R63和R64的一端接轮巡使能信号FPW，电阻R63的另一端接电压VCC和三极管Q61的集电极，电阻R64的另一端接三极管Q61的基极，三极管Q61的发射极接光耦OP1的输入端阳极；光耦OP1的输入端阴极接发光二极管LED61的阳极，发光二极管LED61的阴极通过电阻R65接三极管Q62的集电极，三极管Q62的发射极接地，三极管Q62的基极接电阻R62的一端，电阻R62的另一端接与门U61的输出端，并通过电阻R61接电压VCC；光耦OP1的输出端集电极接电阻R66的一端、瞬态抑制二极管TV61的阴极和保险丝F61的一端，电阻R66的另一端接电容C61一端，电容C61另一端和瞬态抑制二极管TV61的阳极接光耦OP1输出端发射极；光耦OP1的两个输出端输出第一路后级设备触发信号；

第二路隔离驱动输出电路包括电阻R71、R72、R73、R74、R75、R76、PNP三极管Q71、NPN三极管Q72、光耦OP2、发光二极管LED71、电容C71、瞬态抑制二极管TV71、保险丝F71；

电阻R73和R74的一端接轮巡使能信号FPW，电阻R73的另一端接电压VCC和三极管Q71的发射极，电阻R74的另一端接三极管Q71的基极，三极管Q71的集电极接光耦OP2的输入端阳极；光耦OP2的输入端阴极接发光二极管LED71的阳极，发光二极管LED71的阴极通过电阻R75接三极管Q72的集电极，三极管Q72的发射极接地，三极管Q72的基极接电阻R72的一端，电阻R72的另一端接与门U61的输出端，并通过电阻R71接电压VCC；光耦OP2的输出端集电极接电阻R76的一端、瞬态抑制二极管TV71的阴极和保险丝F71的一端，电阻R76的另一端接电容C71一端，电容C71另一端和瞬态抑制二极管TV71的阳极接光耦OP2输出端发射极；光耦OP2的两个输出端输出第二路后级设备触发信号。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。