专利名称：交通流信息的传输装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种传输装置，特别涉及一种对交通流信息进行传输的装置。
技术背景
为了解决日趋严重的城市交通问题、改善现有城市交通系统的功能，我国各城市都逐步 建立了城市交通信号控制系统，该系统是面向整个城市的交通数据监测、交通信号灯控制与 交通诱导的计算机控制系统，主要用于城市道路交通控制与管理。
在第三代交通控制解决方案中，大都引入了交通指挥控制中心，采用现代化手段对城市 的交通信号进行集中式的控制，使之提高道路的交通能力，减少交通阻塞。路口的交通信号 机同时具备交通流量采集功能，随时将路口交通状况信息上传给中心控制机，中心控制机根 据各个路口的交通情况，经过算法处理运算后，将控制方案下传到区域内各个路口的交通信 号机；
中心控制机做出控制决策的主要依据是路况信息，由于路况信息包含有大量的图形图像 信息，传输数据量非常巨大，并且有些路口交通流变化速度很快，中心控制机必须尽快做出 决策，这就要求路况信息必须尽决的传递到控制中心，而目前的交通信号机系统大多采用的 是RS232接口，其缺点是传输的速率较慢，同时RS-232通信方式的数据传输半径十分有限， 远远不能满足远程传输的需求，且不能与Internet直接通信；其无论是传输速率或是传输半 径都不能满足目前日益发展的城市交通联网控制的要求；而且还需要专门架设信号传输信 道。针对上述问题，在系统设计中一般采用将串口设备进行有效改进的方法来实现与Internet 进行通信，如更新原有系统，采用能够接入Internet的新产品，或对原有系统的全部或局 部进行重新设计；采用这种方法可以有效解决系统连接到Internet的问题，但是成本较高、 周期也较长、需要投入大量的人力、物力和财力，不便于实施；因此迫切需要提供一种能实 现交通流信息的远程传输且开发周期短、成本较低、易于实施的方案。 实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种交通流信息传输装置，该装置结构简单、开发周期短、 能够直接在现有交通信号机系统上二次开发以实现交通流信息远程通信，以克服上述已有技 术的不足之处。
解决上述技术问题的技术方案是 一种交通流信息的传输装置，包括中心控制机、硬件协议芯片、标准串口RS-232、电平转换芯片、网络隔离变压器和RJ45头；
所述的中心控制机，以下简称中控CPU，采用一块支持ISP的微控制器以对数据进行 处理；
所述的硬件协议芯片是TCP/IP协议硬件芯片，它用于接入网络实现交通流数据的远程 通信；
所述的标准串口 RS-232用于与路口交通信号机控制板上的串口 RS232联接，获取存储 在交通信号机上的交通流数据；
所述的电平转换芯片将TTL电平与RS232电平进行互相转换；
所述的网络隔离变压器用于隔离和转换电压；
所述的RJ45头用于与网线联接；
中控CPU通过电平转换芯片与标准串口 RS-232联接，中控CPU与硬件协议芯片的一 端以直接总线方式联接，硬件协议芯片的另一端通过网络隔离变压器与RJ45头相联接。
其进一步技术方案是该传输装置还包括一个与微控制器相联接的LCD显示模块，该 LCD显示模块用于显示当前系统工作参数。
由于采用上述结构，本实用新型之交通流信息的传输装置具有以下有益效果
一、 能快速实现交通系统的远程通信
本实用新型之交通流信息的传输装置采用的硬件协议芯片中，内嵌有TCP/IP协议和以 太网的MAC控制器，在进行系统配置的时候，微控制器能够根据交通信号机的型号配置相 应的操作参数，并获取交通流数据，然后通过硬件协议芯片将交通流数据进行封装和转发； 因此本实用新型可以非常方便快捷的实现单芯片接入Internet、对交通流数据进行远程通信。
二、 开发周期短、成本低
本实用新型之交通流信息的传输装置充分利用了交通信号机厂商所提供的二次开发接 口，装置在工作时，通过一个电平转换芯片与交通信号机控制板上的串口 RS232联接，读 取存储在交通信号机上的交通流数据，然后通过通信网络传输到后台服务器；既解决了现有 交通信号机无法进行远程通信和传输速率慢的缺陷，同时延长了现有交通信号机的使用寿 命，与引入新系统的方法相比，大大縮短了开发的周期、降低了改进所投入的成本。
三、 结构简单实用
在本实用新型之交通流信息的传输装置中，只需微控制器、硬件协议芯片、电平转换芯
片、标准串口 RS-232和网络隔离变压器五个部分即可实现交通流信息的远程传输(为了及 时显示当前数据，还可以增加1个LCD显示模块)，不需要其他额外的附加部分，也不需 要架设专门的信号传输信道，结构十分简单且实用。四、可实施性强、利于推广应用。
下面，结合附图和实施例对本实用新型之交通流信息的传输装置之技术特征作进一步的 说明。
图1:本实用新型之交通流信息的传输装置的系统硬件结构框图。
图2:本实用新型实施例一之交通流信息的传输装置的系统硬件结构框图。
图中-
1一串口RS232, 2—电平转换芯片，3—LCD显示模块，4一中控CPU; 5—硬件协议芯 片；6—网络隔离变压器，7—RJ45头。
具体实施方式
实施例一
一种交通流信息的传输装置，包括 一个中心控制机，以下简称中控CPU4、 一个硬 件协议芯片5、 一个RS-232标准串口 1、 一个电平转换芯片2、 一个网络隔离变压器6和 RJ45头7 (参见图1);
本实施例中，所述的中控CPU4采用一个支持在系统编程(简称ISP)的89S系列单 片机89S55，以对数据进行处理，所述的硬件协议芯片5采用WlZnet公司的W5100硬件协 议芯片、用于将单芯片接入网络以实现交通数据的远程通信；该硬件协议芯片内部集成了 TCP/IP协议栈、以太网MAC控制器和物理层接口 PHY三种功能，网络地址的配置信息， 如以太网MAC地址、网关IP、本机IP、子网掩码等，可通过扩展的RS-232接口由PC机 动态修改，保持在硬件协议芯片的相关寄存器中；所述的电平转换芯片2采用MAX232,将 TTL电平与RS232电平进行互相转换；所述的标准串口 RS-232，用于与路口交通信号机控 制板上的串口 RS232联接，获取存储在交通信号机上的交通流数据，所述的网络隔离变压 器6选择16ST8515，用于隔离和转换电压，所述的RJ45头用于与网线联接；
单片机89S55通过电平转换芯片MAX232扩展一个标准串口 RS-232,单片机89S55与 W5100硬件协议芯片的一端以直接总线方式联接，W5100硬件协议芯片的另一端通过网络 隔离变压器16ST8515与RJ45头相联接(参见图2)，由于单片机89S55与各模块的连接方 式、以及各模块之间的连接均为公知技术，其电连接关系图省略。
单片机89S55的一个输出端还与显示当前系统工作参数的LCD显示模块联接。
装置工作时，单片机89S55通过电平转换芯片MAX232扩展的标准串口 RS-232与路口 交通信号机控制板上的串口RS232联接，首先进行系统配置和网络配置，由于单片机89S55 是支持系统编程(ISP)的微控制器，因此针对不同型号的交通信号机可进行相应的系统操
5作函数配置，同时单片机89S55还对网络地址的信息，如以太网MAC地址、网关IP、本 机IP、子网掩码等进行配置，并将配置好的网络地址信息保存到W5100硬件协议芯片的相 应寄存器——如网关地址寄存器、子网掩码寄存器、源硬件地址寄存器、源IP寄存器中； 然后单片机89S55从交通信号机上读取交通流数据，由与单片机89S55以直接总线方式联接 的W5100硬件协议芯片负责将数据进行封装和转发，W5100网络协议芯片内部硬件中集成 了 TCP/IP协议栈、以太网MAC控制器和物理层接口 PHY，因此转发的网络接口是以太网 接口，传输数据的方式可以选择有线方式或无线方式。
实施例一是本实用新型的最佳实施方式之一，作为本实用新型实施例一的一种变换，也 可以不选用LCD液晶显示模块或改为选用LCD显示模块，同样也能实现交通流信息的传输， 与选用LCD液晶显示模块的传输装置相比，效果略差。
作为本实用新型实施例一的另一种变换，所述的中控CPU还可以是具有支持在系统编 程(ISP)功能的其他微处理机，如89S系列单片机、PIC单片机或AVR单片机。
作为本实用新型实施例一的又一种变换，所述的硬件协议芯片还可以是W3150A硬件协 议芯片或其他支持TCP/IP协议的硬件协议芯片，若采用W3150A硬件协议芯片时需要在 W3150A硬件协议芯片外接一个以太网物理层接口器件RTL8201CP。
作为本实用新型实施例一的又一种变换，电平转换芯片还可以是MAX202电平转换 芯片或SP232电平转换芯片等其他电平转换芯片。
权利要求1. 一种交通流信息的传输装置，其特征在于该传输装置包括中心控制机、硬件协议芯片、标准串口RS-232、电平转换芯片、网络隔离变压器和RJ45头；所述的中心控制机，以下简称中控CPU，采用一块支持ISP的微控制器以对数据进行处理；所述的硬件协议芯片是TCP/IP协议硬件芯片，它用于接入网络实现交通流数据的远程通信；所述的标准串口RS-232用于与路口交通信号机控制板上的串口RS232联接，获取存储在交通信号机上的交通流数据；所述的电平转换芯片将TTL电平与RS232电平进行互相转换；所述的网络隔离变压器用于隔离和转换电压；所述的RJ45头用于与网线联接；中控CPU通过电平转换芯片与标准串口RS-232联接，中控CPU与硬件协议芯片的一端以直接总线方式联接，硬件协议芯片的另一端通过网络隔离变压器与RJ45头相联接。
2. 如权利要求1所述的交通流信息的传输装置，其特征在于该传输装置还包括一个 与微控制器相联接的LCD显示模块，该LCD显示模块用于显示当前系统工作参数。
3. 如权利要求1或2所述的交通流信息的传输装置，其特征在于所述支持ISP的微控 制器是89S系列单片机、PIC单片机或AVR单片机。
4. 如权利要求1或2所述的交通流信息的传输装置，其特征在于所述的TCP/IP协议 硬件芯片是W5100协议芯片或W3150A协议芯片。
5. 如权利要求3所述的交通流信息的传输装置，其特征在于所述的TCP/IP协议硬件 芯片是W5100协议芯片或W3150A协议芯片。
6. 如权利要求1或2所述的交通流信息的传输装置，其特征在于所述的电平转换芯 片是MAX232芯片、MAX202芯片或SP232芯片。
7. 如权利要求3所述的交通流信息的传输装置，其特征在于所述的电平转换芯片是 MAX232芯片、MAX202芯片或SP232芯片。
8. 如权利要求4所述的交通流信息的传输装置，其特征在于所述的电平转换芯片是 MAX232芯片、MAX202芯片或SP232芯片。
9. 如权利要求5所述的交通流信息的传输装置，其特征在于所述的电平转换芯片是 MAX232芯片、MAX202芯片或SP232芯片。
专利摘要一种交通流信息的传输装置，包括中控CPU、硬件协议芯片、标准串口RS-232、电平转换芯片、网络隔离变压器和RJ45头；中控CPU采用支持ISP的微控制器以对数据进行处理，硬件协议芯片是TCP/IP协议硬件芯片，用于接入网络实现交通流数据的远程通信；标准串口RS-232用于与路口交通信号机控制板上的串口RS232联接，获取存储在交通信号机上的交通流数据；中控CPU通过电平转换芯片与标准串口RS-232联接，中控CPU与硬件协议芯片的一端以直接总线方式联接，硬件协议芯片的另一端通过网络隔离变压器与RJ45头相联接。该装置可在保持原有交通信号机的基础上实现交通流信息的远程传输、结构简单、成本低。
文档编号H04L12/28GK201263161SQ20082010443
公开日2009年6月24日 申请日期2008年7月30日 优先权日2008年7月30日
发明者周坚和, 孙自广, 张增芳, 李春贵, 萌 王 申请人:柳州市欧博科技有限公司