一种智能交通信号控制方法、控制电路与流程

1.本发明涉及智能交通技术领域，具体为一种智能交通信号控制方法、控制电路。


背景技术：

2.交通信号控制系统是集现代计算机、通信和控制技术于一体的区域交通信号实时联网控制系统。如今的交通信号变得越来越丰富多样，不再是单调的红黄绿灯，它可以有显示屏，用来显示提示文字、红绿颜色和倒计时，也可以有人行道发光地砖，用来显示红绿色、文字、警示图案符号。
3.目前技术实现这些功能一般是分别采用独立的控制器去控制单个功能，这就导致要实现这些功能需要较为复杂的控制电路进行分别控制，使得整体的电路复杂化；同时，在这些交通信号的切换中，其切换时间点并不容易保持一致，存在着时间差。


技术实现要素：

4.针对背景技术中指出的问题，本发明提出一种智能交通信号控制方法、控制电路。
5.本发明的技术方案是这样实现的：
6.一种智能交通信号控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.s1.控制单元通过控制信号控制红绿信号灯的亮灭；
8.s2.将步骤s1中的控制信号作为双向导通光电耦合器的输入信号，进行该控制信号的采集；
9.s3.控制单元自主学习双向导通光电耦合器的导通时间，保存导通时间至eeprom中，其中eeprom为带电可擦可编程只读存储器；
10.s4.控制单元将双向导通光电耦合器的输出信号作为用来控制人行道发光地砖发光并显示警示图案符号及文字、控制显示屏显示、控制led倒计时显示的输入信号；且将导通时间作为人行道发光地砖的发光及显示时间、显示屏的显示时间、led倒计时长。
11.一种智能交通信号控制电路，基于上述的智能交通信号控制方法，其特征在于，包括控制单元核心电路、供电控制电路、程序下载接口电路、红绿信号灯输出控制电路、信号采集控制电路、人行道发光地砖发光控制电路、显示屏显示控制电路、led倒计时显示控制电路、保护电路。
12.优选地，所述信号采集控制电路包括红灯控制信号采集控制电路和绿灯控制信号采集控制电路，所述信号采集控制电路包括双向导通光电耦合器，所述双向导通光电耦合器的输入端串接有限流电阻、输入接口，所述输入接口串接有灯亮输入电压，所述双向导通光电耦合器的输出端一引脚接地，另一引脚作为采集信号输入口且并联有中断检测电路和上拉电路。
13.优选地，所述信号采集控制电路包括红灯控制信号采集控制电路和绿灯控制信号采集控制电路，所述信号采集控制电路包括双向导通光电耦合器，所述双向导通光电耦合器的输入端串接有限流电阻、互感器，所述互感器连接有灯亮输入电流，所述双向导通光电
耦合器的输出端一引脚连接供电电压，另一引脚作为采集信号输入口且并联有下拉电路。
14.优选地，所述保护电路包括并联连接的第一压敏电阻、电容和第二压敏电阻，所述保护电路并接在所述双向导通光电耦合器的输入端。
15.优选地，所述红绿信号灯输出控制电路包括三极管和继电器电路。
16.优选地，所述人行道发光地砖发光控制电路包括可输出485信号的差分信号放大器，所述差分信号放大器电连接人行道发光地砖。
17.优选地，所述显示屏显示控制电路包括74hc245三态门电路，所述74hc245三态门电路电连接led显示屏模组，所述led显示屏模组电连接三种标准接口电路和一种7段显示模组接口电路。
18.优选地，所述led倒计时显示控制电路包括所述7段显示模组接口电路。
19.综上所述，本发明的有益效果为：
20.控制单元通过信号采集控制电路采集红绿信号灯的控制信号，并自主学习计时时间，可以智能地控制人行道发光地砖发光、警示图案符号和文字的显示、显示屏的显示、倒计时的显示，并且发光时间或显示时间与红绿信号灯的时间保持一致。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明的控制单元核心电路原理图；
23.图2为本发明的供电控制电路原理图；
24.图3为本发明的程序下载接口电路原理图；
25.图4为本发明的红绿信号灯输出控制电路原理图；
26.图5为本发明的信号采集控制电路一种实施方式的电路原理图；
27.图6为本发明的信号采集控制电路另一种实施方式的电路原理图；
28.图7为本发明的人行道发光地砖发光控制电路原理图；
29.图8为本发明中74hc245三态门电路原理图；
30.图9为本发明中接口电路原理图；
31.图10为本发明的保护电路原理图。
具体实施方式
32.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作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。
33.如下参考图1
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10对本发明进行说明：
34.一种智能交通信号控制方法，包括以下步骤：
35.s1.控制单元通过控制信号控制红绿信号灯的亮灭，具体采用红绿信号灯输出控
制电路，使得红灯亮绿灯灭或者绿灯亮红灯灭，其中红绿信号灯亮灭之间会有黄灯警告过渡。
36.s2.将步骤s1中的控制信号作为双向导通光电耦合器的输入信号，进行该控制信号的采集，具体地，步骤s1中的控制信号控制红绿信号灯的亮灭，其中一种信号灯亮起，会连通该信号灯所对应的电源并产生电路电流，通过电源电压或电路电流作为双向导通光电耦合器的输入，从而双向导通光电耦合器进入导通状态。
37.s3.控制单元自主学习双向导通光电耦合器的导通时间，保存导通时间至eeprom中，其中eeprom为带电可擦可编程只读存储器。
38.s4.控制单元将双向导通光电耦合器的输出信号作为用来控制人行道发光地砖发光并显示警示图案符号及文字、控制显示屏显示、控制led倒计时显示的输入信号；且将导通时间作为人行道发光地砖的发光及显示时间、显示屏的显示时间、led倒计时长。
39.一种智能交通信号控制电路，基于智能交通信号控制方法，包括控制单元核心电路、供电控制电路、程序下载接口电路、红绿信号灯输出控制电路、信号采集控制电路、人行道发光地砖发光控制电路、显示屏显示控制电路、led倒计时显示控制电路、保护电路。
40.如图1所示，控制单元核心电路采用单片机系列芯片stc11fxx，其端口p2.0和p2.1分别连接绿灯信号灯输出控制电路和红灯信号灯输出控制电路；其端口rxd和txd连接程序下载接口电路；其端口t0和t1分别连接红灯控制信号采集控制电路和绿灯控制信号采集控制电路；其他端口连接led倒计时显示控制电路、显示屏显示控制电路、人行道发光地砖发光控制电路完成对人行道发光地砖的发光、显示屏的显示、led倒计时的显示。
41.如图2所示，在供电控制电路中，通过电源插头或三合一接口插座、稳压器输出供电电压vcc,可将12
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24v的输入电压转换为5v的供电电压。
42.如图3所示，在程序下载电路中，采用芯片max232和db9数据接口连接器，完成程序下载。
43.如图4所示，在红绿信号灯输出控制电路中，通过三极管和继电器电路控制红绿信号灯的亮灭。
44.如图5所示，在信号采集控制电路的一种实施方式中，信号采集控制电路包括红灯控制信号采集控制电路和绿灯控制信号采集控制电路。红灯控制信号采集控制电路包括双向导通光电耦合器，双向导通光电耦合器的输入端串接有限流电阻、输入接口，输入接口串接有灯亮输入电压，该灯亮输入电压是当红灯信号灯亮起时而产生的，并通过输入接口输入至双向导通光电耦合器中，双向导通光电耦合器的输出端一引脚接地，另一引脚作为采集信号输入口且并联有中断检测电路和上拉电路，采集信号输入口与单片机端口t0相连接，由此，完成红灯控制信号的采集。与红灯控制信号采集控制电路类似，绿灯控制信号采集控制电路包括双向导通光电耦合器，双向导通光电耦合器的输入端串接有限流电阻、输入接口，输入接口串接有灯亮输入电压，该灯亮输入电压是当绿灯信号灯亮起时而产生的，并通过输入接口输入至双向导通光电耦合器中，双向导通光电耦合器的输出端一引脚接地，另一引脚作为采集信号输入口且并联有中断检测电路和上拉电路，采集信号输入口与单片机端口t1相连接，由此，完成绿灯控制信号的采集。
45.如图6所示，在信号采集控制电路的另一种实施方式中，信号采集控制电路包括红灯控制信号采集控制电路和绿灯控制信号采集控制电路。红灯控制信号采集控制电路包括
双向导通光电耦合器，双向导通光电耦合器的输入端串接有限流电阻、互感器，互感器连接有灯亮输入电流，该灯亮输入电流是当红灯信号灯亮起时而产生的，并通过互感器按比例缩小输入电流，并输入至双向导通光电耦合器中，双向导通光电耦合器的输出端一引脚连接供电电压vcc，另一引脚作为采集信号输入口且并联有下拉电路，采集信号输入口与单片机端口t0相连接，由此，完成红灯控制信号的采集。同理，绿灯控制信号采集控制电路包括双向导通光电耦合器，双向导通光电耦合器的输入端串接有限流电阻、互感器，互感器连接有灯亮输入电流，该灯亮输入电流是当绿灯信号灯亮起时而产生的，并通过互感器按比例缩小输入电流，并输入至双向导通光电耦合器中，双向导通光电耦合器的输出端一引脚连接供电电压vcc，另一引脚作为采集信号输入口且并联有下拉电路，采集信号输入口与单片机端口t1相连接，由此，完成绿灯控制信号的采集。
46.在信号采集控制电路的基础上添加保护电路，如图10所示，保护电路包括并联连接的第一压敏电阻、电容和第二压敏电阻，保护电路并接在双向导通光电耦合器的输入端，进行电流过大或电压过大的保护。
47.如图7所示，在人行道发光地砖发光控制电路中，通过差分信号放大器输出485信号，连接支持标准dmx512协议的人行道发光地砖，人行道发光地砖发红绿光、显示警示图案符号、显示警示文字。
48.如图8和9所示，在显示屏显示控制电路中，通过74hc245三态门电路连接led显示屏模组，采用sn74als245a芯片连接单片机，sn74als245a芯片连接三种标准接口电路，在标准接口电路中，采用header8
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2接口芯片与相对应的led显示屏相连接，显示提示信息或控制led显示屏模组整体显示红绿色。
49.在led倒计时显示控制电路中，采用sn74als245a芯片连接单片机，sn74als245a芯片连接一种7段显示模组接口电路，在7段显示模组接口电路中，采用header7
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2接口芯片与相对应的led显示屏相连接，显示倒计时时间。
50.以上所述的仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。