CN102201169B - 动态人行信号灯电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种动态人行信号灯电路，它包括有单片机电路、红绿灯检测电路、电源电路、动态人行LED灯驱动电路和LED灯板电路，LED灯板电路包括红灯LED电路和动态人行绿灯LED电路，动态人行绿灯LED电路包括绿灯常亮部位LED电路和依次交替点亮的绿灯动作1LED电路、绿灯动作2LED电路和绿灯动作3LED电路，其中，红绿灯检测电路连接单片机电路，单片机电路连接动态人行LED灯驱动电路，动态人行LED灯驱动电路连接LED灯板电路，电源电路分别连接单片机电路、红绿灯检测电路、动态人行LED灯驱动电路和LED灯板电路以提供电源。该电路具有设计科学、结构简单、实用性强、电路性能稳定、人性化的优点。

Description

动态人行信号灯电路
技术领域
本发明涉及一种交通信号灯电路，尤其涉及一种动态人行信号灯电路。
背景技术
目前，人行交通信号灯普遍采用固定的红绿灯来指示行人通行，这样的信号灯对于等待的行人来说比较枯燥乏味，容易使人闯红灯。
为此，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种设计科学、结构简单、实用性强、电路性能稳定、人性化的动态人行信号灯电路。
本发明所采用的技术方案如下：一种动态人行信号灯电路，它包括有单片机电路、红绿灯检测电路、电源电路、动态人行LED灯驱动电路和LED灯板电路，所述LED灯板电路包括红灯LED电路和动态人行绿灯LED电路，所述动态人行绿灯LED电路包括绿灯常亮部位LED电路和依次交替点亮的绿灯动作1LED电路、绿灯动作2LED电路和绿灯动作3LED电路，其中，所述红绿灯检测电路连接所述单片机电路以提供红绿灯点亮状态，所述单片机电路连接所述动态人行LED灯驱动电路以便根据红绿灯点亮状态发送红绿灯点亮控制信号，所述动态人行LED灯驱动电路连接所述LED灯板电路以便根据红绿灯点亮控制信号驱动相应的LED电路点亮，所述电源电路分别连接所述单片机电路、所述红绿灯检测电路、所述动态人行LED灯驱动电路和所述LED灯板电路以提供电源。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体地说，该动态人行信号灯电路巧妙利用现有红绿灯交流信号，将其转换成红绿灯的点亮信号，并将其用作本电路各部分的工作电源；
该电路借鉴动画的设计理念，将信号灯的绿灯改为动态的信号灯，以生动的显示人走动的过程，即，将信号灯行人走动的过程分解为3个动作，当这3个动作连贯显示时，就产生了信号灯上人走动的人性化效果；该电路的设计改变了传统人行信号灯古板、枯燥的指示方式，也舒缓了等待信号灯的行人的心情；其具有设计科学、结构简单、实用性强、电路性能稳定、人性化的优点。
附图说明
图1是本发明的结构框图；
图2是本发明的电路结构示意图；
图3是本发明所述LED灯板电路的电路结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1所示，一种动态人行信号灯电路，它包括有单片机电路、红绿灯检测电路、电源电路、动态人行LED灯驱动电路和LED灯板电路，所述LED灯板电路包括红灯LED电路和动态人行绿灯LED电路，所述动态人行绿灯LED电路包括绿灯常亮部位LED电路和依次交替点亮的绿灯动作1LED电路、绿灯动作2LED电路和绿灯动作3LED电路，其中，所述红绿灯检测电路连接所述单片机电路以提供红绿灯点亮状态，所述单片机电路连接所述动态人行LED灯驱动电路以便根据红绿灯点亮状态发送红绿灯点亮控制信号，所述动态人行LED灯驱动电路连接所述LED灯板电路以便根据红绿灯点亮控制信号驱动相应的LED电路点亮，所述电源电路分别连接所述单片机电路、所述红绿灯检测电路、所述动态人行LED灯驱动电路和所述LED灯板电路以提供电源。
基于上述，如图2和图3所示，所述单片机电路采用AT89C2051单片机做控制器，该型号单片机具有简单易用、成本低廉等优点；单片机用于采样红绿灯点亮状态，并根据红绿灯点亮状态，生成红绿灯点亮控制信号，控制动态人行LED灯驱动电路以驱动相应的LED电路；所述单片机电路还包括电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电阻R1和晶振Y1。
所述红绿灯检测电路包括绿灯检测电路和红灯检测电路；
其中，所述绿灯检测电路包括二极管D1、稳压管D2、限流电阻R13、稳压管D3、滤波电容C5、光电耦合器U4和上拉电阻R15，其中，所述二极管D1的正极用于连接绿灯交流信号一端，所述二极管D1的负极连接所述稳压管D2的负极，所述稳压管D2的正极连接所述限流电阻R13一端，所述限流电阻R13另一端连接所述稳压管D3的负极，所述稳压管D3的正极用于连接绿灯交流信号另一端，所述滤波电容C5与所述稳压管D3并联，所述稳压管D3的两端连接所述光电耦合器U4的输入端，所述光电耦合器U4的输出端分别连接所述上拉电阻R15一端和所述单片机电路，所述上拉电阻R15另一端连接所述电源电路的+5V电压；
所述红灯检测电路包括二极管D4、稳压管D5、限流电阻R14、稳压管D6、滤波电容C6、光电耦合器U5和上拉电阻R16，其中，所述二极管D4的正极用于连接红灯交流信号一端，所述二极管D4的负极连接所述稳压管D5的负极，所述稳压管D5的正极连接所述限流电阻R14一端，所述限流电阻R14另一端连接所述稳压管D6的负极，所述稳压管D6的正极用于连接红灯交流信号另一端，所述滤波电容C6与所述稳压管D6并联，所述稳压管D6的两端连接所述光电耦合器U5的输入端，所述光电耦合器U5的输出端分别连接所述上拉电阻R16一端和所述单片机电路，所述上拉电阻R16另一端连接所述电源电路的+5V电压；
所述二极管D1和所述二极管D4的型号是1N5408，所述稳压管D2和所述稳压管D5的型号是P6KE160A，所述稳压管D3和所述稳压管D6的型号是1N4728，所述光电耦合器U4和所述光电耦合器U5的型号是4N35；
所述红绿灯检测电路将红绿灯的220V交流信号转化为单片机可识别的TTL信号，用于单片机判断信号灯目前的红绿灯状态；红绿灯220V交流信号经过型号是1N5408的二极管整流，将交流电转换成直流电，再经型号是P6KE160A的稳压管降压，使电压降低160V，然后，通过阻值为33K欧姆的限流电阻限流，使电流减小，以免损坏5.1V的、型号是1N4728的稳压管，再经滤波电容滤波；如果有220V交流信号时，型号是1N4728的稳压管的正极会有5V电压，此时光电耦合器导通，输出低电平，如果没有200V交流信号时，型号是1N4728的稳压管的正极电压为0，光电耦合器不导通，输出为高电平。
所述电源电路包括绿灯桥式整流电路Q1、红灯桥式整流电路Q2、保险管F1、电源芯片U6、电压转换芯片U7、电容C7、电容C8和电容C9，其中，所述绿灯桥式整流电路Q1和所述红灯桥式整流电路Q2的输出端通过所述保险管F1分别连接所述电源芯片U6的输入端，所述电源芯片U6的两输出端连接所述电压转换芯片U7的输入端，所述电容C7两端并联在所述电源芯片U6的两输出端，所述电容C8和所述电容C9分别并联在所述电压转换芯片U7的两输出端；
所述电源电路根据人行灯不是红色就是绿色的特性，通过2个桥式整流电路分别将红灯交流信号和绿灯交流信号分别转换成直流信号，给电源模块提供不间断的电源输入；电源芯片U6输出电压为18V，并使用3端电压转换芯片U7将直流18V转换为直流5V。
所述动态人行LED灯驱动电路包括驱动芯片U3和5组上拉电阻(R8，R9，R10，R11，R12)，所述驱动芯片U3的五个输入端连接所述单片机电路，所述驱动芯片U3的五个输入端分别连接5组上拉电阻的一端，5组上拉电阻的另一端连接所述电源电路的+5V电压；所述驱动芯片U3采用ULN2803作为LED灯板电路的驱动芯片，驱动电流高达500mA，满足了驱动LED灯板电路的需求。
所述LED灯板电路包括五个独立的红灯LED电路、绿灯常亮部位LED电路、绿灯动作1LED电路、绿灯动作2LED电路和绿灯动作3LED电路，这几个电路分别在PCB上排布成一个动作，通过单片机来控制电路导通，达到显示红色或走动绿色人行灯的效果；
每个LED电路包括不少于一组串联LED灯组，所述串联LED灯组一端连接所述电源电路的+18V电压，所述串联LED灯组另一端串连一个电阻后连接所述动态人行LED灯驱动电路；所述串联LED灯组由至少两个LED灯串联构成。
本发明电路通过信号机的红绿信号线获取电源，并通过检测红绿灯信号来控制人行灯显示红色或绿色；当检测到是红灯信号时，使红色LED电路导通，红色人行灯亮；当检测到绿灯信号时，点亮绿色常亮部位LED电路，并依次交替点亮的绿灯动作1LED电路、绿灯动作2LED电路和绿灯动作3LED电路，产生走动绿人的动态效果。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (5)

1.一种动态人行信号灯电路，其特征在于：该动态人行信号灯电路包括有单片机电路、红绿灯检测电路、电源电路、动态人行LED灯驱动电路和LED灯板电路，所述LED灯板电路包括红灯LED电路和动态人行绿灯LED电路，所述动态人行绿灯LED电路包括绿灯常亮部位LED电路和依次交替点亮的绿灯动作1LED电路、绿灯动作2LED电路和绿灯动作3LED电路，其中，所述红绿灯检测电路连接所述单片机电路以提供红绿灯点亮状态，所述单片机电路连接所述动态人行LED灯驱动电路以便根据红绿灯点亮状态发送红绿灯点亮控制信号，所述动态人行LED灯驱动电路连接所述LED灯板电路以便根据红绿灯点亮控制信号驱动相应的LED电路点亮，所述电源电路分别连接所述单片机电路、所述红绿灯检测电路、所述动态人行LED灯驱动电路和所述LED灯板电路以提供电源；所述红绿灯检测电路包括绿灯检测电路和红灯检测电路；所述绿灯检测电路包括二极管D1、稳压管D2、限流电阻R13、稳压管D3、滤波电容C5、光电耦合器U4和上拉电阻R15，其中，所述二极管D1的正极用于连接绿灯交流信号一端，所述二极管D1的负极连接所述稳压管D2的负极，所述稳压管D2的正极连接所述限流电阻R13一端，所述限流电阻R13另一端连接所述稳压管D3的负极，所述稳压管D3的正极用于连接绿灯交流信号另一端，所述滤波电容C5与所述稳压管D3并联，所述稳压管D3的两端连接所述光电耦合器U4的输入端，所述光电耦合器U4的输出端分别连接所述上拉电阻R15一端和所述单片机电路，所述上拉电阻R15另一端连接所述电源电路；所述红灯检测电路包括二极管D4、稳压管D5、限流电阻R14、稳压管D6、滤波电容C6、光电耦合器U5和上拉电阻R16，其中，所述二极管D4的正极用于连接红灯交流信号一端，所述二极管D4的负极连接所述稳压管D5的负极，所述稳压管D5的正极连接所述限流电阻R14一端，所述限流电阻R14另一端连接所述稳压管D6的负极，所述稳压管D6的正极用于连接红灯交流信号另一端，所述滤波电容C6与所述稳压管D6并联，所述稳压管D6的两端连接所述光电耦合器U5的输入端，所述光电耦合器U5的输出端分别连接所述上拉电阻R16一端和所述单片机电路，所述上拉电阻R16另一端连接所述电源电路；
所述二极管D1和所述二极管D4的型号是1N5408，所述稳压管D2和所述稳压管D5的型号是P6KE160A，所述稳压管D3和所述稳压管D6的型号是1N4728，所述光电耦合器U4和所述光电耦合器U5的型号是4N35。
2.根据权利要求1所述的动态人行信号灯电路，其特征在于：所述单片机电路采用AT89C2051单片机。
3.根据权利要求1或2所述的动态人行信号灯电路，其特征在于：所述电源电路包括绿灯桥式整流电路Q1、红灯桥式整流电路Q2、保险管F1、电源芯片U6、电压转换芯片U7、电容C7、电容C8和电容C9，其中，所述绿灯桥式整流电路Q1和所述红灯桥式整流电路Q2的输出端通过所述保险管F1分别连接所述电源芯片U6的输入端，所述电源芯片U6的两输出端连接所述电压转换芯片U7的输入端，所述电容C7两端并联在所述电源芯片U6的两输出端，所述电容C8和所述电容C9分别并联在所述电压转换芯片U7的两输出端。
4.根据权利要求1或2所述的动态人行信号灯电路，其特征在于：所述动态人行LED灯驱动电路包括驱动芯片U3和5组上拉电阻，所述驱动芯片U3的五个输入端连接所述单片机电路，所述驱动芯片U3的五个输入端分别连接5组上拉电阻的一端，5组上拉电阻的另一端连接所述电源电路。
5.根据权利要求1或2所述的动态人行信号灯电路，其特征在于：每个LED电路包括不少于一组串联LED灯组，所述串联LED灯组一端连接所述电源电路，所述串联LED灯组另一端串连电阻后连接所述动态人行LED灯驱动电路。
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