CN102259614A - 专用车/校车集成控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种专用车/校车集成控制器，包括停车信号臂电机驱动电路、停车信号臂指示灯驱动电路、车速信号指示灯驱动电路、控制操作按钮检测电路、车速信号检测电路、控制单片机六部分，其中，停车信号臂电机驱动电路、停车信号臂指示灯驱动电路、车速信号指示灯驱动电路、控制操作按钮检测电路、车速信号检测电路分别与控制单片机连接。本发明具有以下优点：1、显示给路人或其他车辆此车车速大小，提示他们注意，保证安全；2、信号臂的打开不仅要靠司机操作，同时还要受车速的控制，排除安全隐患。

Description

专用车/校车集成控制器
技术领域
本发明涉及一种专用车/校车集成控制器。
背景技术
目前，《专用小学生校车安全技术条件》已经实施，各个厂家针对学校开发生产的校车也日趋得到市场的亲眯。为保证校车更加安全，多在校车两侧安装停车信号臂，即在停车时司机将停车信号臂打开，提示别的车辆注意。这样就存在以下隐患：1、在行车时误操作按钮，将停车信号臂打开，对其他车辆、行人及自身造成危险；2、在停车时打开信号臂后，忘记将信号臂收回就行车，存在安全隐患；3、行车过程中，路人及其他车辆对实车车速只能目测，凭感觉判断，可能存在误差。
发明内容
针对上述现有技术，本发明提供了一种专用车/校车集成控制器，其可保证校车在行车及停车时更加安全。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种专用车/校车集成控制器，包括停车信号臂电机驱动电路、停车信号臂指示灯驱动电路、车速信号指示灯驱动电路、控制操作按钮检测电路、车速信号检测电路、控制单片机六部分。其中，停车信号臂电机驱动电路、停车信号臂指示灯驱动电路、车速信号指示灯驱动电路、控制操作按钮检测电路、车速信号检测电路分别与单片机连接。
所述停车信号臂电机驱动电路包括直流电动机A，直流电动机A上连接有一个电磁继电器：KA1，电磁继电器上连接一个三极管：Q1，三极管的发射极接地，基极通过电阻与单片机的引脚RC0连接，电磁继电器上还连接有用于保护三极管的二极管D1，二极管与三极管的集电极连接。
所述停车信号臂指示灯驱动电路包括信号臂指示灯B，信号臂指示灯B上连接有一个电磁继电器：KA2，电磁继电器上连接一个三极管：Q2，三极管的发射极接地，基极通过电阻与单片机的引脚RC1连接，电磁继电器上还连接有用于保护三极管的二极管D2，二极管与三极管的集电极连接。
所述车速信号指示灯驱动电路包括车速信号指示灯C、D、E，车速信号指示灯C、D、E上分别连接有一个电磁继电器：KA3、KA4、KA5，电磁继电器KA3、KA4、KA5上分别连接一个三极管：Q3、Q4、Q5，三极管的发射极接地，基极通过电阻与单片机的引脚RC2、RC3、RC4连接，电磁继电器上还连接有用于保护三极管的二极管D3、D4、D5，二极管与三极管的集电极连接。
所述控制操作按钮检测电路为：信号臂控制按钮检测电路，通过光电耦合器与单片机的RA0引脚连接，这里利用光电耦合器可以避免限位开关万一接错线(如限位开关负控错接成正控)时造成单片机的损坏。
所述控制操作按钮检测电路还可以为：停车信号臂打开/关闭按钮检测电路。
所述控制操作按钮检测电路为接地有效，并通过光电耦合器与单片机相连，具有防接错保护功能。
所述车速信号检测电路为：整车车辆速度检测电路，三极管Q6的发射极接地，基极通过电阻及二极管D6与车速信号相连，集电极与单片机的RA1引脚连接。车速信号为矩形方波，并在线路中并联2个电容：C1、C2，起到保护作用。
工作原理如下：
停车信号臂电机驱动电路：利用继电器KA1实现直流电动机A的运转控制。当PIC16F630的RC0引脚输出高电平时，继电器KA1带电，其触点接通电机A的供电电源使电机运转，停车信号臂打开。二极管D1用于三极管Q1的保护。
停车信号臂指示灯驱动电路：利用继电器KA2实现停车信号指示灯B的间歇性闪亮。当PIC16F630的RC1引脚输出高电平时，继电器KA2带电，其触点接通指示灯B的供电电源，指示灯亮；而PIC16F630的RC1引脚输出低电平时，继电器KA2不带电，指示灯B的供电电源没有接通，指示灯不亮；这里PIC16F630单片机间歇性的输出高、低电平，实现指示灯的闪亮。二极管D2用于三极管Q2的保护。
车速信号指示灯驱动电路：利用继电器KA3、KA4、KA5实现车速信号指示灯C、D、E的工作。当PIC16F630的RC2引脚输出高电平、RC3、RC4引脚输出低电平时，继电器KA3带电，其触点接通指示灯C的供电电源，指示灯亮；当PIC16F630的RC2、RC3引脚输出高电平、RC4引脚输出低电平时，继电器KA3、KA4带电，指示灯C、D的供电电源接通，指示灯C、D亮；当PIC16F630的RC2、RC3、RC4引脚都输出高电平时，继电器KA3、KA4、KA5带电，指示灯C、D、E的供电电源接通，指示灯C、D、E都亮。二极管D3、D4、D5用于三极管Q3、Q4、Q5的保护。
控制操作按钮检测电路：SK1为停车信号臂打开开关。当未操作信号臂按钮时，相应的检测开关打开，其连接的光电耦合器向主控制单片机提供高电平信号；而当按下信号臂按钮时，相应的检测开关的动触点使其闭合接地，其连接的光电耦合器向主控制单片机提供低电平信号。主控制单片机PIC16F630利用RA0检测按钮开关的状态。
车速信号检测电路：当车速信号为高脉冲时，三极管Q6的基极有电压，三极管导通，单片机的RA1引脚检测到低电位；当车速信号为低脉冲时，二极管D6导通，三极管Q6的基极为低电位，三极管不导通，单片机的RA1引脚检测到高电位。单片机通过监测在单位时间内引脚RA1的高低电位的变换次数来计算出车速的大小。
本发明通过采集整车车速传感器提供的车速信号，在行车、停车打开信号臂的过程中，可实现以下功能：
1、打开信号臂：将信号臂按钮开关按下，直流电机A开始转动，打开停车信号臂，同时，停车信号臂指示灯B开始闪动，提示路人及车辆。而在有车速时，即使将信号臂开关按下，直流电机A及指示灯B也不会工作，保证行车的安全性。
2、关闭信号臂：将信号臂按钮开关按起，直流电机A断电，信号臂在弹力作用下自动归位，同时指示灯B停止工作。而在有车速时，即使没有将信号臂开关按起，控制器也会自动将直流电机A、指示灯B断电，使信号臂归位，保证行车安全。
3、车速大小指示：当车速＞30KM/H时，指示灯C亮；当车速＞60KM/H时，指示灯C、D亮；当车速＞80KM/H时，指示灯C、D、E亮。指示灯安装在校车的前后顶外侧，给路人及其他车辆指示此车的车速大小信息，保证行车安全。
本发明具有以下优点：
1、显示给路人或其他车辆此车车速大小，提示他们注意，保证安全；
2、信号臂的打开不仅要靠司机操作，同时还要受车速的控制，排除安全隐患。
附图说明
图1为本发明的外形示意图；
图2为本发明的电路原理图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步的说明。
一种专用车/校车集成控制器，如图1所示，包括停车信号臂电机驱动电路、停车信号臂指示灯驱动电路、车速信号指示灯驱动电路、控制操作按钮检测电路、车速信号检测电路、控制单片机六部分。其中，停车信号臂电机驱动电路、停车信号臂指示灯驱动电路、车速信号指示灯驱动电路、控制操作按钮检测电路、车速信号检测电路分别与控制单片机连接。
所述停车信号臂电机驱动电路包括直流电动机A，直流电动机A上连接有一个电磁继电器：KA1，电磁继电器上连接一个三极管：Q1，三极管的发射极接地，基极通过电阻与单片机的引脚RC0连接，电磁继电器上还连接有用于保护三极管的二极管D1，二极管与三极管的集电极连接。
所述停车信号臂指示灯驱动电路包括信号臂指示灯B，信号臂指示灯B上连接有一个电磁继电器：KA2，电磁继电器上连接一个三极管：Q2，三极管的发射极接地，基极通过电阻与单片机的引脚RC1连接，电磁继电器上还连接有用于保护三极管的二极管D2，二极管与三极管的集电极连接。
所述车速信号指示灯驱动电路包括车速信号指示灯C、D、E，车速信号指示灯C、D、E上分别连接有一个电磁继电器：KA3、KA4、KA5，电磁继电器KA3、KA4、KA5上分别连接一个三极管：Q3、Q4、Q5，三极管的发射极接地，基极通过电阻与单片机的引脚RC2、RC3、RC4连接，电磁继电器上还连接有用于保护三极管的二极管D3、D4、D5，二极管与三极管的集电极连接。
所述控制操作按钮检测电路为：信号臂控制按钮检测电路，通过光电耦合器与单片机的RA0引脚连接，这里利用光电耦合器可以避免限位开关万一接错线(如限位开关负控错接成正控)时造成单片机的损坏。
所述控制操作按钮检测电路为接地有效，并通过光电耦合器与单片机相连，具有防接错保护功能。
所述车速信号检测电路为：整车车辆速度检测电路，三极管Q6的发射极接地，基极通过电阻及二极管D6与车速信号相连，集电极与单片机的RA1引脚连接。车速信号为矩形方波，并在线路中并联2个电容：C1、C2，起到保护作用。
所述控制单片机为PIC16F630型单片机。
图2中，电机A：停车信号臂驱动电机；指示灯B：信号臂打开指示灯；指示灯C、D、E：车速信号指示灯；SK1：信号臂按钮开关。
实施例：使用时，将控制器通过导线与车上相应功能连接，控制校车停车信号臂的打开和关闭、行车车速信号指示灯工作：
(1)信号臂打开：按下信号臂按钮，接通SK1，PIC16F630的RA0由高电平变为低电平。此时，如果单片机通过监测RA1引脚计算出车速为0，PIC16F630则控制RC0输出高电平使停车臂驱动电机A转动，停车信号臂打开，RC1间歇性输出高低电平，信号臂指示灯闪动；如果车速不为0，PIC16F630的RC0、RC1引脚仍为低电平，信号臂电机不动，信号臂指示灯不亮。
(2)信号臂关闭：按起信号臂按钮，断开SK1，PIC16F630的RA0由低电平变为高电平。此时，PIC16F630控制RC0、RC1引脚均为低电平，电机断电，指示灯熄灭，信号臂在弹力作用下自动复位。若单片机通过监测RA1引脚计算出车速不为0，即使信号臂按钮没有被按起(PIC16F630的RA0仍为低电平)，单片机也会控制RC0、RC1引脚为低电平，使停车信号臂收回，指示灯熄灭。
(3)行车时：单片机通过监测RA1引脚在单位时间内的电压变化速率来计算整车车速。当车速＞30Km/h，PIC16F630的RC2引脚由低电平变为高电平，驱动指示灯C亮；当车速＞60Km/h，PIC16F630的RC2、RC3引脚由低电平变为高电平，驱动指示灯C、D亮；当车速＞80Km/h，PIC16F630的RC2、RC3、RC4引脚由低电平变为高电平，驱动指示灯C、D、E亮。

Claims (9)

1.一种专用车/校车集成控制器，其特征在于：包括停车信号臂电机驱动电路、停车信号臂指示灯驱动电路、车速信号指示灯驱动电路、控制操作按钮检测电路、车速信号检测电路、控制单片机六部分，其中，停车信号臂电机驱动电路、停车信号臂指示灯驱动电路、车速信号指示灯驱动电路、控制操作按钮检测电路、车速信号检测电路分别与控制单片机连接。
2.根据权利要求1所述的专用车/校车集成控制器，其特征在于：所述停车信号臂电机驱动电路包括直流电动机A，直流电动机A上连接有一个电磁继电器：KA1，电磁继电器上连接一个三极管：Q1，三极管的发射极接地，基极通过电阻与单片机的引脚RC0连接，电磁继电器上还连接有用于保护三极管的二极管D1，二极管与三极管的集电极连接。
3.根据权利要求1所述的专用车/校车集成控制器，其特征在于：所述停车信号臂指示灯驱动电路包括信号臂指示灯B，信号臂指示灯B上连接有一个电磁继电器：KA2，电磁继电器上连接一个三极管：Q2，三极管的发射极接地，基极通过电阻与单片机的引脚RC1连接，电磁继电器上还连接有用于保护三极管的二极管D2，二极管与三极管的集电极连接。
4.根据权利要求1所述的专用车/校车集成控制器，其特征在于：所述车速信号指示灯驱动电路包括车速信号指示灯C、D、E，车速信号指示灯C、D、E上分别连接有一个电磁继电器：KA3、KA4、KA5，电磁继电器KA3、KA4、KA5上分别连接一个三极管：Q3、Q4、Q5，三极管的发射极接地，基极通过电阻与单片机的引脚RC2、RC3、RC4连接，电磁继电器上还连接有用于保护三极管的二极管D3、D4、D5，二极管与三极管的集电极连接。
5.根据权利要求1所述的专用车/校车集成控制器，其特征在于：所述控制操作按钮检测电路为：信号臂控制按钮检测电路，通过光电耦合器与单片机的RA0引脚连接。
6.根据权利要求5所述的专用车/校车集成控制器，其特征在于：所述控制操作按钮检测电路为：停车信号臂打开/关闭按钮检测电路。
7.根据权利要求5所述的专用车/校车集成控制器，其特征在于：所述控制操作按钮检测电路为接地有效，并通过光电耦合器与单片机相连。
8.根据权利要求1所述的专用车/校车集成控制器，其特征在于：所述车速信号检测电路为：整车车辆速度检测电路，三极管Q6的发射极接地，基极通过电阻及二极管D6与车速信号相连，集电极与单片机的RA1引脚连接。
9.根据权利要求8所述的专用车/校车集成控制器，其特征在于：所述车速信号检测电路：车速信号为矩形方波，并在线路中并联2个电容。
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