CN102945614A - 一种光线自适应信号灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光线自适应信号灯，包括信号灯、光敏头、选择开关、单片机和若干调节控制单元；所述光敏头和所述选择开关分别连接单片机一端，单片机另一端分别连接若干调节控制单元，每个调节控制单元均连接信号灯；光线经过所述光敏头转化为电压模拟信号传送到所述单片机，单片机将电压模拟信号转换为数字信号，每个调节控制单元根据数字信号进行相应电流的调节控制，信号灯用于根据选择开关的档位和电流强度控制灯光。本发明可根据输入光信号强弱执行不同的命令，进行光控、全光照明、半光照明的控制，智能化的自动控制，不仅达到节能的效果，还实现了交通道路的人性化设计。

Description

一种光线自适应信号灯
技术领域
本发明涉及电子技术领域的一种信号灯，特别涉及一种光线自适应信号灯。
背景技术
道路交通信号灯是一种交通安全产品，是为了加强道路交通管理，减少交通事故的发生，提高道路使用效率，改善交通状况的一种重要工具。适用于十字、丁字等交叉路口，由道路交通信号控制机控制，指导车辆和行人安全有序地通行。
LED（发光二极管）是近年来开发生产的一种新型光源，具有耗电小（电流只有10～20mA）、亮度高（光强可达上万个mcd）、体积小（直径最小可达3mm）、重量轻（一颗发光二极管仅重零点几克）、寿命长（平均寿命10万小时）等优点。现已逐步代替白炽灯、低压卤钨灯制作道路交通信号灯。
现有信号灯以固定电流方式工作，平均功率高，浪费大量能源，不仅如此，还与环境光线形成很强反差。环境光线强时反衬信号灯光暗，当白天太阳光线逆光时，造成驾驶员看不清信号灯；环境光线弱时反衬信号灯光太强，当深夜信号灯太亮会产生炫目感，造成驾驶员眼睛不适。
PWM：Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制；
占空比=脉波高电位的时间/脉波周期.
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明提供一种光线自适应信号灯，使得信号灯能够根据光线的强弱进行自动适应调节。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是提供一种光线自适应信号灯，包括信号灯、光敏头、选择开关、单片机和若干调节控制单元；
所述光敏头和所述选择开关分别连接单片机一端，单片机另一端分别连接若干调节控制单元，每个调节控制单元均连接信号灯；
光线经过所述光敏头转化为电压模拟信号传送到所述单片机，单片机将电压模拟信号转换为数字信号，每个调节控制单元根据数字信号进行相应电流的调节控制，信号灯用于根据选择开关的档位和电流强度控制灯光。
作为优选，本发明所述调节控制单元包括场效应管和用于控制场效应管通断进而控制电流输出的光耦，所述光耦与所述场效应管连接。
作为优选，本发明所述选择开关的档位包括全光档位、半光档位和用于根据光改变量调节PWM波占空比和电流的光控档位。
作为优选，本发明所述全光档位输出的PWM波占空比为0～0.01，输出的电流为40毫安。
作为优选，本发明所述半光档位输出的PWM波占空比为99.9～100，输出的电流为20毫安。
作为优选，本发明所述光改变量为10%。
本发明的有益效果是，可根据输入光信号强弱执行不同的命令，进行光控、全光照明、半光照明的控制，智能化的自动控制，不仅达到节能的效果，还实现了交通道路的人性化设计。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
1、光敏头，2、选择开关，3、单片机，4、调节控制单元，41、光耦，42、场效应管，43、信号灯。
具体实施方式：
为了使本发明的创作特征、技术手段与达成目的易于明白理解，以下结合具体实施例进一步阐述本发明。
实施例：
参看图1，一种光线自适应信号灯，包括信号灯43、光敏头1、选择开关2、单片机3和若干调节控制单元4；所述光敏头1和所述选择开关2分别连接单片机3一端，单片机3另一端分别连接若干调节控制单元4，每个调节控制单元4均连接信号灯43；光线经过所述光敏头1转化为电压模拟信号传送到所述单片机3，单片机3将电压模拟信号转换为数字信号，每个调节控制单元4根据数字信号进行相应电流的调节控制，信号灯43用于根据选择开关2的档位和电流强度控制灯光。所述调节控制单元4包括场效应管42和用于控制场效应管42通断进而控制电流输出的光耦41，所述光耦41与所述场效应管42连接。所述选择开关2的档位包括全光档位、半光档位和用于根据光改变量调节PWM波占空比和电流的光控档位。所述全光档位输出的PWM波占空比为0～0.01，输出的电流为40毫安。所述半光档位输出的PWM波占空比为99.9～100，输出的电流为20毫安。所述光改变量为10%。
信号灯也可以是LED灯，利用光敏头将太阳能转化成有效的低电压模拟信号，利用单片机的模数转换功能将电压模拟信号转换成数字信号，其检测结果的数据大小就反映了现在检测到的光信号的强弱。再根据选择开关的要求，当全光时，单片机就输出PWM波最小占空比，通过调节控制单元中，控制光耦的通断进而控制控制场效应管的通断来保证场效应管通过按照要求的最大安全电流，使信号灯或LED灯流过按要求的最大电流，此时LED灯最亮并一直保持这种状态；当选择半光时，单片机就输出最大PWM波占空比，通过调节控制部分，最后使信号灯LED流过电流为最大电流的一半，此时，LED灯亮度为半亮状态并一直保持这状态；当选择光控时，单片机就根据光敏头转换成的数字信号时光改变量是否大于等于10%或小于10%，若小于10%，则保持不变，若大于等于10%，则改变PWM波占空比的大小，来改变LED灯亮暗变化，可时刻根据光改变量大小来调节LED灯或信号灯的亮暗。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种光线自适应信号灯，包括信号灯，其特征在于，还包括光敏头、选择开关、单片机和若干调节控制单元；
所述光敏头和所述选择开关分别连接单片机一端，单片机另一端分别连接若干调节控制单元，每个调节控制单元均连接信号灯；
光线经过所述光敏头转化为电压模拟信号传送到所述单片机，单片机将电压模拟信号转换为数字信号，每个调节控制单元根据数字信号进行相应电流的调节控制，信号灯用于根据选择开关的档位和电流强度控制灯光。
2.根据权利要求1所述的一种光线自适应信号灯，其特征在于，所述调节控制单元包括场效应管和用于控制场效应管通断进而控制电流输出的光耦，所述光耦与所述场效应管连接。
3.根据权利要求1所述的一种光线自适应信号灯，其特征在于，所述选择开关的档位包括全光档位、半光档位和用于根据光改变量调节PWM波占空比和电流的光控档位。
4.根据权利要求3所述的一种光线自适应信号灯，其特征在于，所述全光档位输出的PWM波占空比为0～0.01，输出的电流为4 0毫安。
5.根据权利要求3所述的一种光线自适应信号灯，其特征在于，所述半光档位输出的PWM波占空比为9 9.9～100，输出的电流为20毫安。
6.根据权利要求3所述的一种光线自适应信号灯，其特征在于，所述光改变量为10%。
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