CN104952265A - 一种交通应急灯控制电路及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种交通应急灯控制电路，包括：微控制器、用于提供时钟信号的晶振电路、用于控制电机旋转的电机控制电路、电池、稳压芯片、第一开关、第二开关、第一三极管、第一电阻、用于驱动红灯显示的第一驱动电路、用于驱动黄灯显示的第二驱动电路和用于驱动绿灯显示的第三驱动电路。本发明实施例还公开了一种交通应急灯装置。通过第一开关启动红黄绿交通信号灯的驱动电路，使交通信号灯按照预先设置的显示方式进行显示，指导交通正常运行；通过第二开关启动电机控制电路，使电机根据预先设置的旋转方式调节交通信号灯具的摆放高度或方位。采用本发明实施例，可通过该交通应急灯控制电路指导交通正常运行，使人们的生活更便捷。

Description

一种交通应急灯控制电路及装置

技术领域

本发明涉及交通控制技术领域，尤其涉及一种交通应急灯控制电路及装置。

背景技术

随着经济的发展，交通也变得越来越便利，从城市街道到乡村马路，十字路口大多都设置了交通灯。然而当设置在十字路口的交通灯出现故障时，会使交通发生混乱。因此，在这种情况下，临时设置一个交通应急灯显得尤为重要。

发明内容

本发明实施例提供一种交通应急灯控制电路及装置，可在现有的交通灯出现故障的情况下，指导交通正常运行，使人们的生活更便捷。

本发明实施例提供了一种交通应急灯控制电路，包括：

微控制器、用于提供时钟信号的晶振电路、用于控制电机旋转的电机控制电路、电池、稳压芯片、第一开关、第二开关、第一三极管、第一电阻、用于驱动红灯显示的第一驱动电路、用于驱动黄灯显示的第二驱动电路和用于驱动绿灯显示的第三驱动电路；

所述晶振电路的一端与所述微控制器的时钟输入引脚连接，所述晶振电路的另一端与所述微控制器的时钟输出引脚连接；

所述电机控制电路的一端与所述微控制器的第一输入输出I/O引脚连接，所述电机控制电路的另一端与所述微控制器的第二输入输出I/O引脚连接；

所述稳压芯片的输入端与所述电池的正极连接，所述电池的负极接地，所述稳压芯片的接地端接地，所述稳压芯片的输出端用于输出预设的直流电压；

所述微控制器的第九输入输出I/O引脚通过所述第一开关接地，所述微控制器的第十输入输出I/O引脚通过所述第二开关接地；

所述第一三极管的集电极与所述稳压芯片的输出端连接，所述第一三极管的基极通过所述第一电阻与所述微控制器的脉宽调制PWM引脚连接，所述第一三极管的发射极分别连接所述第一驱动电路、所述第二驱动电路和所述第三驱动电路的输入端。

其中，还包括用于显示红灯或黄灯或绿灯剩余显示时长的显示模块，所述显示模块与所述微控制器连接。

其中，还包括用于检测所述电池电压的电压检测电路和报警电路，所述电压检测电路和所述报警电路分别与所述微控制器连接，当所述电压检测电路检测到所述电池的电压低于预设电压值时，接通所述报警电路进行报警。

其中，还包括用于将所述微控制器进行复位操作的复位电路，所述复位电路与所述微控制器的复位引脚连接。

其中，所述晶振电路包括：

晶振、第一电容和第二电容；

所述晶振的一端与所述微控制器的时钟输入引脚连接，所述晶振的另一端与所述微控制器的时钟输出引脚连接；所述第一电容的一端与所述微控制器的时钟输入引脚连接，所述第一电容的另一端接地；所述第二电容的一端与所述微控制器的时钟输出引脚连接，所述第二电容的另一端接地；

其中，所述电机控制电路包括：

第一二极管、第二二极管、第一继电器、第二继电器和电机；

所述第一二极管的阳极接地，所述第一二极管的阴极与所述微控制器的第一输入输出I/O引脚连接；所述第二二极管的阳极接地，所述第二二极管的阴极与所述微控制器的第二输入输出I/O引脚连接；所述微控制器的第一输入输出I/O引脚通过所述第一继电器接地；所述微控制器的第二输入输出I/O引脚通过所述第二继电器接地；所述电机的正输入端通过所述第一继电器的常开触点与所述稳压芯片的输出端连接，所述电机的负输入端通过所述第二继电器的常开触点接地；所述电机的正输入端通过所述第一继电器的常闭触点接地，所述电机的负输入端通过所述第二继电器的常闭触点与所述稳压芯片的输出端连接；

其中，所述第一驱动电路包括第一恒流芯片、第二三极管和第二电阻；

所述第二三极管的集电极与所述第一三极管的发射极连接，所述第二三极管的基极通过所述第二电阻与所述微控制器的第三输入输出I/O引脚连接，所述第一恒流芯片的接地端接地，所述第一恒流芯片的输入端与所述第一三极管的发射极连接，所述第二三极管的发射极用于通过连接所述红灯后与所述第一恒流芯片的输出端连接；

其中，所述第二驱动电路包括第二恒流芯片、第三三极管和第三电阻；

所述第三三极管的集电极与所述第一三极管的发射极连接，所述第三三极管的基极通过所述第三电阻与所述微控制器的第四输入输出I/O引脚连接，所述第二恒流芯片的接地端接地，所述第二恒流芯片的输入端与所述第一三极管的发射极连接，所述第三三极管的发射极用于通过连接所述黄灯后与所述第二恒流芯片的输出端连接；

其中，所述第三驱动电路包括第三恒流芯片、第四三极管和第四电阻；

所述第四三极管的集电极与所述第一三极管的发射极连接，所述第四三极管的基极通过所述第四电阻与所述微控制器的第五输入输出I/O引脚连接，所述第三恒流芯片的接地端接地，所述第三恒流芯片的输入端与所述第一三极管的发射极连接，所述第四三极管的发射极用于通过连接所述绿灯后与所述第三恒流芯片的输出端连接。

其中，所述显示模块包括数码管，所述数码管与所述微控制器连接。

其中，所述电压检测电路包括：第五电阻、第六电阻、第七电阻和第三电容；

所述第五电阻的一端与所述电池的正极连接，所述第五电阻的另一端通过所述第六电阻接地，且所述第五电阻的另一端通过所述第七电阻与所述微控制器的第八输入输出I/O引脚连接，所述第三电容的一端与所述微控制器的第八输入输出I/O引脚连接，所述第三电容的另一端接地。

其中，所述报警电路包括：第五三极管和蜂鸣器。所述第五三极管的集电极与所述稳压芯片的输出端连接，所述第五三极管的发射极通过所述蜂鸣器后接地，所述第五三极管的基极与所述微控制器的第十九输入输出I/O端连接。

其中，所述复位电路包括：第八电阻、复位开关、第四电容和第五电容；

所述第八电阻的一端与所述稳压芯片的输出端连接，所述第八电阻的另一端通过所述复位开关接地，所述第四电容跨接在所述复位开关的两端，所述第五电容跨接在所述复位开关的两端，所述第八电阻的另一端与所述微控制器的复位引脚连接。

相应的，本发明实施例还提供了一种交通应急灯装置，包括如上所述的电路、一个黄灯、一个红灯和一个绿灯。

实施本发明实施例，该交通应急灯控制电路通过第一开关启动红黄绿交通信号灯的驱动电路，使交通信号灯按照预先设置的显示方式进行显示，指导交通正常运行，同时，通过第二开关启动电机控制电路，使电机根据预先设置的旋转方式调节交通信号灯具的摆放高度或方位。采用本发明实施例，可通过该交通应急灯控制电路指导交通正常运行，使人们的生活更便捷。

附图说明

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种交通应急灯控制电路的电路原理图；

图2是本发明实施例提供的一种交通应急灯控制电路的另一电路原理图；

图3是本发明实施例提供的一种显示模块的电路原理图；

图4是本发明实施例提供的一种报警电路的电路原理图；

图5是本发明实施例提供的一种复位电路的电路原理图；

图6是本发明实施例提供的一种交通应急灯装置的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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做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。

本发明提供了一种交通应急灯控制电路及装置，通过第二开关和电机控制电路控制电机的旋转方向，从而调节摆放红灯、绿灯和黄灯交通信号灯具的方位或高度，通过第一开关启动控制红灯、绿灯和黄灯显示的驱动电路，使各交通信号灯按照预先设置的显示方式进行显示，指导交通正常运行，使人们的生活更便捷。以下分别对其进行详细说明。

请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种交通应急灯控制电路的电路原理图，在本发明实施例中，该电路包括：

微控制器U1、用于提供时钟信号的晶振电路11、用于控制电机旋转的电机控制电路12、电池BT、稳压芯片U2、第一开关S1、第二开关S2、第一三极管Q1、第一电阻R1、用于驱动红灯显示的第一驱动电路13、用于驱动黄灯显示的第二驱动电路14和用于驱动绿灯显示的第三驱动电路15。

它们的连接关系为：晶振电路11的一端与微控制器U1的时钟输入引脚XTAL1连接，晶振电路11的另一端与微控制器U1的时钟输出引脚XTAL2连接；电机控制电路12的一端与微控制器U1的第一输入输出I/O引脚连接，电机控制电路12的另一端与微控制器U1的第二输入输出I/O引脚连接；稳压芯片U2的输入端Vin与电池BT的正极连接，稳压芯片U2的输出端Vout输出预设的直流电压Vo，电池BT的负极接地，稳压芯片U2的接地端GND接地，其中，稳压芯片U2的输出电压Vo可以为+5V，可用于给电机控制电路12进行供电；微控制器U1的第九输入输出I/O引脚通过第一开关K1接地，微控制器U1的第十输入输出I/O引脚通过第二开关K2接地；第一三极管Q1的集电极与稳压芯片U2的输出端连接，第一三极管Q1的基极通过第一电阻R1与微控制器U1的脉宽调制PWM引脚连接，第一三极管Q1的发射极分别连接所述第一驱动电路13、所述第二驱动电路14和所述第三驱动电路15的输入端。

其中，该控制电路还可以包括微控制器U1的电源输入引脚VCC与稳压芯片U2的输出端连接，微控制器U1的接地引脚GND接地。晶振电路11用于给微控制器U1提供所需要的时钟频率，一般来说，晶振提供的时钟频率越高，微控制器的运行速度越快。

所述交通应急灯控制电路的工作过程为：

系统正常工作时，第一开关S1用于控制微控制器U1的脉宽调制PWM引脚是否输出PWM信号，即控制第一驱动电路13、第二驱动电路14和第三驱动电路15是否工作，其中，微控制器U1通过控制脉宽调制PWM引脚来调节第一驱动电路13、第二驱动电路14和第三驱动电路15的输出电流及控制第一三极管Q1的导通与截止。优选的，当微控制器U1检测到第一开关S1是第奇数次被按下时（如第一次、第三次、第五次…），微控制器U1控制脉宽调制PWM引脚输出PWM信号，使驱动电路工作，即红黄绿交通信号灯按预先设置的显示方式进行显示，例如：红灯显示25秒后，红灯熄灭，黄灯显示；黄灯显示3秒后，绿灯显示；绿灯显示10秒后，红灯再次显示，依次循环显示；当微控制器U1检测到第一开关S1是第偶数次被按下时（如第二次、第四次、第六次…），微控制器U1控制脉宽调制引脚PWM不输出PWM信号（即输出0），使驱动电路断开工作，即红黄绿交通信号灯熄灭。特别的，微控制器U1通过控制其脉宽调制PWM引脚的占空比可调节所述第一驱动电路13～第三驱动电路15输出的驱动电流。

系统正常工作时，第二开关S2用于控制电机控制电路12中电机的旋转，例如：顺时针旋转、逆时针旋转或不旋转。微控制器U1通过控制其第一输入输出I/O引脚和第二输入输出I/O引脚是否输出高电平，从而通过电机控制电路12控制电机顺时针旋转、逆时针旋转或不旋转。优选的，当微控制器U1检测到第二开关S1是第3n+1次被按下时（例如：第一次，第四次，第七次…），通过控制第一输入输出I/0引脚和第二输入输出I/0引脚均输出高电平，使电机顺时针旋转；当微控制器U1检测到第二开关S2是第3n+2次被按下时（例如：第二次，第五次，第八次…），微控制器U1控制第一输入输出I/O引脚和第二输入输出I/O引脚均输出低电平，使电机逆时针旋转；当微控制器U1检测到第二开关S2是第3n+3次被按下时（例如：第三次，第六次，第九次…），微控制器U1控制第一输入输出I/O引脚输出高电平，第二输入输出I/O引脚输出低电平，或，控制第一输入输出I/O引脚输出低电平，第二输入输出I/O引脚输出高电平，使电机停止旋转。其中，n为0,1,2,3等自然数。该电机控制电路12通过控制电机的旋转可以用于调节灯具的摆放高度或方位，例如，电机顺时针旋转时使安置红黄绿交通信号灯的装备抬高，或，电机逆时针旋转时使安置红黄绿交通信号灯的装备下降，或，电机顺时针旋转时使安置红黄绿交通信号灯的装备向左转向，或，电机逆时针旋转时使安置红黄绿交通信号灯的装备向右转向等等，提升用户体验。

在图1所描述的交通应急灯控制电路中，通过第二开关和电机控制电路控制电机的旋转方向，从而可灵活调节灯具的高度或方位，同时，通过第一开关启动红黄绿交通信号灯的驱动电路，使红黄绿交通信号灯按照预先设置的显示方式进行显示，指导交通正常运行，使人们的生活更便捷。

参见图2，图2是本发明实施例提供的一种交通应急灯控制电路的另一电路原理图，在本发明实施例中，该电路包括：

微控制器U1、用于提供时钟信号的晶振电路11、用于控制电机旋转的电机控制电路12、电池BT、稳压芯片U2、第一开关S1、第二开关S2、第一三极管Q1、第一电阻R1、用于驱动红灯显示的第一驱动电路13、用于驱动黄灯显示的第二驱动电路14和用于驱动绿灯显示的第三驱动电路15。

优选的，为方便说明，在本发明实施例中，微控制器U1以型号ATMEGA16的单片机为例，但本发明实施例并不对此进行限制，其中，只要是能实现本发明实施例中所描述的各引脚功能的主控芯片均可。稳压芯片U2的输出电压以+5V为例。

上述元器件的连接关系为：晶振电路11的一端与微控制器U1的时钟输入引脚XTAL1连接，晶振电路11的另一端与微控制器U1的时钟输出引脚XTAL2连接；电机控制电路12的一端与微控制器U1的第一输入输出I/O引脚PA1连接，电机控制电路12的另一端与微控制器U1的第二输入输出I/O引脚PA2连接；稳压芯片U2的输入端Vin与电池BT的正极连接，稳压芯片U2的输出端Vout提供一个直流电压，用于给所述电路进行供电，稳压芯片U2的输出端Vout与电机控制电路12的电源输入端连接，电池BT的负极接地，稳压芯片U2的接地端GND接地，其中，稳压芯片U2的输出电压可以为5V；微控制器U1的第九输入输出I/O引脚PC7通过第一开关S1接地；微控制器U1的第十输入输出I/O引脚PC6通过第二开关S2接地；第一三极管Q1的集电极与稳压芯片U2的输出端Vout连接，第一三极管Q1的基极通过第一电阻R1与微控制器U1的脉宽调制PWM引脚连接，第一三极管Q1的发射极分别连接所述第一驱动电路13、所述第二驱动电路14和所述第三驱动电路15的输入端；微控制器U1的第一电源输入引脚VCC和第二电源输入引脚AVCC均与稳压芯片U2的输出端连接，微控制器U1的接地引脚GND和基准电压输入引脚AREF均接地，优选的，所述微控制器U1的基准电压输入引脚AREF可通过滤波电容C0后接地。

其中，晶振电路11包括：晶振Y1、第一电容C1和第二电容C2。它们的连接关系为：晶振Y1的一端与微控制器U1的时钟输入引脚XTAL1连接，晶振Y1的另一端与微控制器U1的时钟输出引脚XTAL2连接；第一电容C1的一端与微控制器U1的时钟输入引脚XTAL1连接，第一电容C1的另一端接地；第二电容C2的一端与微控制器U1的时钟输出引脚XTAL2连接，第二电容C2的另一端接地。所述晶振电路11用于给微控制器U1提供所需要的时钟频率，一般来说，晶振提供的时钟频率越高，微控制器的运行速度越快。

其中，电机控制电路12包括：第一二极管D1、第二二极管D2、第一继电器K1、第二继电器K2和电机M。它们的连接关系为：第一二极管D1的阳极接地，第一二极管D1的阴极与微控制器U1的第一输入输出I/O引脚PA1连接；第二二极管D2的阳极接地，第二二极管D2的阴极与微控制器U1的第二输入输出I/O引脚PA2连接；所述微控制器的第一输入输出I/O引脚PA1通过第一继电器K1接地；所述微控制器的第二输入输出I/O引脚PA2通过第二继电器K2接地；电机M的正输入端通过第一继电器K1的常开触点K1-2与稳压芯片U2的输出端连接，电机M的负输入端通过第二继电器K2的常开触点K2-2接地；同时，电机M的正输入端通过第一继电器K1的常闭触点K1-1接地，电机M的负输入端通过第二继电器K2的常闭触点K2-1与稳压芯片U2的输出端连接。

其中，第一驱动电路13包括第一恒流芯片U3、第二三极管Q2和第二电阻R2。它们的连接关系为：第二三极管Q2的集电极与第一三极管Q1的发射极连接，第二三极管Q2的基极通过第二电阻R2与微控制器的第三输入输出I/O引脚PA3连接，第一恒流芯片U3的接地端GND接地，第一恒流芯片U3的输入端VDD与第一三极管Q1的发射极连接，第二三极管Q2的发射极用于通过连接所述红灯后与所述第一恒流芯片U3的输出端VOUT连接。

其中，第二驱动电路14包括第二恒流芯片U4、第三三极管Q3和第三电阻R3。它们的连接关系为：第三三极管Q3的集电极与第一三极管Q1的发射极连接，第三三极管Q3的基极通过第三电阻R3与微控制器U1的第四输入输出I/O引脚PA4连接，第二恒流芯片U4的接地端GND接地，第二恒流芯片U4的输入端VDD与第一三极管Q1的发射极连接，第三三极管Q3的发射极用于通过连接所述黄灯后与第二恒流芯片U4的输出端VOUT连接。

其中，第三驱动电路15包括第三恒流芯片U5、第四三极管Q4和第四电阻R4。它们的连接关系为：第四三极管Q4的集电极与第一三极管Q1的发射极连接，第四三极管Q4的基极通过第四电阻R4与微控制器的第五输入输出I/O引脚PA5连接，第三恒流芯片U5的接地端GND接地，第三恒流芯片U5的输入端VDD与第一三极管Q1的发射极连接，第四三极管Q4的发射极用于通过连接所述绿灯后与第三恒流芯片U5的输出端VOUT连接。

优选地，第一恒流芯片U3～第三恒流芯片U5为同一型号的恒流芯片，用于输出恒定的电流，驱动红黄绿交通信号灯的显示。

作为一种可能的实施方式，该控制电路还包括用于显示红灯或黄灯或绿灯剩余显示时长的显示模块16，显示模块16与微控制器U1连接。优选的，显示模块16可以为数码管，参见图3，图3是本发明实施例提供的一种显示模块的电路原理图，在本发明实施例中，该显示模块16包括数码管U6，其中，数码管16可以为共阴极数码管或共阳极数码管，本发明实施例对此不作限制。数码管U6的第一输入输出I/O引脚～第八输入输出I/O引脚（a,b,c,d,e,f,g,DP）分别与微控制器U1的第十一输入输出I/O引脚～第十八输入输出I/O引脚（PD0～PD7）连接，数码管U6的第一控制引脚和第二控制引脚(A1、A2)分别与微控制器U1的第六输入输出I/O引脚和第七输入输出I/O引脚（PA6、PA7）连接。即数码管U6的第一控制引脚A1与微控制器U1的第六输入输出I/O引脚PA6连接，数码管U6的第二控制引脚A2与微控制器U1的第七输入输出I/O引脚PA7连接，数码管U6的第一输入输出I/O引脚a与微控制器U1的第十一输入输出I/O引脚PD0连接，数码管U6的第二输入输出I/O引脚b与微控制器U1的第十二输入输出I/O引脚PD1连接，数码管U6的第三输入输出I/O引脚c与微控制器U1的第十三输入输出I/O引脚PD2连接，数码管U6的第四输入输出I/O引脚d与微控制器U1的第十四输入输出I/O引脚PD3连接，数码管U6的第五输入输出I/O引脚e与微控制器U1的第十五输入输出I/O引脚PD4连接，数码管U6的第六输入输出I/O引脚f与微控制器U1的第十六输入输出I/O引脚PD5连接，数码管U6的第七输入输出I/O引脚g与微控制器U1的第十七输入输出I/O引脚PD6连接，数码管U6的第八输入输出I/O引脚DP与微控制器U1的第十八输入输出I/O引脚PD7连接。优选的，数码管U6的第一输入输出I/O引脚～第八输入输出I/O引脚（a,b,c,d,e,f,g,DP）可分别串联一个限流电阻后再与微控制器U1的第十一输入输出I/O引脚～第十八输入输出I/O引脚（PD0～PD7）连接。其中，该数码管用于显示红灯或黄灯或绿灯剩余显示时长，例如红灯被点亮时，显示第一时长25，当红灯显示的剩余时长为15S时，数码管显示15。

作为一种可能的实施方式，该控制电路还包括用于检测所述电池电压的电压检测电路17和报警电路18，电压检测电路17和报警电路18均与微控制器U1连接。当电压检测电路17检测到电池BT的输出电压低于预设电压值时，接通所述报警电路进行报警，提醒用户对所述电池BT进行充电或更换电池。

优选的，参见图2，所述电压检测电路17包括：第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第三电容C3。它们的连接关系为：第五电阻R5的一端与电池BT的正极连接，第五电阻R5的另一端通过第六电阻R6接地，且第五电阻R5的另一端通过第七电阻R7与微控制器U1的第八输入输出I/O引脚PA0连接，第三电容C3的一端与微控制器U1的第八输入输出I/O引脚PA0连接，第三电容C3的另一端接地。

优选的，参见图4，图4是本发明实施例提供的一种报警电路的电路原理图，在该图中，所述报警电路18包括：第五三极管Q5和蜂鸣器T1。第五三极管Q5的集电极与稳压芯片U2的输出端Vout连接，第五三极管Q5的发射极通过蜂鸣器T1后接地，第五三极管Q5的基极与微控制器U1的第十九输入输出I/O引脚PC5连接。特别的，第十九输入输出I/O引脚PC5可串联一个限流电阻后与所述第五三极管Q5的基极连接。

作为一种可能的实施方式，该控制电路还包括用于将所述微控制器进行复位操作的复位电路19，复位电路19与微控制器U1的复位引脚RESET连接。参见图5，图5是本发明实施例提供的一种复位电路的电路原理图，在本发明实施例中，所述复位电路19包括：第八电阻R8、复位开关S3、第四电容C4和第五电容C5。它们的连接关系为：第八电阻R8的一端与稳压芯片U2的输出端连接，第八电阻R8的另一端通过复位开关S3接地，第四电容C4跨接在复位开关S3的两端，第五电容C5跨接在复位开关S3的两端，第八电阻R8的另一端与微控制器U2的复位引脚RESET连接。其中，当复位开关S3被按下时，所述微控制器U1进行复位操作。

优选的，该控制电路还包括第六电容C6、第七电容C7和第八电容C8，其中，第六电容C6跨接在第一恒流芯片U3的输入端VDD和接地端GND之间，第七电容C7跨接在第二恒流芯片U4的输入端VDD和接地端GND之间，第八电容C8跨接在第三恒流芯片U5的输入端VDD和接地端GND之间。第六电容C6、第七电容C7和第八电容C8用于滤除第一恒流芯片U3、第二恒流芯片U4和第三恒流芯片U5输入端电压中的噪声部分。

优选的，第一三极管Q1～第五三极管Q5为NPN型。

在本发明实施例中，控制红黄绿交通信号灯显示和电机旋转的动作互不影响，即通过第一开关S1控制红黄绿交通信号灯的显示，通过第二开关S2控制电机的旋转，其中，交通信号灯显示的同时也可以控制电机的旋转。为方便说明，首先介绍红黄绿交通信号灯的工作过程。

所述交通应急灯控制电路中控制红黄绿交通信号灯显示的工作过程为：

系统正常工作时，当微控制器U1检测到第一开关S1是第奇数次被按下时（如第一次、第三次、第五次…），微控制器U1控制脉宽调制引脚PWM输出PWM信号（即控制第一三极管Q1导通），使驱动电路工作，即红黄绿交通信号灯按预先设置的显示方式进行显示（）；当微控制器U1检测到第一开关S1是第偶数次被按下时（如第二次、第四次、第六次…），微控制器U1控制脉宽调制引脚PWM不输出PWM信号（即输出0，即控制第一三极管Q1截止），使驱动电路断开工作，即红黄绿交通信号灯熄灭。

例如，假设预设的显示方式为：红灯显示第一时长后，红灯熄灭，黄灯显示；黄灯显示第二时长后，黄灯熄灭，绿灯显示；绿灯显示第三时长后，绿灯熄灭，红灯显示，…，依此循环显示，直至第一开关S1被再次按下。具体的，我们可以假定第一时长为25S，第二时长为3S，第三时长为10S。当微控制器U1检测到第一开关S1是第奇数次被按下时，微控制器U1控制脉冲宽度PWM引脚输出PWM信号，第一三极管Q1导通，同时控制第三输入输出I/O引脚PA3输出高电平，第四输入输出I/O引脚PA4和第五输入输出I/O引脚PA5均输出低电平，从而第二三极管Q2导通，第三三极管Q3和第四三极管Q4截止，因此黄灯亮；经过预置的第一时长25S后，微控制器控制第四输入输出I/O引脚PA4输出高电平，第三输入输出I/O引脚PA3和第五输入输出I/O引脚PA5均输出低电平，从而第三三极管Q3导通，第二三极管Q2和第四三极管Q4截止，因此黄灯亮；经过预置的第二时长3S后，微控制器控制第五输入输出I/O引脚PA5输出高电平，第三输入输出I/O引脚PA3和第四输入输出I/O引脚PA4均输出低电平，从而第四三极管Q4导通，第二三极管Q2和第三三极管Q3截止，因此绿灯亮；经过预置的第三时长10S后，微控制器再次控制第三输入输出I/O引脚PA3输出高电平，第四输入输出I/O引脚PA4和第五输入输出I/O引脚PA5均输出低电平，从而第二三极管Q2导通，第三三极管Q3和第四三极管Q4截止，红灯再次被点亮；依此循环显示，直至第一开关S1被再次按下。

所述交通应急灯控制电路中控制电机旋转的工作过程为：

系统正常工作时，第二开关S2用于控制微控制器U1的第一输入输出I/O引脚PA1和第二输入输出I/O引脚PA2是否输出高电平，从而进一步控制电机控制电路12中的电机电机顺时针旋转、逆时针旋转或不旋转。具体的，当微控制器U1的第一输入输出I/O引脚PA1和第二输入输出I/O引脚PA2均输出高电平时，电机M顺时针旋转，第一继电器K1和第二继电器K2的常开、常闭触点的闭合动作如图2中的电机控制电路12部分中所示。当微控制器U1的第一输入输出I/O引脚PA1输出高电平时，第一继电器K1的常闭触点K1-1断开，常开触点K1-2闭合，即电极M的正输入端通过第一继电器K1的常开触点K1-2与稳压芯片U2的输出端连接；当微控制器U1的第二输入输出I/O引脚PA2输出高电平时，第二继电器K2的常闭触点K2-1断开，常开触点K2-2闭合，即电极M的负输入端通过第二继电器K2的常开触点K2-2接地；从上述分析可知，当微控制器U1的第一输入输出I/O引脚PA1和第二输入输出I/O引脚PA2均输出高电平时，电机M的正输入端接入电源，负输入端接地，可知，电机M顺时针旋转。同理可分析得知：当微控制器U1的第一输入输出I/O引脚PA1和第二输入输出I/O引脚PA2均输出低电平时，第一继电器K1的常闭触点K1-1闭合，第二继电器K2的常闭触点K2-1闭合，电机M的负输入端接入电源，正输入端接地，电机M逆时针旋转。同理可分析得知：当微控制器U1的第一输入输出I/O引脚PA1输出高电平，第二输入输出I/O引脚PA2输出低电平；或，微控制器U1的第一输入输出I/O引脚PA1输出低电平，第二输入输出I/O引脚PA2输出高电平时，电机M无法构成一个闭合的电路回路，因此，电机M不工作，即不旋转。

例如，当微控制器U1检测到第二开关S2是第3n+1次被按下时，微控制器U1控制第一输入输出I/O引脚PA1和第二输入输出I/O引脚PA2均输出高电平，使电机M顺时针旋转；当微控制器U1检测到第二开关S2是第3n+2次被按下时，微控制器U1控制第一输入输出I/O引脚PA1和第二输入输出I/O引脚PA2均输出低电平，使电机M逆时针旋转；当微控制器U1检测到第二开关S2是第3n+3次被按下时，微控制器U1控制第一输入输出I/O引脚PA1输出高电平，第二输入输出I/O引脚PA2输出低电平，或，控制第一输入输出I/O引脚PA1输出低电平，第二输入输出I/O引脚PA2输出高电平，使电机M停止旋转。其中，n为0,1,2,3等自然数。因此，通过电机控制电路控制电机的旋转可以用于调节灯具的高度或方位，例如，电机M顺时针旋转时使安置红黄绿交通信号灯的装备抬高，或，电机M逆时针旋转时使安置红黄绿交通信号灯的装备下降，或，电机M顺时针旋转时使安置红黄绿交通信号灯的装备向左转向，或，电机M逆时针旋转时使安置红黄绿交通信号灯的装备向右转向等等。

采用本发明实施例，该控制电路通过电机控制电路控制电机的旋转方向，从而可灵活调节灯具的高度或方位，同时，通过电压检测电路检测该控制电路中的电池电压，当电压低于预设值时，通过接通报警电路进行报警，具有低电压提示功能，同时，通过显示模块显示红黄绿交通信号灯的剩余显示时长，指导交通正常运行，使人们的生活更便捷。

参见图6，图6是本发明实施例提供的一种交通应急灯装置的结构示意图，在本发明实施例中，该装置5包括如上所述的控制电路1、一个黄灯2、一个红灯3和一个绿灯4，所述黄灯2、红灯3和绿灯4均与所述控制电路1连接。当启动控制电路1中的第一开关S1时，红黄绿交通信号灯按照预先设置的显示方式进行显示，直至第一开关S1被再次按下；当启动控制电路1中的第二开关S2时，电机控制电路指示电机按预先设置的模式进行旋转，从而调节红黄绿交通信号灯的摆放高度或方位。

在图6所描述的交通应急灯控制电路中，通过第二开关和电机控制电路控制电机的旋转方向，从而可灵活调节灯具的高度或方位，同时，通过第一开关启动红黄绿交通信号灯的驱动电路，使红黄绿交通信号灯按照预先设置的显示方式进行显示，指导交通正常运行，使人们的生活更便捷。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）等。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种交通应急灯控制电路，其特征在于，包括：微控制器、用于提供时钟信号的晶振电路、用于控制电机旋转的电机控制电路、电池、稳压芯片、第一开关、第二开关、第一三极管、第一电阻、用于驱动红灯显示的第一驱动电路、用于驱动黄灯显示的第二驱动电路和用于驱动绿灯显示的第三驱动电路；

所述晶振电路的一端与所述微控制器的时钟输入引脚连接，所述晶振电路的另一端与所述微控制器的时钟输出引脚连接；

所述电机控制电路的一端与所述微控制器的第一输入输出I/O引脚连接，所述电机控制电路的另一端与所述微控制器的第二输入输出I/O引脚连接；

所述稳压芯片的输入端与所述电池的正极连接，所述电池的负极接地，所述稳压芯片的接地端接地，所述稳压芯片的输出端用于输出预设的直流电压；

所述微控制器的第九输入输出I/O引脚通过所述第一开关接地，所述微控制器的第十输入输出I/O引脚通过所述第二开关接地；

所述第一三极管的集电极与所述稳压芯片的输出端连接，所述第一三极管的基极通过所述第一电阻与所述微控制器的脉宽调制PWM引脚连接，所述第一三极管的发射极分别连接所述第一驱动电路、所述第二驱动电路和所述第三驱动电路的输入端。

2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括用于显示红灯或黄灯或绿灯剩余显示时长的显示模块，所述显示模块与所述微控制器连接。

3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括用于检测所述电池电压的电压检测电路和报警电路，所述电压检测电路和所述报警电路分别与所述微控制器连接，当所述电压检测电路检测到所述电池的电压低于预设电压值时，接通所述报警电路进行报警。

4.如权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括用于将所述微控制器进行复位操作的复位电路，所述复位电路与所述微控制器的复位引脚连接。

5.如权利要求1所述的电路，其特征在于，

所述晶振电路包括：

晶振、第一电容和第二电容；

所述晶振的一端与所述微控制器的时钟输入引脚连接，所述晶振的另一端与所述微控制器的时钟输出引脚连接；所述第一电容的一端与所述微控制器的时钟输入引脚连接，所述第一电容的另一端接地；所述第二电容的一端与所述微控制器的时钟输出引脚连接，所述第二电容的另一端接地；

所述电机控制电路包括：

第一二极管、第二二极管、第一继电器、第二继电器和电机；

所述第一二极管的阳极接地，所述第一二极管的阴极与所述微控制器的第一输入输出I/O引脚连接；所述第二二极管的阳极接地，所述第二二极管的阴极与所述微控制器的第二输入输出I/O引脚连接；所述微控制器的第一输入输出I/O引脚通过所述第一继电器接地；所述微控制器的第二输入输出I/O引脚通过所述第二继电器接地；所述电机的正输入端通过所述第一继电器的常开触点与所述稳压芯片的输出端连接，所述电机的负输入端通过所述第二继电器的常开触点接地；所述电机的正输入端通过所述第一继电器的常闭触点接地，所述电机的负输入端通过所述第二继电器的常闭触点与所述稳压芯片的输出端连接；

所述第一驱动电路包括第一恒流芯片、第二三极管和第二电阻；

所述第二三极管的集电极与所述第一三极管的发射极连接，所述第二三极管的基极通过所述第二电阻与所述微控制器的第三输入输出I/O引脚连接，所述第一恒流芯片的接地端接地，所述第一恒流芯片的输入端与所述第一三极管的发射极连接，所述第二三极管的发射极用于通过连接所述红灯后与所述第一恒流芯片的输出端连接；

所述第二驱动电路包括第二恒流芯片、第三三极管和第三电阻；

所述第三三极管的集电极与所述第一三极管的发射极连接，所述第三三极管的基极通过所述第三电阻与所述微控制器的第四输入输出I/O引脚连接，所述第二恒流芯片的接地端接地，所述第二恒流芯片的输入端与所述第一三极管的发射极连接，所述第三三极管的发射极用于通过连接所述黄灯后与所述第二恒流芯片的输出端连接；

所述第三驱动电路包括第三恒流芯片、第四三极管和第四电阻；

所述第四三极管的集电极与所述第一三极管的发射极连接，所述第四三极管的基极通过所述第四电阻与所述微控制器的第五输入输出I/O引脚连接，所述第三恒流芯片的接地端接地，所述第三恒流芯片的输入端与所述第一三极管的发射极连接，所述第四三极管的发射极用于通过连接所述绿灯后与所述第三恒流芯片的输出端连接。

6.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述显示模块包括数码管，所述数码管与所述微控制器连接。

7.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述电压检测电路包括：第五电阻、第六电阻、第七电阻和第三电容；

所述第五电阻的一端与所述电池的正极连接，所述第五电阻的另一端通过所述第六电阻接地，且所述第五电阻的另一端通过所述第七电阻与所述微控制器的第八输入输出I/O引脚连接，所述第三电容的一端与所述微控制器的第八输入输出I/O引脚连接，所述第三电容的另一端接地。

8.如权利要求3所述的电路，其特征在于，所述报警电路包括：第五三极管和蜂鸣器。所述第五三极管的集电极与所述稳压芯片的输出端连接，所述第五三极管的发射极通过所述蜂鸣器后接地，所述第五三极管的基极与所述微控制器的第十九输入输出I/O端连接。

9.如权利要求4所述的电路，其特征在于，所述复位电路包括：第八电阻、复位开关、第四电容和第五电容；

所述第八电阻的一端与所述稳压芯片的输出端连接，所述第八电阻的另一端通过所述复位开关接地，所述第四电容跨接在所述复位开关的两端，所述第五电容跨接在所述复位开关的两端，所述第八电阻的另一端与所述微控制器的复位引脚连接。

10.一种交通应急灯装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电路、一个黄灯、一个红灯和一个绿灯。