CN107341959A - 一种多功能交通灯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多功能交通灯，包括微处理器，所述微处理器的外围电路包括人机交互模块、红外对管信号检测模块、车流量记录电路和微处理器系统电路，且微处理器与锁存器电连接，所述锁存器分别和第一交通灯和第二交通灯电连接，所述第一交通灯和第二交通灯和锂电池电连接，且锂电池分别与电量管理模块和太阳能板电连接，所述电量管理模块的输出端和微处理器电连接，所述锂电池和电源模块的输入端电连接，电源模块的输出端分别和微处理器、锁存器、人机交互模块、红外对管信号检测模块、车流量记录电路、微处理器系统电路电连接；该多功能交通灯，施工周期短，成本低，有效降低十字路口司机等车的时间，有着很好的应用价值。

Description

一种多功能交通灯
技术领域
本发明涉及交通设施领域，具体涉及一种多功能交通灯。
背景技术
交通灯在我们日常生活中扮演着非常重要的角色，它在公路交通系统中处于至关重要的位置，而交通灯的使用大大减少了交通繁忙路口的事故发生，给行人和车辆提供一个安全的交通环境，人们的生命和财产安全有了保障，交通灯通常指由红、黄、绿三种颜色灯组成用来指挥交通的信号灯，绿灯亮时，准许车辆通行，黄灯亮时，已越过停止线的车辆可以继续通行，红灯亮时，禁止车辆通行，交通灯的使用，对于疏导交通、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果；
传统的交通灯结构非常简单，在日常的生活中，这种简单的功能属性的交通灯结存在着很多的缺陷，在安装的时候不仅要架设电源线，还要铺设地下电缆，不仅施工周期长，成而且本较高，还有就是目前的交通灯信号变化的周期大多是固定的，缺乏实时性和智能化，且很多路口的红灯、黄灯和绿灯的时间分配不合理，主要是非智能交通信号控制系统控制路口，有的地方绿灯时间偏短，而有的地方绿灯时间偏长，部分路口夜间流量比较小时，没有设置黄灯闪烁信号，例如在专利号为CN 103700275 A的中国专利中，虽然结构简单、成本低廉，兼具辅助提示，但是其红灯、黄灯和绿灯的时间分配固定，不能满足大多数的路况要求。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种多功能交通灯，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多功能交通灯，包括微处理器，所述微处理器的外围电路包括人机交互模块、红外对管信号检测模块、车流量记录电路和微处理器系统电路，且微处理器与锁存器电连接，所述锁存器分别和第一交通灯和第二交通灯电连接，所述第一交通灯和第二交通灯和锂电池电连接，且锂电池分别与电量管理模块和太阳能板电连接，所述电量管理模块的输出端和微处理器电连接；
所述锂电池和电源模块的输入端电连接，电源模块的输出端分别和微处理器、锁存器、人机交互模块、红外对管信号检测模块、车流量记录电路、微处理器系统电路电连接。
进一步的，所述微处理器的型号为MC9S12XS128MAL。
进一步的，所述锁存器的型号为74HC573。
进一步的，所述人机交互模块包括12864液晶显示屏和按键,按键的数量为6个。
进一步的，所述红外对管信号检测模块将检测到的车流量信号送给微处理器。
进一步的，所述锂电池的额定电压是24V，其额定容量是20AH。
进一步的，所述第一交通灯是横向交通灯，包括三个用于显示红、黄、绿三种颜色的LED灯和用于显示时间的三位数码管，所述第二交通灯是纵向向交通灯，包括三个用于显示红、黄、绿三种颜色的LED灯和用于显示时间的三位数码管。
进一步的，所述电源模块是将锂电池的24V变换成系统其他电路所需的5V和12V。
进一步的，所述电量管理模块的输入端连接在锂电池的两端，将输出信号送入微处理器。
进一步的，所述车流量记录电路是由一种存储卡组成，其大小为32Mbit。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明涉及一种多功能交通灯，通过设置了太阳能板和大容量的锂电池，避免了在安装时架设电源线，铺设地下电缆和相关供应设施，使得施工周期长减小，成本降低，同时更加节约资源，本发明还增加了车流量记录电路和红外对管信号检测模块，可以有效的记录十字路口的车流量，以便于调整实时每个路口的红灯、黄灯和绿灯的时间配比，有效降低十字路口司机等车的时间，同时也能在夜间适当调整灯控时间。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的微处理器及外围系统电路图；
图3为本发明的电源模块电路图；
图4为本发明的人机交互模块电路图；
图5为本发明的SD存储卡电路图；
图6为本发明的红外发射和红外接收电路图；
图7为本发明的红绿灯驱动以及数码管驱动电路图；
图8为本发明的电量管理模块电路图。
图中：1-微处理器；2-锁存器；3-人机交互模块；4-红外对管信号检测模块；5-车流量记录电路；6-微处理器系统电路；7-电源模块；8-第一交通灯；9-第二交通灯；10-太阳能板；11-锂电池；12-电量管理模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8，本发明提供一种技术方案：一种多功能交通灯，包括微处理器1，微处理器1的外围电路包括人机交互模块3、红外对管信号检测模块4、车流量记录电路5和微处理器系统电路6，且微处理器1与锁存器2电连接，锁存器2分别和第一交通灯8和第二交通灯9电连接，第一交通灯8和第二交通灯9和锂电池11电连接，且锂电池11分别与电量管理模块12和太阳能板10电连接，电量管理模块12的输出端和微处理器1电连接；锂电池11和电源模块7的输入端电连接，电源模块7的输出端分别和微处理器1、锁存器2、人机交互模块3、红外对管信号检测模块4、车流量记录电路5、微处理器系统电路6电连接，微处理器1的型号为MC9S12XS128MAL，采用飞思卡尔S12系列的单片机，使得功耗进一步降低，内部集成更多模块，使外围电路更简单，锁存器2的型号为74HC573，采用锁存器可以有效的提高微处理器1的驱动能力，人机交互模块3包括12864液晶显示屏和按键,按键的数量为6个，12864液晶显示屏和按键可以随时了解系统的工作状态，同时也可以调整红灯、黄灯和绿灯的时间，还能显示当前的锂电池11电量信息，红外对管信号检测模块4将检测到的车流量信号送给微处理器1，微处理器1可以对采集到的车流量信息经过一定的处理，分别调整红灯、黄灯和绿灯的时间，锂电池11的额定电压是24V，其额定容量是20AH，采用大容量电池，理论上是可以坚持两个星期没有阳光的工作时间，第一交通灯8是横向交通灯，包括三个用于显示红、黄、绿三种颜色的LED灯和用于显示时间的三位数码管，第二交通灯9是纵向向交通灯，包括三个用于显示红、黄、绿三种颜色的LED灯和用于显示时间的三位数码管，三位数码管可以显示数据的范围是0~999，满足系统设计需求，电源模块7是将锂电池11的24V变换成系统其他电路所需的5V和12V，电量管理模块12的输入端连接在锂电池11的两端，将输出信号送入微处理器1，若长时间没有阳光，可以观察到交通灯的实时电量信息，若电量过低测需要更换电池，车流量记录电路5是由一种存储卡组成，其大小为32Mbit，足以长时间记录车流量信息，以便调整亮灯的时间。
本发明的节能性体现在，通过设置了太阳能板和大容量的锂电池，避免了在安装时架设电源线，铺设地下电缆和相关供应设施，使得施工周期长减小，成本降低，同时更加节约资源。
本发明的智能化体现在，通过车流量记录电路和红外对管信号检测模块，可以有效的记录十字路口的车流量，以便于调整实时每个路口的红灯、黄灯和绿灯的时间配比，有效降低十字路口司机等车的时间。
本发明的工作原理：本发明工作时，通过人机交互模块3的12864液晶显示屏和按键，可以随时了解系统的工作状态，同时也可以调整红灯、黄灯和绿灯的时间，还能显示当前的锂电池11电量信息，电量管理模块12将电池的信息送入微处理器1，若长时间没有阳光，若电量过低时则需要更换电池，红外对管信号检测模块4将检测到的车流量信号送给微处理器1，同时将车流量信息记录到车流量记录电路5，微处理器1可以对采集到的车流量信息经过一定的处理，分别调整红灯、黄灯和绿灯的时间。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种多功能交通灯，包括微处理器（1），其特征在于：所述微处理器（1）的外围电路包括人机交互模块（3）、红外对管信号检测模块（4）、车流量记录电路（5）和微处理器系统电路（6），且微处理器（1）与锁存器（2）电连接，所述锁存器（2）分别和第一交通灯（8）和第二交通灯（9）电连接，所述第一交通灯（8）和第二交通灯（9）和锂电池（11）电连接，且锂电池（11）分别与电量管理模块（12）和太阳能板（10）电连接，且电量管理模块（12）的输出端和微处理器（1）电连接；
所述锂电池（11）和电源模块（7）的输入端电连接，电源模块（7）的输出端分别和微处理器（1）、锁存器（2）、人机交互模块（3）、红外对管信号检测模块（4）、车流量记录电路（5）、微处理器系统电路（6）电连接。
2.根据权利要求1所述的一种多功能交通灯，其特征在于：所述微处理器（1）的型号为MC9S12XS128MAL。
3.根据权利要求1所述的一种多功能交通灯，其特征在于：所述锁存器（2）的型号为74HC573。
4.根据权利要求1所述的一种多功能交通灯，其特征在于：所述人机交互模块（3）包括12864液晶显示屏和按键,按键的数量为6个。
5.根据权利要求1所述的一种多功能交通灯，其特征在于：所述红外对管信号检测模块（4）将检测到的车流量信号送给微处理器（1）。
6.根据权利要求1所述的一种多功能交通灯，其特征在于：所述锂电池（11）的额定电压是24V，其额定容量是20AH。
7.根据权利要求1所述的一种多功能交通灯，其特征在于：所述第一交通灯（8）是横向交通灯，包括三个用于显示红、黄、绿三种颜色的LED灯和用于显示时间的三位数码管，所述第二交通灯（9）是纵向向交通灯，包括三个用于显示红、黄、绿三种颜色的LED灯和用于显示时间的三位数码管。
8.根据权利要求1所述的一种多功能交通灯，其特征在于：所述电源模块（7）是将锂电池（11）的24V变换成系统其他电路所需的5V和12V。
9.根据权利要求1所述的一种多功能交通灯，其特征在于：所述电量管理模块（12）的输入端连接在锂电池（11）的两端，将输出信号送入微处理器（1）。
10.根据权利要求1所述的一种多功能交通灯，其特征在于：所述车流量记录电路（5）是由SanDisk存储卡组成，其大小为32Mbit。
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