CN111583676A

CN111583676A - 智能交通信号控制机灯控板电路

Info

Publication number: CN111583676A
Application number: CN202010411479.3A
Authority: CN
Inventors: 郭海锋; 乔洪帅; 黄贤恒
Original assignee: Zhejiang University of Technology ZJUT
Current assignee: Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority date: 2020-05-15
Filing date: 2020-05-15
Publication date: 2020-08-25

Abstract

一种智能交通信号控制机灯控板电路，包括：单片机最小系统(1)、霍尔传感器电路(2)、光耦可控硅驱动电路(3)、220V电压检测电路(4)、继电器电路(5)、电压放大滤波电路(6)、CAN总线通讯电路(7)、RS‑485通讯电路(8)、硬黄闪信号电路(9)、LED红绿灯显示电路(10)、系统指示灯电路(11)。光耦可控硅驱动电路(3)由光耦控制可控硅可以有效控制通过的220交流电，进而实现对红绿灯的亮闪控制。本发明可用于指令接收、指令应答以及LED红绿灯智能控制，可结合具体的灯控程序控制LED红绿灯，根据通行情况对红绿灯的时间进行合理的调节，在道路交通领域具有应用价值。

Description

智能交通信号控制机灯控板电路

技术领域

本发明涉及道路交通技术领域，具体涉及一种智能交通信号控制机灯控板电路。

背景技术

交通信号灯是交通信号系统中的重要组成部分，是道路交通的基本语言。交通信号灯由红灯(表示禁止通行)、绿灯(表示允许通行)、黄灯(表示警示)组成。一般分为车道信号灯、机动车信号灯、非机动车信号灯、方向指示信号灯、人行横道信号灯、闪光警告信号灯、道路与铁路平面交叉道口信号灯。交通信号灯的状态变化由交通信号控制机的灯控板控制，现有的智能交通信号控制机的灯控板在红绿灯出现故障时，不能自动采取应急措施，容易引起交通事故。另外，有的灯控板的控制信号输出不稳定，使得信号灯状态变化会出现不稳定。

发明内容

本发明要克服现有技术的上述缺点，提供一种结构简单、集成度高、可靠性强的智能交通信号控制机灯控板电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能交通信号控制机灯控板电路，其中包括：单片机最小系统、霍尔传感器电路、光耦可控硅驱动电路、220V电压检测电路、继电器电路、电压放大滤波电路、CAN总线通讯电路、RS-485通讯电路、硬黄闪信号电路、LED红绿灯显示电路、系统指示灯电路。而单片机最小系统包括12V转5V稳压电路、5V转3.3V稳压电路、看门狗复位电路、晶振电路、3.3V稳压电路、3.3V滤波电路、5V基准电压电路、调试电路、拨码开关电路。稳压电路将12V电源电压稳压至5V和3.3V后给灯控板电路供电，光耦可控硅驱动电路由光耦控制可控硅可以有效控制通过的220交流电，进而实现对红绿灯的亮闪控制。

智能交通信号控制机灯控板电路，其特征在于：包括：单片机最小系统1、霍尔传感器电路2、光耦可控硅驱动电路3、220V电压检测电路4、继电器电路5、电压放大滤波电路6、CAN总线通讯电路7、RS-485通讯电路8、硬黄闪信号电路9、LED红绿灯显示电路10、系统指示灯电路1；

所述单片机最小系统1包括12V转5V稳压电路、5V转3.3V稳压电路、看门狗复位电路、晶振电路、3.3V稳压电路、3.3V滤波电路、5V基准电压电路、调试电路、拨码开关电路；单片机采用STM32F103VCT6芯片，该芯片的6脚、11脚、28脚、50脚、75脚和100脚接3.3V电源，该芯片的10脚、19脚、20脚、21脚、27脚、49脚、74脚和99脚接地；12V转5V稳压电路采用MP1471AGJ-Z稳压芯片，12V电源电压由芯片的3脚输入且并联测试点,2脚端输出5V电压且并联测试点；5V转3.3V稳压电路采用LM1117S-3.3稳压芯片，5V电压由3脚输入，2脚输出3.3V电压；看门狗复位电路采用MAX706SESA芯片，芯片2脚接3.3V电源并且并联一个100nF电容接地，3脚和4脚并联接地，5脚悬空，6脚串联一个33欧姆的电阻接单片机的5脚，7脚接单片机的14脚，1脚和8脚之间串联一个二极管，1脚接正极，8脚接负极；晶振电路采用8MHz有源晶振，1脚悬空，2脚接地，3脚接单片机的12脚并且并联一个15pF电容接地，4脚接3.3V电源并且并联一个100nF电容接地；3.3V稳压电路串联一个100MHz的贴片磁珠接单片机22脚VDDA端，VDDA端并联一个1uF电容和10nF电容接地；3.3v滤波电路的Vref端接单片机的21脚并且并联一个1uF电容和一个10nF电容接地，Vref端和3V3端之间接100MHz的贴片磁珠，3V3端5个100nF电容接地；5V电压基准电路的Vref端接电压基准CJ431接地，5V端并联两个1K电阻接Vref端；调试电路采用野火的XH2P54-5P_1接插件，该接插件的1脚接单片机的14脚，2脚接单片机的76脚并且并联一个10K电阻接地，3脚接地，3脚接单片机的72脚并且并联10K电阻接3.3V电源，5脚接3.3V电源；拨码开关电路采用DSIC03LSGET拨码开关，1脚并联1K电阻接单片机42脚并且并联10K电阻接地，2脚并联1K电阻接单片机41脚并且并联10K电阻接地，3脚并联1K电阻接单片机40脚并且并联10K电阻接地，4脚并联1K电阻接单片机39脚且并联10K电阻接地，5脚、6脚、7脚和8脚接3.3V电源；

霍尔传感器电路2、光耦可控硅驱动电路3和220V电压检测电路4之间的电性连接构成了红灯灯控电路和绿灯灯控电路，红灯灯控电路共有4路，绿灯灯控电路也有4路；霍尔传感器电路2、光耦可控硅驱动电路3、220V电压检测电路4和继电器电路5之间的电性连接构成了黄灯灯控电路，黄灯灯控电路共有4路；

所述霍尔传感器电路2共有4路，采用ACS712芯片，该芯片的1脚和2脚并联接220V交流电，3脚和4脚并联接光耦可控硅驱动电路3MOC3083SM芯片的6脚端，220V交流电由该脚输入光耦可控硅驱动电路3，7脚接电压放大滤波电路6LM358芯片的2脚输入端；霍尔传感器电路2的ACS712芯片的5脚和6脚之间串联一个1nF电容接地；8脚接5V电源并且并联一个100nF电容接地；

所述光耦可控硅驱动电路3共有8路，采用MOC3083SM芯片,该芯片的2脚接三极管集电极，三极管的基极串联一个1K电阻连接单片机的77脚，4脚端接220V电压检测电路4的PC817芯片的1脚端；光耦可控硅驱动电路3的MOC3083SM芯片的1脚接330欧姆电阻接5V电源，三极管的基极和发射极之间串联一个10K电阻，发射极接地，芯片的6脚接390欧姆且并联半导体闸流管T1635-600G、金属化聚丙烯膜抗干扰阻容模块MKR61R-X2、压敏电阻471KD14，半导体闸流管的门极引脚接芯片的4脚，并且半导体闸流管的门极与阴极之间串联一个300欧姆的电阻；芯片的3脚和5脚悬空；

所述220V电压检测电路4共有8路，采用PC817芯片，3脚串联1K电阻接到单片机GPIO口78脚，并且该引脚并联10K电阻和100nF电容接地；芯片的2脚串联一个二极管接220V交流电的零线；220V电压检测电路4的PC817芯片的1脚串联3个27K电阻，4脚串联一个6.8K电阻接5V电源；

所述继电器电路5共有4路，采用HF3FA继电器，它的2脚接光耦可控硅驱动电路3芯片的4脚端且并联一个保险丝接220V交流电的火线，5脚接220V交流电的零线；1脚和4脚分别接连接器的12VOUT+端、12VOUT-端，这两脚之间串联一个二极管，1脚接二极管的负极，4脚接二极管的正极；3脚悬空；

所述电压放大滤波电路6共有4路，采用的是LM358芯片,电压放大滤波电路6的输出端1_Current_AD端接单片机ADC功能引脚26脚；电压放大滤波电路6的LM358芯片的2脚并联一个1nF和一个3.3K电阻接到1脚，3脚接一个100K电阻接5V电源，3脚与4脚串联一个100K电阻接地；8脚接5V电源；1脚与5脚之间串联一个3.3k电阻，5脚与4脚之间串联一个100nF电容接地；芯片的7脚接一个二极管，6脚接该二极管的负极，二极管的负极再串联一个二极管和一个330欧姆的电阻；两个二极管之间并联一个3M电阻和一个100nF电容接地，390欧姆的电阻两端并联一个3M电阻和一个100nF电容接地；

所述CAN总线通讯电路7采用TJA1042T芯片，该芯片的1脚和4脚分别串联33欧姆的电阻接单片机的71脚和70脚；CAN总线通讯电路7的TJA1042T芯片的2脚接地，3脚接5V电源，5脚接3.3V电源且并联一个100nF电容接地，6脚和7脚之间串联一个120欧姆的终端电阻并且它们的两端分别并联一个TVS器件接地；

所述RS-485通讯电路8采用SN65HVD11DR芯片,1脚和4脚分别串联33欧姆电阻接单片机的48脚和47脚且分别并联一个10K电阻接3.3V电源；4脚并联2K电阻接三极管的基极，芯片的2脚和3脚接三极管的集电极，2脚和3脚并联接10K电阻接3.3V,并且这两个脚并联33欧姆的电阻接单片机46脚，三极管的发射极接地；7脚并联一个1K电阻接地，6脚并联一个1K电阻接3.3V电源，并且6脚与7脚之间串联一个120欧姆的电阻，这两个引脚分别接一个TVS器件接地；

所述硬黄闪信号电路9采用PC817芯片,该芯片的1脚串联一个390欧姆的电阻与连接器相连，2脚直接与连接器相连，4脚串联一个6.8K电阻接5V电源,3脚串联一个1K电阻接单片机的44脚，3脚并联一个10K电阻和一个100nF电容接地；

所述LED红绿灯显示电路10的显示灯采用红黄绿三灯组，共有4路，其中一路的1_R_Led端接单片机的57脚，1_Y_Led端接单片机的56脚，1_G_Led端接单片机的55脚；LED红绿灯显示电路10灯组正极接5V电源，其中的红黄绿三个灯分别串联一个470欧姆的电阻分别接在三个三极管的集电极，每个三极管的发射极和基极之间串联10K电阻并接地，每个三极管的基极串联一个1K电阻；

所述系统指示灯电路11也采用的红黄绿三灯组，该灯组正极接5V电源；红灯串联一个470欧姆电阻接地，三极管的发射机和基极之间串联10K电阻接地；黄灯串联一个470欧姆电阻接在三极管的集电极，该三极管的基极接1K电阻接单片机的54脚；绿灯串联470欧姆电阻接在另一个三极管的集电极，该三极管基极串联一个1K电阻接单片机的53脚，三极管的发射机和基极之间串联10K电阻接地。

作为本发明的方案：所述单片机最小系统主控芯片采用芯片STM32F103VCT6。

作为本发明的方案：所述单片机最小系统中的晶振电路采用8MHz有源晶振。

作为本发明的方案：所述单片机最小系统中的看门狗复位电路采用芯片MAX706SESA。

作为本发明的方案：所述单片机最小系统中12V转5V稳压电路采用芯片MP2259。

作为本发明的方案：所述单片机最小系统中5V转3.3V稳压电路采用芯片LM1117。

作为本发明的方案：所述霍尔传感器电路采用芯片ACS712。

作为本发明的方案：所述光耦可控硅驱动电路采用芯片MOC3083SM。

作为本发明的方案：所述光耦可控硅驱动电路中的可控硅采用半导体闸流管T1635-600G。

作为本发明的方案：所述220V电压检测电路和硬黄闪信号电路采用芯片PC817。

作为本发明的方案：所述电压放大滤波电路采用芯片LM358。

作为本发明的方案：所述CAN总线通讯电路采用芯片TJA1042T。

作为本发明的方案：所述RS-485通讯电路采用半双工通信方式的芯片SN65HVD11DR。

作为本发明的方案：所述LED红绿灯显示电路和系统指示灯电路采用红黄绿三灯组。

本发明的有益效果是：本灯控板设计结构简单，功耗小，成本低，控制简单，可用于指令接收、指令应答以及LED红绿灯智能控制，可结合具体的灯控程序控制LED红绿灯，根据通行情况对红绿灯的时间进行合理的调节。

附图说明

图1是本发明的电路结构示意图。

图2是本发明的单片机最小系统的电路图。

图3是本发明的红灯灯控电路的电路图。

图4是本发明的绿灯灯控电路的电路图。

图5是本发明的黄灯灯控电路的电路图。

图6是本发明的电压放大滤波电路的电路图。

图7是本发明的CAN总线通讯电路的电路图。

图8是本发明的RS-485通讯电路的电路图。

图9是本发明的硬黄闪信号电路的电路图。

图10是本发明的LED红绿灯显示电路的电路图。

图11是本发明的系统指示灯电路的电路图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步详细的描述。

如图1所示，该图显示了智能交通信号控制机灯控板电路结构。其中包括：单片机最小系统、霍尔传感器电路、光耦可控硅驱动电路、220V电压检测电路、继电器电路、电压放大滤波电路、CAN总线通讯电路、RS-485通讯电路、硬黄闪信号电路、LED红绿灯显示电路、系统指示灯电路。而单片机最小系统包括12V转5V稳压电路、5V转3.3V稳压电路、看门狗复位电路、晶振电路、3.3V稳压电路、3.3V滤波电路、5V基准电压电路、调试电路、拨码开关电路。稳压电路将12V电源电压稳压至5V和3.3V后给灯控板电路供电，光耦可控硅驱动电路由光耦控制可控硅可以有效控制通过的220交流电，进而实现对红绿灯的亮闪控制。

所述灯控板主芯片为STM32F103VCT6芯片，对以后的升级与高度集成奠定基础，将外围模块逐步走向芯片集成，使得后期开发电源板、背板更为简单可靠。需要说明的是，STM32F103VCT6芯片的具体参数如下：

(1)32位

-M3内核，工作频率最高72MHz；

(2)可接受电压范围为2.0V至3.6V；

(3)16K至512K字节的闪存,最大64K字节的SRAM；

(4)4MHz至16MHz晶体振荡器,内置自校准的32kHz的RC振荡器；

(5)2个DMA控制器，共12个DMA通道；

(6)支持的外设有定时器、ADC、SPI、USB、IIC和UART；

(7)多达9个通信接口，2个IIC接口，3个USART接口，2个SPI接口，CAN接口，USB 2.0全速接口；

(8)多达8个定时器，3个16位定时器，每个定时器有多达4个用于输入捕获/输出比较/PWM或脉冲计数的通道和增量编码器输入。

如图2所示单片机最小系统包括12V转5V稳压电路、5V转3.3V稳压电路、看门狗复位电路、晶振电路、3.3V稳压电路、3.3V滤波电路、5V基准电压电路、调试电路和拨码开关电路。单片机采用STM32F103VCT6芯片，该芯片的6脚、11脚、28脚、50脚、75脚和100脚接3.3V电源，该芯片的10脚、19脚、20脚、21脚、27脚、49脚、74脚和99脚接地。12V转5V稳压电路采用MP1471AGJ-Z稳压芯片，12V电源电压由芯片的3脚输入并且并联测试点用于电压检测,2脚端输出5V电压，给相关电路和芯片供电。5V转3.3V稳压电路采用LM1117S-3.3稳压芯片，5V电压由3脚输入，2脚输出3.3V电压，给相关电路和芯片供电。看门狗复位电路采用MAX706SESA芯片，芯片2脚接3.3V电源并且并联一个100nF电容接地，3脚和4脚并联接地，5脚悬空，6脚串联一个33欧姆的电阻接单片机的5脚，7脚接单片机的14脚，1脚和8脚之间串联一个二极管，1脚接正极，8脚接负极。看门狗监控电路主要由于用于监控电路、防止程序跑飞或死锁，在系统运行以后也就启动了看门狗的计数器，看门狗开始自动计数，到了一定的时间给看门狗引脚WDI一个电信号，否则看门狗计数器就会溢出从而引起看门狗中断输出一个低电平，造成单片机复位。晶振电路采用8MHz有源晶振，1脚悬空，2脚接地，3脚接单片机的12脚并且并联一个15pF电容接地，4脚接3.3V电源并且并联一个100nF电容接地。3.3V稳压电路串联一个100MHz的贴片磁珠接单片机22脚VDDA端，VDDA端并联一个1uF电容和10nF电容接地。3.3v滤波电路的Vref端接单片机的21脚并且并联一个1uF电容和一个10nF电容接地，Vref端和3V3端之间接100MHz的贴片磁珠，3V3端5个100nF电容接地。5V电压基准电路的Vref端接电压基准CJ431接地，5V端并联两个1K电阻接Vref端。调试电路采用野火的XH2P54-5P_1接插件，该接插件的1脚接单片机的14脚，2脚接单片机的76脚并且并联一个10K电阻接地，3脚接地，3脚接单片机的72脚并且并联10K电阻接3.3V电源，5脚接3.3V电源。拨码开关电路采用DSIC03LSGET拨码开关，1脚并联1K电阻接单片机42脚并且并联10K电阻接地，2脚并联1K电阻接单片机41脚并且并联10K电阻接地，3脚并联1K电阻接单片机40脚并且并联10K电阻接地，4脚并联1K电阻接单片机39脚并且并联10K电阻接地，5脚、6脚、7脚和8脚接3.3V电源。

如图3所示，霍尔传感器电路、光耦可控硅驱动电路和220V电压检测电路之间的电性连接构成了红灯灯控电路，红灯灯控电路共有4路。如图4所示，霍尔传感器电路、光耦可控硅驱动电路和220V电压检测电路之间的电性连接构成了绿灯灯控电路，绿灯灯控电路也有4路。如图5所示，霍尔传感器电路、光耦可控硅驱动电路、220V电压检测电路和继电器电路之间的电性连接构成了黄灯灯控电路，黄灯灯控电路共有4路。

霍尔传感器电路共有4路，采用ACS712芯片，1脚和2脚并联接220V交流电，3脚和4脚并联接光耦可控硅驱动电路MOC3083SM芯片的6脚端，220V交流电由该脚输入光耦可控硅驱动电路。5脚和6脚之间串联一个1nF电容接地。8脚接5V电源并且并联一个100nF电容接地。7脚接电压放大滤波电路LM358芯片的2脚输入端，每当有220V交流电经过芯片则7脚会输出一个霍尔电压经LM358芯片的2脚输入到电压放大虑波电路。

光耦可控硅驱动电路共有8路，采用芯片MOC3083SM,该芯片是信号隔离类型的芯片，在此起到控制开关的作用。该芯片的1脚接330欧姆电阻接5V电源，2脚接三极管集电极，三极管的基极串联一个1K电阻连接单片机的普通GPIO口77引脚，三极管的基极和发射极之间串联一个10K电阻，发射极接地，这样芯片内部发光二极管所连接的引脚与单片机、5V电源组成闭合回路，由单片机控制该二极管的亮灭。单片机由77引脚输出一个高电平信号到该芯片的2脚使其产生电信号。光耦可控硅驱动电路芯片的6脚接390欧姆且并联半导体闸流管T1635-600G、金属化聚丙烯膜抗干扰阻容模块MKR61R-X2、压敏电阻471KD14，半导体闸流管的门极引脚接芯片的4脚，并且半导体闸流管的门极与阴极之间串联一个300欧姆的电阻。芯片的3脚和5脚悬空。在半导体闸流管门极施加正向触发电压，使其导通，则由霍尔传感器电路输入的220V交流电通过半导体闸流管、阻容模块、压敏电阻输入到220V电压检测电路PC817芯片的1脚端。

220V电压检测电路共有8路，采用PC817芯片，从光耦可控硅输入的220V交流电经3个27K电阻分压后输入光耦PC817的输入端1脚，该光耦芯片的2脚串联一个二极管接220V交流电的零线，使其构成闭合回路。该芯片的4脚串联一个6.8K电阻接5V电源，3脚串联1K电阻接到单片机GPIO口78脚，并且该引脚并联10K电阻和100nF电容接地，每当有220V交流电经过，则使光耦芯片的输出一个电信号从该引脚输入到单片机的78脚使其检测到220V电压。

继电器电路共有4路，采用HF3FA继电器，它的2脚接光耦可控硅驱动电路芯片的4脚端且并联一个保险丝接220V交流电的火线，5脚接220V交流电的零线。1脚和4脚分别接连接器的12VOUT+端、12VOUT-端，这两脚之间串联一个二极管，1脚接二极管的负极，4脚接二极管的正极。3脚悬空。

如图6所示，电压放大滤波电路共有4路，采用的是LM358芯片,只对红灯灯控信号和绿灯灯控信号进行放大和滤波。该芯片是双运算放大器，内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的运算放大器。霍尔芯片ACS712由7脚输出的电压信号经1K电阻输入到电压放大滤波电路LM358芯片的2脚。2脚并联一个1nF和一个3.3K电阻接到1脚，3脚接一个100K电阻接5V电源，3脚与4脚串联一个100K电阻接地。8脚接5V电源。第一个放大器由3.3K电阻和1K电阻及相关元器件构成了一个将电压信号放大3.3倍的放大器。1脚与5脚之间串联一个3.3k电阻，5脚与4脚之间串联一个100nF电容接地，这样就组成了低通滤波电路，该低通滤波电路是由3.3K电阻和100nF电容组成的RC低通滤波电路，对放大器输出的电信号进行滤波。芯片的7脚接一个二极管，6脚接该二极管的负极，二极管的负极再串联一个二极管和一个330欧姆的电阻接到单片机的ADC功能引脚26脚，两个二极管之间并联一个3M电阻和一个100nF电容接地，390欧姆的电阻两端并联一个3M电阻和一个100nF电容接地。经过电压放大滤波电路放大和滤波之后的电压信号经1_Current_AD端输入到单片机ADC功能引脚26脚使单片机实时采集红灯、绿灯信号。

如图7所示，CAN总线通讯电路采用TJA1042T芯片，可以一个主机带多个从机。该芯片的1脚和4脚分别串联33欧姆的电阻接单片机的71脚和70脚，2脚接地，3脚接5V电源，5脚接3.3V电源且并联一个100nF电容接地，8脚接10K电阻接地。7脚端是高速线，6脚端是低速线，它们之间串联一个120欧姆的终端电阻起保护作用，并且它们的两端分别并联一个TVS器件接地。

如图8所示，RS-485通讯电路采用SN65HVD11DR芯片,采用半双工通讯和主从通讯方式，一个主机带多个从机。1脚和4脚分别串联33欧姆电阻接单片机的48脚和47脚且分别并联一个10K电阻接3.3V电源。4脚并联2K电阻接三极管的基极，芯片的2脚和3脚接三极管的集电极，2脚和3脚并联接10K电阻接3.3V,并且这两个脚并联33欧姆的电阻接单片机46脚，三极管的发射极接地。7脚并联一个1K电阻接地，6脚并联一个1K电阻接3.3V电源，使其以符合芯片引脚功能，并且6脚与7脚之间串联一个120欧姆的电阻，这两个引脚分别接一个TVS器件接地起保护作用。

如图9所示，硬黄闪信号电路采用PC817芯片,该芯片的1脚串联一个390欧姆的电阻与连接器相连，2脚直接与连接器相连，4脚串联一个6.8K电阻接5V电源,3脚串联一个1K电阻接单片机的44脚，3脚并联一个10K电阻和一个100nF电容接地。

如图10所示，LED红绿灯显示电路的显示灯采用红黄绿三灯组，共有4路，这里只拿1路说明。其中的红黄绿三个灯分别串联一个470欧姆的电阻分别接在三个三极管的集电极，每个三极管的发射极和基极之间串联10K电阻并接地，每个三极管的基极串联一个1K电阻。1_R_Led端接单片机的57脚，1_Y_Led端接单片机的56脚，1_G_Led端接单片机的55脚，单片机输出的电平信号使得LED显示灯同步显示外部红黄绿三灯的情况。

如图11所示，系统指示灯电路也是采用的红黄绿三灯组，该灯组正极接5V电源，红灯串联一个470欧姆电阻接地，用于指示电源是否正常。黄灯串联一个470欧姆电阻接在三极管的集电极，该三极管的基极接1K电阻接单片机的54脚，三极管的发射机和基极之间串联10K电阻接地，该黄灯指示通讯是否正常。绿灯串联470欧姆电阻接在另一个三极管的集电极，该三极管基极串联一个1K电阻接单片机53引脚，三极管的发射机和基极之间串联10K电阻接地，该绿灯指示运行是否正常。

本发明可用于指令接收、指令应答以及LED红绿灯智能控制，可结合具体的灯控程序控制LED红绿灯，根据通行情况对红绿灯的时间进行合理的调节，在道路交通领域具有应用价值。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims

1.智能交通信号控制机灯控板电路，其特征在于：包括：单片机最小系统(1)、霍尔传感器电路(2)、光耦可控硅驱动电路(3)、220V电压检测电路(4)、继电器电路(5)、电压放大滤波电路(6)、CAN总线通讯电路(7)、RS-485通讯电路(8)、硬黄闪信号电路(9)、LED红绿灯显示电路(10)、系统指示灯电路(11)；

所述单片机最小系统(1)包括12V转5V稳压电路、5V转3.3V稳压电路、看门狗复位电路、晶振电路、3.3V稳压电路、3.3V滤波电路、5V基准电压电路、调试电路、拨码开关电路；单片机采用STM32F103VCT6芯片，该芯片的6脚、11脚、28脚、50脚、75脚和100脚接3.3V电源，该芯片的10脚、19脚、20脚、21脚、27脚、49脚、74脚和99脚接地；12V转5V稳压电路采用MP1471AGJ-Z稳压芯片，12V电源电压由芯片的3脚输入且并联测试点,2脚端输出5V电压且并联测试点；5V转3.3V稳压电路采用LM1117S-3.3稳压芯片，5V电压由3脚输入，2脚输出3.3V电压；看门狗复位电路采用MAX706SESA芯片，芯片2脚接3.3V电源并且并联一个100nF电容接地，3脚和4脚并联接地，5脚悬空，6脚串联一个33欧姆的电阻接单片机的5脚，7脚接单片机的14脚，1脚和8脚之间串联一个二极管，1脚接正极，8脚接负极；晶振电路采用8MHz有源晶振，1脚悬空，2脚接地，3脚接单片机的12脚并且并联一个15pF电容接地，4脚接3.3V电源并且并联一个100nF电容接地；3.3V稳压电路串联一个100MHz的贴片磁珠接单片机22脚VDDA端，VDDA端并联一个1uF电容和10nF电容接地；3.3v滤波电路的Vref端接单片机的21脚并且并联一个1uF电容和一个10nF电容接地，Vref端和3V3端之间接100MHz的贴片磁珠，3V3端5个100nF电容接地；5V电压基准电路的Vref端接电压基准CJ431接地，5V端并联两个1K电阻接Vref端；调试电路采用野火的XH2P54-5P_1接插件，该接插件的1脚接单片机的14脚，2脚接单片机的76脚并且并联一个10K电阻接地，3脚接地，3脚接单片机的72脚并且并联10K电阻接3.3V电源，5脚接3.3V电源；拨码开关电路采用DSIC03LSGET拨码开关，1脚并联1K电阻接单片机42脚并且并联10K电阻接地，2脚并联1K电阻接单片机41脚并且并联10K电阻接地，3脚并联1K电阻接单片机40脚并且并联10K电阻接地，4脚并联1K电阻接单片机39脚且并联10K电阻接地，5脚、6脚、7脚和8脚接3.3V电源；

霍尔传感器电路(2)、光耦可控硅驱动电路(3)和220V电压检测电路(4)之间的电性连接构成了红灯灯控电路和绿灯灯控电路，红灯灯控电路共有4路，绿灯灯控电路也有4路；霍尔传感器电路(2)、光耦可控硅驱动电路(3)、220V电压检测电路(4)和继电器电路(5)之间的电性连接构成了黄灯灯控电路，黄灯灯控电路共有4路；

所述霍尔传感器电路(2)共有4路，采用ACS712芯片，该芯片的1脚和2脚并联接220V交流电，3脚和4脚并联接光耦可控硅驱动电路(3)MOC3083SM芯片的6脚端，220V交流电由该脚输入光耦可控硅驱动电路(3)，7脚接电压放大滤波电路(6)LM358芯片的2脚输入端；霍尔传感器电路(2)ACS712芯片的5脚和6脚之间串联一个1nF电容接地；8脚接5V电源并且并联一个100nF电容接地；

所述光耦可控硅驱动电路(3)共有8路，采用MOC3083SM芯片,该芯片的2脚接三极管集电极，三极管的基极串联一个1K电阻连接单片机的77脚，4脚端接220V电压检测电路(4)PC817芯片的1脚端；光耦可控硅驱动电路(3)MOC3083SM芯片的1脚接330欧姆电阻接5V电源，三极管的基极和发射极之间串联一个10K电阻，发射极接地，芯片的6脚接390欧姆且并联半导体闸流管T1635-600G、金属化聚丙烯膜抗干扰阻容模块MKR61R-X2、压敏电阻471KD14，半导体闸流管的门极引脚接芯片的4脚，并且半导体闸流管的门极与阴极之间串联一个300欧姆的电阻；芯片的3脚和5脚悬空；

所述220V电压检测电路(4)共有8路，采用PC817芯片，3脚串联1K电阻接到单片机GPIO口78脚，并且该引脚并联10K电阻和100nF电容接地；芯片的2脚串联一个二极管接220V交流电的零线；220V电压检测电路(4)PC817芯片的1脚串联3个27K电阻，4脚串联一个6.8K电阻接5V电源；

所述继电器电路(5)共有4路，采用HF3FA继电器，它的2脚接光耦可控硅驱动电路(3)芯片的4脚端且并联一个保险丝接220V交流电的火线，5脚接220V交流电的零线；1脚和4脚分别接连接器的12VOUT+端、12VOUT-端，这两脚之间串联一个二极管，1脚接二极管的负极，4脚接二极管的正极；3脚悬空；

所述电压放大滤波电路(6)共有4路，采用的是LM358芯片,电压放大滤波电路(6)的输出端1_Current_AD端接单片机ADC功能引脚26脚；电压放大滤波电路(6)LM358芯片的2脚并联一个1nF和一个3.3K电阻接到1脚，3脚接一个100K电阻接5V电源，3脚与4脚串联一个100K电阻接地；8脚接5V电源；1脚与5脚之间串联一个3.3k电阻，5脚与4脚之间串联一个100nF电容接地；芯片的7脚接一个二极管，6脚接该二极管的负极，二极管的负极再串联一个二极管和一个330欧姆的电阻；两个二极管之间并联一个3M电阻和一个100nF电容接地，390欧姆的电阻两端并联一个3M电阻和一个100nF电容接地；

所述CAN总线通讯电路(7)采用TJA1042T芯片，该芯片的1脚和4脚分别串联33欧姆的电阻接单片机的71脚和70脚；CAN总线通讯电路(7)TJA1042T芯片的2脚接地，3脚接5V电源，5脚接3.3V电源且并联一个100nF电容接地，6脚和7脚之间串联一个120欧姆的终端电阻并且它们的两端分别并联一个TVS器件接地；

所述RS-485通讯电路(8)采用SN65HVD11DR芯片,1脚和4脚分别串联33欧姆电阻接单片机的48脚和47脚且分别并联一个10K电阻接3.3V电源；4脚并联2K电阻接三极管的基极，芯片的2脚和3脚接三极管的集电极，2脚和3脚并联接10K电阻接3.3V,并且这两个脚并联33欧姆的电阻接单片机46脚，三极管的发射极接地；7脚并联一个1K电阻接地，6脚并联一个1K电阻接3.3V电源，并且6脚与7脚之间串联一个120欧姆的电阻，这两个引脚分别接一个TVS器件接地；

所述硬黄闪信号电路(9)采用PC817芯片,该芯片的1脚串联一个390欧姆的电阻与连接器相连，2脚直接与连接器相连，4脚串联一个6.8K电阻接5V电源,3脚串联一个1K电阻接单片机的44脚，3脚并联一个10K电阻和一个100nF电容接地；

所述LED红绿灯显示电路(10)的显示灯采用红黄绿三灯组，共有4路，其中一路的1_R_Led端接单片机的57脚，1_Y_Led端接单片机的56脚，1_G_Led端接单片机的55脚；LED红绿灯显示电路(10)灯组正极接5V电源，其中的红黄绿三个灯分别串联一个470欧姆的电阻分别接在三个三极管的集电极，每个三极管的发射极和基极之间串联10K电阻并接地，每个三极管的基极串联一个1K电阻；

所述系统指示灯电路(11)也采用的红黄绿三灯组，该灯组正极接5V电源；红灯串联一个470欧姆电阻接地，三极管的发射机和基极之间串联10K电阻接地；黄灯串联一个470欧姆电阻接在三极管的集电极，该三极管的基极接1K电阻接单片机的54脚；绿灯串联470欧姆电阻接在另一个三极管的集电极，该三极管基极串联一个1K电阻接单片机的53脚，三极管的发射机和基极之间串联10K电阻接地。