CN201322998Y - 道路交通信号倒计时显示器 - Google Patents

Abstract

一种道路交通信号倒计时显示器，包括前部开口的壳体、控制装置、显示板、前挡板，控制装置的信号输入端用于连接信号机的信号输出端，控制装置的信号输出端连接显示板的信号输入端；控制装置设置在壳体内；其中：所述控制装置包括信号电平转换单元、信号记忆及控制输出单元，其中，信号电平转换单元的信号输入端用于连接信号机的信号输出端，信号电平转换单元的信号输出端连接信号记忆及控制信号输出单元的信号输入端，信号记忆及控制信号输出单元的信号输出端连接显示板的信号输入端。此外，前挡板还通过一活动支撑装置支撑连接在壳体上，方便检修。

Description

道路交通信号倒计时显示器

技术领域

本实用新型涉及道路交通信号显示器，尤其涉及一种道路交通信号倒计时显示器。

背景技术

目前，很多道路上采用了倒计时显示器，司机或行人就能根据数字变化及早做出或行走或等待的判断，节约时间，减少事故隐患。现有倒计时显示器的控制装置结构设计比较复杂，升级不便还容易出现故障。此外，现在市场上的倒计时显示器，前挡板多为与显示器壳体的上部活动连接，在检修时，需要检修人员一手支撑或用支撑装置撑起，检修非常不便。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种道路交通信号倒计时显示器，其控制装置结构简单，便于升级和维护；进一步的目的是本实用新型的道路交通信号倒计时显示器检修方便。

一种道路交通信号倒计时显示器，包括前部开口的壳体、控制装置、显示板、前挡板，控制装置的信号输入端用于连接信号机的信号输出端，控制装置的信号输出端连接显示板的信号输入端；控制装置设置在壳体内；其中：所述控制装置包括信号电平转换单元、信号记忆及控制输出单元，其中，信号电平转换单元的信号输入端用于连接信号机的信号输出端，信号电平转换单元的信号输出端连接信号记忆及控制信号输出单元的信号输入端，信号记忆及控制信号输出单元的信号输出端连接显示板的信号输入端。

所述的道路交通信号倒计时显示器，其中：所述的信号电平转换单元包括分别与信号机各信号输出端子一一对应的整流稳压滤波电路、一一对应于各整流稳压滤波电路的光耦，其中，所述的各整流稳压滤波电路信号输入端用于对应连接信号机的相应信号输出端子，各整流稳压滤波电路的信号输出端连接相应光耦的信号输入端，各光耦的信号输出端分别对应连接信号记忆及控制输出单元信号输入端的相应接脚。

所述的道路交通信号倒计时显示器，其中：所述的信号记忆及控制输出单元包括信号处理器、移位寄存器、显示板驱动电路、开关控制电路，其中，信号处理器的信号输入端连接所述信号电平转换单元的信号输出端，信号处理器的信号输出端连接移位寄存器的信号输入端，移位寄存器的显示信号输出端连接显示板驱动电路的信号输入端，显示板驱动电路的信号输入端连接显示板的驱动负极；移位寄存器的开关控制信号输出端连接开关控制电路的控制信号输入端，开关控制电路的供电输入端连接电源，其信号输出端连接显示板的驱动正极。

所述的道路交通信号倒计时显示器，其中：前挡板还通过一活动支撑装置支撑连接在壳体上。

所述的道路交通信号倒计时显示器，其中：所述的活动支撑装置为伸缩弹性支撑装置，该伸缩弹性支撑装置一端连接在前挡板上，另一端支撑连接在壳体上。

所述的道路交通信号倒计时显示器，其中：所述伸缩弹性支撑装置为液压汽弹簧，该液压汽弹簧一端连接在前挡板上，另一端支撑连接在壳体上。

本实用新型采用上述技术方案将达到如下的技术效果：

本实用新型的道路交通信号倒计时显示器，所述的控制装置包括有信号电平转换单元、信号记忆及控制输出单元，结构简单，维护方便，在需要升级时，只需要修改信号机的输出信号即可，控制装置只负责起到电平转换和信号记忆及控制输出的作用。进一步的，其前挡板与壳体之间设置有一活动支撑装置，需要检修时，打开前挡板，本实用新型的道路交通信号倒计时显示器中设有一活动支撑装置支撑在前挡板与壳体之间，不需要检修人员手扶前挡板或寻找其它物品支撑；该活动支撑装置可以选用伸缩弹性支撑装置，其一端连接在前挡板上，另一端支撑连接在壳体上，只要前挡板开启，该伸缩弹性支撑装置伸开，即可将前挡板支撑起来。如上可见，需要检修时，本实用新型的道路交通信号倒计时显示器相比现有的道路交通信号倒计时显示装置更加方便。

附图说明

图1为本实用新型道路交通信号倒计时显示器的装配结构图；

图2为本实用新型道路交通信号倒计时显示器中信号电平转换单元的电路原理图；

图3为本实用新型道路交通信号倒计时显示器中信号记忆及控制输出单元的电路原理图；

图4-1为本实用新型道路交通信号倒计时显示器中显示板的发光字节单元电路原理示意图；

图4-2为本实用新型道路交通信号倒计时显示器中显示板的一个发光字节单元的发光元件排列效果图。

具体实施方式

实施例：

图1为本实用新型道路交通信号倒计时显示器的装配结构图，其包括前部开口的壳体3、控制装置5、两块左右设置的显示板41、42、前挡板1，其中，控制装置5的信号输入端用于连接信号机(信号机未示出)的信号输出端，控制装置5的信号输出端连接显示板41、42的信号输入端；控制装置5设置在壳体3内，显示板41、42挡设在壳体3前部开口处，壳体3的前部开口处还设置有一挡柱6，显示板41、42左右设置，左侧显示板41用于显示十位数，其左侧沿与壳体3前部开口处的左侧壁铰接，其覆盖在壳体3开口处时，其右侧沿与挡柱6的左侧沿接合，同理，右侧显示板42用于显示个位数，其右侧沿与壳体3前部开口处的右侧壁铰接，其覆盖在壳体3开口处时，其左侧沿与挡柱6的右侧沿接合；前挡板1挡设在显示板41、42前面，前挡板1的上沿与壳体3前部开口处的上壁活动连接，其中，前挡板1的中部通过一活动支撑装置2支撑连接在挡柱6的中部，所述活动支撑装置2可选用一端连接在壳体3的挡柱6(或前挡板1)上的支撑杆，相应的，前挡板1(或壳体3的挡柱6)上可对应设置用于支撑杆另一端的端头在其内滑动的滑槽(滑槽内设置细横条状凸起条纹等定位装置)或支撑杆端头支撑凹坑，以便支撑时固定。所述活动支撑装置2还可选用液压汽弹簧，在需要打开前挡板1检修时，只需掀开前挡板1，汽弹簧伸开即可将前挡板稳固支起，方便工作人员检修。

所述的控制装置包括信号电平转换单元、信号记忆及控制输出单元，其中，信号电平转换单元的信号输入端用于连接信号机的信号输出端，信号电平转换单元的信号输出端连接信号记忆及控制信号输出单元的信号输入端，信号记忆及控制信号输出单元的信号输出端连接显示板的信号输入端。

所述的信号电平转换单元包括分别与信号机各信号输出端子一一对应的整流稳压滤波电路、一一对应于各整流稳压滤波电路的光耦，其中，所述的各整流稳压滤波电路信号输入端用于对应连接信号机的相应信号输出端子，各整流稳压滤波电路的信号输出端连接相应光耦的信号输入端，各光耦的信号输出端分别对应连接信号记忆及控制输出单元信号输入端的相应接脚。

图2是本实用新型信号电平转换单元的电路原理图，其主要作用是把信号机传送过来的220V控制红黄绿灯发亮的信号转换成TTL电平信号供后面的信号记忆及控制输出单元检测，其主要元件有：电源模块U5、接插件JP1、JP2、大电流整流二极管D1～D10(IN5408)，压敏电阻W1～W5(14D471K)，限流二极管Z1-Z6(瞬间抑制二极管P6KE160A)，稳压管Z7～Z12(IN4728)，滤波电容C1～C6，光耦G1～G6(4N35)，接插件JP1连接在信号机、电源模块U5与各整流稳压滤波电路之间，用于将信号机送来的信号送到各整流稳压滤波电路输入端，同时将信号机送出的信号经左转红灯信号连接端子RAG1、左转黄灯信号连接端子YAG1、左转绿灯信号连接端子GAG1对应连接的整流稳压滤波电路整流稳压处理过的信号再回送到电源模块的信号输入端，由电源模块处理后产生VCC(5V)和VDD(24V)电压，供信号电平转换单元、信号记忆及控制输出单元各用电元器件使用(左转红灯信号、左转黄灯信号、左转绿灯信号无缝切换，因此从信号引入电源，无需另加变压器)；接插件JP2连接在各光耦的信号输出端与信号记忆及控制输出单元的信号输入端之间，起传递信号的作用；图中RAC1、RAC2分别表示“左转红灯信号连接端子”、“直行红灯信号连接端子”，YAC1、YAC2分别表示“左转黄灯信号连接端子”、“直行黄灯信号连接端子”，GAC1、GAC2分别表示“左转绿灯信号连接端子”、“直行绿灯信号连接端子”，接插件JP1的“RAC1’、RAC2’、YAC1’、YAC2’、GAC1’、GAC2”’连接接脚分别连接在信号机的左转红灯信号输出端子、直行红灯信号输出端子、左转黄灯信号输出端子、直行黄灯信号输出端子、左转绿灯信号输出端子、直行绿灯信号输出端子上，接插件JP1的“RAC1、RAC2、YAC1、YAC2、GAC1、GAC2”连接接脚分别与相应整流稳压滤波电路的信号输入端子连接。

以“左转红灯信号连接端子RAC1”所连接的整流稳压滤波电路和光耦为例说明其工作原理：当左转红灯信号连接端子RAC1输入220V电压时(即信号机发来左转红灯信号时)，该电压信号分成三路，第一路经过整流二极管D2整流分成两部分，第一部分经限流二极管Z1、电阻R1限流、再经稳压管Z7稳压、电容C1滤波，信号到达光耦G1的输入端2脚IN-，光耦G1的输出端5脚产生电流(负电流)，通过接插件JP2的排线输出供信号记忆及控制输出单元检测，这样就把220V高电平转换成TTL电平，因为电流较大的原因，所以电阻R1～R6均采用大功率电阻(22K，2W)；第二部分经限流电阻R7、R13，使工作指示灯LED1发光，指示左转红灯信号有电；第二路经二极管D1半波整流，经S1点通过保险管FUSE、接插件JP1供给电源模块阳极L，电源模块产生VCC(5V)和VDD(24V)电压，供信号电平转换单元、信号记忆及控制输出单元各用电元器件使用(接从信号引入电源，无需另加变压器)；第三路通过压敏电阻W1和电源模块阴极N相连(即接地GND)，使电路具有防雷和防止电压波动的功能。

其它整流稳压滤波电路和光耦的工作过程与上相同，这里不再赘述，其中，左转黄灯信号连接端子YAC1、YAC2分别通过二极管D4、D5整流后公用了由限流二极管Z2、电阻R2、稳压管Z8、电容C2构成的限流、稳压滤波电路和光耦G2。此外，本实施例中，用红灯和绿灯同时亮来表示黄灯。

所述的信号记忆及控制输出单元包括信号处理器、移位寄存器、显示板驱动电路、开关控制电路，其中，信号处理器的信号输入端连接所述信号电平转换单元的信号输出端，信号处理器的信号输出端连接移位寄存器的信号输入端，移位寄存器的显示信号输出端连接显示板驱动电路的信号输入端，显示板驱动电路的信号输入端连接显示板的驱动负极；移位寄存器的开关控制信号输出端连接开关控制电路的控制信号输入端，开关控制电路的供电输入端连接电源，其信号输出端连接显示板的驱动正极。

图3为信号记忆及控制输出单元的电路原理图，其主要元件包括：信号处理器U1(采用单片机STC89C52)，移位寄存器U2～U4(采用74HC595)，显示板驱动输出芯片U5～U6(采用ULN2803)，NPN型开关三极管Q1～Q3(采用C2655)，大功率VMOS管Q4～Q6(采用IRF9540)，一个十位拨码开关SW10、一个两位拨码开关SW2，四联L型接线端子JP6、JP7；SIP 8×2排线端子JP5，七联L型接线端子JP3、JP4。下面详细介绍它们的工作原理：信号处理器U1主要完成信号采集和时间记忆的功能，光耦产生的TTL电平信号通过接插件JP2输入到信号处理器U1的1～5的管脚，供信号处理器U1检测；当信号处理器U1检测到TTL低电平信号(例如左转红灯)时，第一个周期开始学习记忆时间，直到该低电平变高，把这段时间存储在信号处理器U1中，另一个低电平信号(例如左转绿灯)到来，直到该低电平变高，把这段时间存储在信号处理器U1中。红绿灯信号经过红→绿→黄→红一个周期转换后，当红灯信号第二次出现时，信号处理器U1开始把记忆的时间和电压控制信号通过14管脚输出，15脚是移位寄存器U2～U4的使能信号，16脚是移位寄存器U2～U4的时钟移位信号，17脚是移位寄存器U2～U4的时钟输出信号，它们共同控制移位寄存器U2～U4，使信号暂先存在相应移位寄存器中(动态存储)，再由相应移位寄存器输出；信号处理器U1通过控制16脚LCP(高低电平)先输出十位的时间信号和电压控制信号到U2，再输出个位信号和电压控制信号到U2，这时十位的时间信号和电压控制信号移位到U3中，完成时间信号的输出，此时信号处理器U1通过17脚LSC发出时钟信号使寄存器U2、U3并行输出D0～D7，通过显示板驱动输出芯片U5、U6驱动提供大电流，供显示板上LED发光二极管的阴极电流，阳极控制电压信号同时输出使端子S4、S2、S3(S4红灯，S2绿灯，S3黄灯)有对应的电压信号，控制开关三极管Q1～Q3其中一个导通，产生的偏置电压使与其对应相连的大功率VMOS三极管Q4～Q6相应导通，产生24V正电压，这样就完成了对红绿灯的显示输出，时间到时，输出截止，红/绿灯就熄灭了。黄灯控制信号通过开关二极管D17、D18使两个三极管Q1，Q2，Q3同时导通，即红绿一起亮。信号处理器U1的10、11管脚还可连接SN65176接口，这样可具有扩展RS485通信功能。

十位拨码开关SW10、两位拨码开关SW2主要用于检修，其中，十位拨码开关SW10一端的接脚1-10和负极相连，另一端接脚15-20和信号电平转换单元输出的P1.0～P1.5信号相连，正常工作时拨码开关处于关(OFF)状态，不导通；当对应的一位开关拨到开(ON)状态时，相应的位(如接脚1和20)为低电平，相当于信号电平转换单元上对应输出的光耦信号；当信号灯出现故障没有显示时，可用这个十位拨码开关SW10代替信号电平转换单元，判断是信号电平转换单元还是信号记忆及控制输出单元出现的故障；其中十位拨码开关SW10的接脚11～14为模式选择开关，共四种模式T1～T4(这些模式与现有倒计时显示器的检测模式相同，这里不再赘述)；接脚P1.6为低时(即十位拨码开关SW10的7位对应开关单元状态为开(ON)，则14位电平变低)，信号处理器U1进入全黄状态(即所有的灯全亮)，数码显示“88”，可以检测显示板是否有缺亮的LED元器件，以便及时更换；接脚P1.7为低时(十位拨码开关SW10的8位开关为ON，13位为变低)，信号处理器U1进入单色显示状态，只有红灯数码显示；接脚P3.2为低时(十位拨码开关SW10的9位开关为ON，12位为变低)信号处理器U1进入测试状态，此时左边第一个数码显示“H”，右边显示输入状态；P3.3为低时(十位拨码开关SW10的10位的开关为ON，11位为变低)，信号处理器U1进入老化状态，红色显示错误次数(红灯和绿灯每个周期时间不同的次数，当时间不同时信号处理器U1以最近的这个周期记忆的时间为准输出数据)，绿灯显示输入状态；设置四种模式便于检测维修；两位拨码开关SW2的两位开关都为关(OFF)时，无黄灯状态，两个都为开(ON)时，有黄灯状态。)

图4-2是一个LED发光二极管字节单元的效果图，一个倒计时上共有14块字节单元，个位7块，十位7块，还可以用16进制的方式显示三位数。所有的字节单元以共阳极的方式显示。图4-1是一路红绿灯的电原理图，红灯LED11、LED12、LED13、LED14、LED15、LED16、LED17、LED18、LED19、LED20二十个一组，由串接的两个相同的电阻RR降压分流(这里为示例，仅给出一组，实际中根据需要的亮度、大小，设置多组并联)；绿灯LED21、LED22、LED23、LED24、LED25、LED26六个一组，由串接两个相同的电阻RG降压分流(实际应用中与红灯组类同，设置多组并联)。

下面具体分析其电路：红灯10个一路，绿灯6个一路，公共负极，每个红灯LED电压2V左右，24V电压供电，每组12V，所以每个电阻RR＝(12-10)/0.02，即100Ω。每个绿灯LED电压3V左右，24V电压供电，每组12V，所以每个电阻RG＝(12-9)/0.02，即150Ω。用红绿灯同时亮表示黄灯信号。

图4-2是一块字节单元上红绿灯的排列的效果图(这上面还设有黄灯及其接口)，由图可见：红绿灯各三行，黄灯四行，十一组LED灯排列整齐，间隔均匀，成一字排列。

Claims (6)

1、一种道路交通信号倒计时显示器，包括前部开口的壳体、控制装置、显示板、前挡板，控制装置的信号输入端用于连接信号机的信号输出端，控制装置的信号输出端连接显示板的信号输入端；控制装置设置在壳体内；其特征在于：所述控制装置包括信号电平转换单元、信号记忆及控制输出单元，其中，信号电平转换单元的信号输入端用于连接信号机的信号输出端，信号电平转换单元的信号输出端连接信号记忆及控制信号输出单元的信号输入端，信号记忆及控制信号输出单元的信号输出端连接显示板的信号输入端。

2、如权利要求1所述的道路交通信号倒计时显示器，其特征在于：所述的信号电平转换单元包括分别与信号机各信号输出端子一一对应的整流稳压滤波电路、一一对应于各整流稳压滤波电路的光耦，其中，所述的各整流稳压滤波电路信号输入端用于对应连接信号机的相应信号输出端子，各整流稳压滤波电路的信号输出端连接相应光耦的信号输入端，各光耦的信号输出端分别对应连接信号记忆及控制输出单元信号输入端的相应接脚。

3、如权利要求1或2所述的道路交通信号倒计时显示器，其特征在于：所述的信号记忆及控制输出单元包括信号处理器、移位寄存器、显示板驱动电路、开关控制电路，其中，信号处理器的信号输入端连接所述信号电平转换单元的信号输出端，信号处理器的信号输出端连接移位寄存器的信号输入端，移位寄存器的显示信号输出端连接显示板驱动电路的信号输入端，显示板驱动电路的信号输入端连接显示板的驱动负极；移位寄存器的开关控制信号输出端连接开关控制电路的控制信号输入端，开关控制电路的供电输入端连接电源，其信号输出端连接显示板的驱动正极。

4、如权利要求1所述的道路交通信号倒计时显示器，其特征在于：前挡板还通过一活动支撑装置支撑连接在壳体上。

5、如权利要求4所述的道路交通信号倒计时显示器，其特征在于：所述的活动支撑装置为伸缩弹性支撑装置，该伸缩弹性支撑装置一端连接在前挡板上，另一端支撑连接在壳体上。

6、如权利要求5所述的道路交通信号倒计时显示器，其特征在于：所述伸缩弹性支撑装置为液压汽弹簧，该液压汽弹簧一端连接在前挡板上，另一端支撑连接在壳体上。

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