CN216253309U - 一种沙盘信号机控制板和沙盘信号灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种沙盘信号机控制板和沙盘信号灯。该沙盘信号机控制板包括：至少两个串行连接的串行输入并行输出单元、控制单元和多个沙盘信号灯；第一串行输入并行输出单元的一个并行输出端与第二串行输入并行输出单元的第一串行输入端电连接；第一串行输入并行输出单元的其余并行输出端对应连接一沙盘信号灯；第二串行输入并行输出单元的每个并行输出端对应连接一沙盘信号灯；控制单元至少包括数据信号输出端；数据信号输出端与第一串行输入并行输出单元的第一串行输入端电连接；控制单元用于通过数据信号输出端向第一串行输入并行输出单元写入沙盘信号灯控制信号，以控制点亮各并行输出端对应的沙盘信号灯。

Description

一种沙盘信号机控制板和沙盘信号灯

技术领域

本实用新型实施例涉及轨道交通控制技术领域，尤其涉及一种沙盘信号机控制板和沙盘信号灯。

背景技术

轨道沙盘在展示、教学、试验等多项应用领域都有着重要作用。其中，沙盘信号灯用于指示各控制信号的运行状态，帮助操作人员直观观察各控制信号的状态，其使用数量较多。因此，为了使多个信号灯能够发挥作用，需要对其控制进行设计。

实用新型内容

本实用新型提供一种沙盘信号机控制板和沙盘信号灯，以实现对沙盘信号灯的控制。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种沙盘信号机控制板，该沙盘信号机控制板包括：至少两个串行连接的串行输入并行输出单元、控制单元和多个沙盘信号灯；其中，两个串行连接的串行输入并行输出单元分别为第一串行输入并行输出单元和第二串行输入并行输出单元；

其中，所述第一串行输入并行输出单元的一个并行输出端与所述第二串行输入并行输出单元的第一串行输入端电连接；所述第一串行输入并行输出单元的其余并行输出端对应连接一所述沙盘信号灯；所述第二串行输入并行输出单元的每个并行输出端对应连接一所述沙盘信号灯；

所述控制单元至少包括数据信号输出端；所述数据信号输出端与所述第一串行输入并行输出单元的第一串行输入端电连接；所述控制单元用于通过所述数据信号输出端向所述第一串行输入并行输出单元写入沙盘信号灯控制信号，以控制点亮各并行输出端对应的沙盘信号灯。

可选地，该沙盘信号机控制板还包括电平转换单元，所述电平转换单元连接在所述串行输入并行输出单元与所述沙盘信号灯之间。

可选地，所述电平转换单元的数量与所述串行输入并行输出单元的数量相同。

可选地，所述电平转换单元为功率驱动器。

可选地，所述功率驱动器为74HC245芯片。

可选地，所述串行输入并行输出单元为寄存器。

可选地，所述寄存器为74HC595芯片。

可选地，所述控制单元还包括使能信号输出端，所述使能信号输出端分别与所述第一串行输入并行输出单元的第二串行输入端和所述第二串行输入并行输出单元的第二串行输入端电连接。

可选地，所述控制单元还包括时钟信号输出端，所述时钟信号输出端分别与所述第一串行输入并行输出单元的第三串行输入端和所述第二串行输入并行输出单元的第三串行输入端电连接。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种沙盘信号灯，该沙盘信号灯包括如第一方面所述的沙盘信号机控制板。

本实用新型通过提供一种沙盘信号机控制板和沙盘信号灯，该沙盘信号机控制板包括：至少两个串行连接的串行输入并行输出单元、控制单元和多个沙盘信号灯；其中，两个串行连接的串行输入并行输出单元分别为第一串行输入并行输出单元和第二串行输入并行输出单元；其中，第一串行输入并行输出单元的一个并行输出端与第二串行输入并行输出单元的第一串行输入端电连接；第一串行输入并行输出单元的其余并行输出端对应连接一沙盘信号灯；第二串行输入并行输出单元的每个并行输出端对应连接一沙盘信号灯；控制单元至少包括数据信号输出端；数据信号输出端与第一串行输入并行输出单元的第一串行输入端电连接；控制单元用于通过数据信号输出端向第一串行输入并行输出单元写入沙盘信号灯控制信号，以控制点亮各并行输出端对应的沙盘信号灯。由此，可以实现对沙盘信号灯的控制。

附图说明

图1是本实用新型实施例一中的一种沙盘信号机控制板的结构框图；

图2是本实用新型实施例二中的一种沙盘信号机控制板的结构框图；

图3是本实用新型实施例三中的一种沙盘信号机控制板的电路结构示意图；

图4是本实用新型实施例三中的欧式插座的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本实用新型实施例一中提供的一种沙盘信号机控制板的结构框图。参考图1，该沙盘信号机控制板包括：至少两个串行连接的串行输入并行输出单元、控制单元10和多个沙盘信号灯；其中，两个串行连接的串行输入并行输出单元分别为第一串行输入并行输出单元U1和第二串行输入并行输出单元U2；

其中，第一串行输入并行输出单元U1的一个并行输出端Bo4与第二串行输入并行输出单元U2的第一串行输入端Ci1电连接；第一串行输入并行输出单元U1的其余并行输出端对应连接一沙盘信号灯；第二串行输入并行输出单元U2的每个并行输出端对应连接一沙盘信号灯；

控制单元10至少包括数据信号输出端A1；数据信号输出端A1与第一串行输入并行输出单元U1的第一串行输入端Bi1电连接；控制单元10用于通过数据信号输出端A1向第一串行输入并行输出单元U1写入沙盘信号灯控制信号，以控制点亮各并行输出端对应的沙盘信号灯。

其中，控制单元10可以为单片机。

其中，该沙盘信号机控制板可以包括多个相互串行连接的串行输入并行输出单元，具体的串接数量与实际需要控制点亮的沙盘信号灯的总数，以及每个串行输入并行输出单元实际拥有的并行输出端口数量有关。其中，每个串行输入并行输出单元的并行输出端口数量可以相同，也可以不同，具体与实际选用的芯片型号有关，可根据实际情况进行设置，在此不做具体的限定。

示例性的，以串行连接两个串行输入并行输出单元为例，参考图1，两个串行连接的串行输入并行输出单元分别为第一串行输入并行输出单元U1和第二串行输入并行输出单元U2；其中，第一串行输入并行输出单元U1包含多个并行输出端(具体的数量可根据实际情况进行设置)，且其中一个并行输出端与第二串行输入并行输出单元U2的第一串行输入端Ci1电连接，其余的并行输出端分别对应连接一个沙盘信号灯，例如，第四并行输出端Bo4与第二串行输入并行输出单元U2的第一串行输入端Ci1电连接，第一并行输出端Bo1连接第一沙盘信号灯L1，第二并行输出端Bo2连接第二沙盘信号灯L2，第m并行输出端Bom连接第m沙盘信号灯Lm。同样地，第二串行输入并行输出单元U2也包含多个并行输出端，第二串行输入并行输出单元U2的每个并行输出端对应连接一沙盘信号灯，例如，第二串行输入并行输出单元U2的第一并行输出端Co1连接第三沙盘信号灯L3，第二并行输出端Co2连接第四沙盘信号灯L4，第三并行输出端Co3连接第五沙盘信号灯L5，第n并行输出端Con连接第n沙盘信号灯Ln。

其中，沙盘信号灯控制信号包含对所有的沙盘信号灯进行控制的数据信号，用于控制点亮各沙盘信号灯。沙盘信号灯控制信号中包含多个数据位，每个数据位对应控制一沙盘信号灯。示例性的，以串行连接两个串行输入并行输出单元为例，参考图1，则沙盘信号灯控制信号中包含对第一沙盘信号灯L1、第二沙盘信号灯L2、第m沙盘信号灯Lm、第三沙盘信号灯L3、第四沙盘信号灯L4、第五沙盘信号灯L5和第n沙盘信号灯Ln进行控制的数据信号。因此，第四并行输出端Bo4与第二串行输入并行输出单元U2的第一串行输入端Ci1电连接，可以将第一串行输入并行输出单元U1的第一串行输入端Bi1输入的与第三沙盘信号灯L3、第四沙盘信号灯L4、第五沙盘信号灯L5、第n沙盘信号灯Ln对应的控制信号输入到第二串行输入并行输出单元U2的第一串行输入端Ci1，用于控制点亮第三沙盘信号灯L3、第四沙盘信号灯L4、第五沙盘信号灯L5和第n沙盘信号灯Ln。

本实施例的技术方案，通过提供一种沙盘信号机控制板，该沙盘信号机控制板包括：至少两个串行连接的串行输入并行输出单元、控制单元和多个沙盘信号灯；其中，两个串行连接的串行输入并行输出单元分别为第一串行输入并行输出单元和第二串行输入并行输出单元；其中，第一串行输入并行输出单元的一个并行输出端与第二串行输入并行输出单元的第一串行输入端电连接；第一串行输入并行输出单元的其余并行输出端对应连接一沙盘信号灯；第二串行输入并行输出单元的每个并行输出端对应连接一沙盘信号灯；控制单元至少包括数据信号输出端；数据信号输出端与第一串行输入并行输出单元的第一串行输入端电连接；控制单元用于通过数据信号输出端向第一串行输入并行输出单元写入沙盘信号灯控制信号，以控制点亮各并行输出端对应的沙盘信号灯。由此，可以实现对沙盘信号灯的控制。

实施例二

图2是本实用新型实施例二中的一种沙盘信号机控制板的结构框图；在上述实施例一的基础上，可选地，该沙盘信号机控制板还包括电平转换单元，电平转换单元连接在串行输入并行输出单元与沙盘信号灯之间。

可选地，电平转换单元的数量与串行输入并行输出单元的数量相同。

示例性的，以串行连接两个串行输入并行输出单元为例，参考图2，该沙盘信号机控制板包括两个电平转换单元，分别为第一电平转换单元21和第二电平转换单元22。其中，第一电平转换单元21用于提高第一串行输入并行输出单元U1的各并行输出端的输出能力，有助于控制点亮第一串行输入并行输出单元U1的各并行输出端对应连接的沙盘信号灯；第二电平转换单元22用于提高第二串行输入并行输出单元U2的各并行输出端的输出能力，有助于控制点亮第二串行输入并行输出单元U2的各并行输出端对应连接的沙盘信号灯。

具体的，第一串行输入并行输出单元U1的第一并行输出端Bo1通过第一电平转换单元21与第一沙盘信号灯L1连接，第一串行输入并行输出单元U1的第二并行输出端Bo2通过第一电平转换单元21与第二沙盘信号灯L2连接，第一串行输入并行输出单元U1的第m并行输出端Bom通过第一电平转换单元21与第m沙盘信号灯Lm连接；第二串行输入并行输出单元U2的第一并行输出端Co1通过第二电平转换单元22与第三沙盘信号灯L3连接，第二串行输入并行输出单元U2的第二并行输出端Co2通过第二电平转换单元22与第四沙盘信号灯L4连接，第二串行输入并行输出单元U2的第三并行输出端Co3通过第二电平转换单元22与第五沙盘信号灯L5连接，第二串行输入并行输出单元U2的第n并行输出端Con通过第二电平转换单元22与第n沙盘信号灯Ln连接。

可选地，参考图2，控制单元10还包括使能信号输出端A2，使能信号输出端A2分别与第一串行输入并行输出单元U1的第二串行输入端Bi2和第二串行输入并行输出单元U2的第二串行输入端Ci2电连接。

其中，第一串行输入并行输出单元U1的第二串行输入端Bi2(即第一串行输入并行输出单元U1的使能端)和第二串行输入并行输出单元U2的第二串行输入端Ci2(即第二串行输入并行输出单元U2的使能端)，都是由控制单元10的使能信号输出端A2输出同一使能信号进行使能控制，以控制启动第一串行输入并行输出单元U1和第二串行输入并行输出单元U2。

需要说明的是，无论串接多少个串行输入并行输出单元，每个串行输入并行输出单元的使能控制端都是由控制单元10的使能信号输出端A2输出同一使能信号进行控制。由此，可以减少线束，简化布线，降低线束的干扰，提高控制板信号传输的可靠性，进而提高对沙盘信号灯控制的可靠性。

可选地，参考图2，控制单元10还包括时钟信号输出端A3，时钟信号输出端A3分别与第一串行输入并行输出单元U1的第三串行输入端Bi3和第二串行输入并行输出单元U2的第三串行输入端Ci3电连接。

其中，第一串行输入并行输出单元U1的第三串行输入端Bi3(即第一串行输入并行输出单元U1的时钟控制端)和第二串行输入并行输出单元U2的第三串行输入端Ci3(即第二串行输入并行输出单元U2的时钟控制端)，都是由控制单元10的时钟信号输出端A3输出同一时钟信号进行时序控制。

需要说明的是，无论串接多少个串行输入并行输出单元，每个串行输入并行输出单元的时钟信号控制端都是由控制单元10的钟信号输出端A3输出同一时钟信号进行时序控制。由此，可以减少线束，简化布线，降低线束的干扰，提高控制板信号传输的可靠性，进而提高对沙盘信号灯控制的可靠性。

实施例三

图3是本实用新型实施例三中提供的一种沙盘信号机控制板的电路结构示意图，图4为本实用新型实施例三中提供的欧式插座的结构示意图。在上述实施例的基础上，可选地，电平转换单元为功率驱动器。

其中，功率驱动器用于提高各串行输入并行输出单元的各并行输出端口的输出能力。

可选地，功率驱动器为74HC245芯片。

其中，74HC245芯片是典型的CMOS型三态缓冲门电路，八路信号收发器。

可选地，串行输入并行输出单元为寄存器。

其中，移位寄存器用于存储控制单元10输入的数据信号。

可选地，寄存器为74HC595芯片。

其中，74HC595芯片的主要功能是串行输入，并行输出；具有两个八位寄存器，即移位寄存器和存储寄存器。

示例性的，假设需要同时点亮32个沙盘信号灯，以串行连接四个串行输入并行输出单元为例，参考图3，四个串行连接的串行输入并行输出单元依次为第一串行输入并行输出单元U1、第二串行输入并行输出单元U2、第三串行输入并行输出单元U3、第四串行输入并行输出单元U4；示例性的，以第一串行输入并行输出单元U1、第二串行输入并行输出单元U2、第三串行输入并行输出单元U3、第四串行输入并行输出单元U4为74HC595型寄存器，且以第一电平转换单元21、第二电平转换单元22、第三电平转换单元23、第四电平转换单元24为74HC245型功率驱动器为例。

其中，控制单元10的数据信号输出端A1与第一串行输入并行输出单元U1的第一串行输入端Bi1连接，第一串行输入并行输出单元U1的第九并行输出端Bo9与第二串行输入并行输出单元U2的第一串行输入端Ci1连接，第二串行输入并行输出单元U2的第九并行输出端Co9与第三串行输入并行输出单元U3的第一串行输入端Di1连接，第三串行输入并行输出单元U3的第九并行输出端Do9与第四串行输入并行输出单元U4的第一串行输入端Ei1连接。其中，控制单元10的数据信号输出端A1输出的沙盘信号灯控制信号依次通过串行连接的第一串行输入并行输出单元U1、第二串行输入并行输出单元U2、第三串行输入并行输出单元U3、第四串行输入并行输出单元U4控制LED1至LED32这32个沙盘信号灯的点亮。其中，沙盘信号灯控制信号为32位数据位，分别与LED1至LED32这32个沙盘信号灯一一对应，用于控制点亮对应的沙盘信号灯。由此，控制单元10只需要使用一根控制信号线就可以实现同时点亮32个沙盘信号灯，其控制线路简单，使用线束数量少，可以降低线束的干扰，提高控制板信号传输的可靠性，进而提高对沙盘信号灯控制的可靠性。

其中，控制单元10的使能信号输出端A2与第一串行输入并行输出单元U1的第二串行输入端Bi2、第二串行输入并行输出单元U2的第二串行输入端Ci2、第三串行输入并行输出单元U3的第二串行输入端Di2、第四串行输入并行输出单元U4的第二串行输入端Ei2并行连接，输出同一使能信号控制各串行输入并行输出单元的使能。控制单元10的时钟信号输出端A3与第一串行输入并行输出单元U1的第三串行输入端Bi3、第二串行输入并行输出单元U2的第三串行输入端Ci3、第三串行输入并行输出单元U3的第三串行输入端Di3、第四串行输入并行输出单元U4的第三串行输入端Ei3并行连接，输出同一时钟信号控制各串行输入并行输出单元的时序。由此，控制单元10只需要使用三个端口就可以实现对32个沙盘信号灯的控制，其控制线路简单，使用线束数量少，可以降低线束的干扰，提高控制板信号传输的可靠性，进而提高对沙盘信号灯控制的可靠性。

其中，第一电平转换单元21用于提高第一串行输入并行输出单元U1的各并行输出端口的输出能力；第二电平转换单元22用于提高第二串行输入并行输出单元U2的各并行输出端口的输出能力；第三电平转换单元23用于提高第三串行输入并行输出单元U3的各并行输出端口的输出能力；第四电平转换单元24用于提高第四串行输入并行输出单元U4的各并行输出端口的输出能力。

此外，该沙盘信号机控制板的电路可以采用64引脚的欧式插座，能够有效防震动，提高连接可靠性。其中，欧式插座的结构示意图如图4所示。

实施例四

本实用新型实施例四中提供了一种沙盘信号灯，该沙盘信号灯包括本实用新型任意实施例所述的沙盘信号机控制板。

其中，沙盘信号灯用于沙盘演练、教学演示等场合。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种沙盘信号机控制板，其特征在于，包括：至少两个串行连接的串行输入并行输出单元、控制单元和多个沙盘信号灯；其中，两个串行连接的串行输入并行输出单元分别为第一串行输入并行输出单元和第二串行输入并行输出单元；

其中，所述第一串行输入并行输出单元的一个并行输出端与所述第二串行输入并行输出单元的第一串行输入端电连接；所述第一串行输入并行输出单元的其余并行输出端对应连接一所述沙盘信号灯；所述第二串行输入并行输出单元的每个并行输出端对应连接一所述沙盘信号灯；

所述控制单元至少包括数据信号输出端；所述数据信号输出端与所述第一串行输入并行输出单元的第一串行输入端电连接；所述控制单元用于通过所述数据信号输出端向所述第一串行输入并行输出单元写入沙盘信号灯控制信号，以控制点亮各并行输出端对应的沙盘信号灯。

2.根据权利要求1所述的沙盘信号机控制板，其特征在于，还包括电平转换单元，所述电平转换单元连接在所述串行输入并行输出单元与所述沙盘信号灯之间。

3.根据权利要求2所述的沙盘信号机控制板，其特征在于，所述电平转换单元的数量与所述串行输入并行输出单元的数量相同。

4.根据权利要求2所述的沙盘信号机控制板，其特征在于，所述电平转换单元为功率驱动器。

5.根据权利要求4所述的沙盘信号机控制板，其特征在于，所述功率驱动器为74HC245芯片。

6.根据权利要求1所述的沙盘信号机控制板，其特征在于，所述串行输入并行输出单元为寄存器。

7.根据权利要求6所述的沙盘信号机控制板，其特征在于，所述寄存器为74HC595芯片。

8.根据权利要求1所述的沙盘信号机控制板，其特征在于，所述控制单元还包括使能信号输出端，所述使能信号输出端分别与所述第一串行输入并行输出单元的第二串行输入端和所述第二串行输入并行输出单元的第二串行输入端电连接。

9.根据权利要求1所述的沙盘信号机控制板，其特征在于，所述控制单元还包括时钟信号输出端，所述时钟信号输出端分别与所述第一串行输入并行输出单元的第三串行输入端和所述第二串行输入并行输出单元的第三串行输入端电连接。

10.一种沙盘信号灯，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的沙盘信号机控制板。

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