CN216817595U - 一种无线收发交通红绿灯信号的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无线收发交通红绿灯信号的系统，包括采集模块、单片机一、编码模块、信号发送模块、信号接收模块、解码模块、单片机二以及信号输出模块，信号采集模块的信号输出端与单片机一的信号输入端电连接，单片机一的信号输出端与编码模块的信号输入端电连接，编码模块的信号输出端与信号发送模块的信号输入端电连接；信号接收模块的信号输出端与解码模块的信号输入端电连接，解码模块的信号输出端与单片机二的信号输入端电连接，单片机二的信号输出端与信号输出模块的信号输入端电连接；本实用新型可以在驾驶员视野被遮挡的情况下，通过车载信号接收器实现前方路口交通信号指示灯的显示，降低了道路交通违章和事故发生的概率。

Description

一种无线收发交通红绿灯信号的系统

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，具体涉及一种无线收发交通红绿灯信号的系统。

背景技术

汽车在经过红绿灯路口的时候，往往由于汽车司机视线被前方大车遮挡而造成的违章行为。为提升道路交通的安全性，可避免的道路违章行为应被完全杜绝。现有的手机地图软件仅可为驾驶员提供前方路口是否有交通信号指示灯的提示，但无法提供实时的交通信号指示灯状态，所以需要一种可以为驾驶员提供前方路口交通信号指示灯实时状态的无线收发系统。申请号为CN104464332A以及CN103559798A的中国发明专利中主要运用了卫星定位、GPS模块、网络服务器等为汽车驾驶员提供交通信号灯的实时信息，但是其实现成本较高，在无线网络使用高峰期时还会出现信号拥堵、稳定性下降等现象。

实用新型内容

为了解决现有技术中汽车驾驶员在视线被遮挡情况下，无法知晓前方路口交通信号的技术问题，本实用新型提供一种无线收发交通红绿灯信号的系统。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种无线收发交通红绿灯信号的系统，包括信号发送器以及信号接收器，所述信号发送器包括单片机一、编码模块、信号发送模块以及用于采集交通信号灯的点亮以及熄灭状态信号的信号采集模块，所述信号采集模块的信号输出端与所述单片机一的信号输入端电连接，所述单片机一的信号输出端与所述编码模块的信号输入端电连接，所述编码模块的信号输出端与所述信号发送模块的信号输入端电连接；所述信号接收器包括解码模块、单片机二、信号输出模块以及用于接收信号发送模块发送的无线电信号的信号接收模块，所述信号接收模块的信号输出端与所述解码模块的信号输入端电连接，所述解码模块的信号输出端与所述单片机二的信号输入端电连接，所述单片机二的信号输出端与所述信号输出模块的信号输入端电连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过信号采集模块采集交通信号灯的信号，将采集到的交通灯信号接入发射器的单片机一，单片机一将信号发送器安装在交通信号灯上处理得到的信号传输至编码模块，经过编码模块编码的信号通过信号输出模块进行无线发送，信号接收模块接收来自于信号输出模块发出的信号并传输至解码模块，解码模块将接收到的信号进行解码，并将解码后的信号传输至接收器中的单片机二中，单片机二根据收到的信号输出对应的信号，并由信号输出模块输出并显示对应的交通信号。本实用新型可以在小轿车驾驶员视野被前方大车遮挡的情况下，通过车载信号接收器实现前方路口交通信号指示灯的显示，降低了由于该种原因造成的道路交通违章和事故发生的概率。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述信号采集模块包括多个输入继电器，每个所述输入继电器的线圈与一个交通信号灯一一对应，每个所述输入继电器的线圈与所述输入继电器对应的一个交通信号灯串联，所有的所述输入继电器的触头的一端接入直流电源，所述单片机一的信号输入端分别与多个输入继电器的触头的另一端电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过在信号发送模块采用继电器来采集交通信号灯的信号，实现了不同电压等级的隔离，交通信号灯的系统电压与发射器的电压的隔离，让发射器运行更加安全可靠。

进一步，所述信号输出模块包括多个输出指示灯以及多个与所述输出指示灯一一对应的输出继电器；所述单片机二的信号输出端分别与多个所述输出继电器的线圈电连接，每个所述输出指示灯的一端接入电源，每个所述输出指示灯的另一端与所述输出指示灯相对应的输出继电器的触头的一端电连接，每个所述输出继电器的触头的另一端接地。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过在信号输出模块采用继电器来控制输出指示灯，让交通信号灯与信号输出模块中的输出指示灯一致，便于轿车司机识别当前交通信号。

进一步，所述编码模块为PT2262编码芯片。

进一步，所述单片机一的I/O端口分别与所述PT2262编码芯片的数据输入端以及所述PT2262编码芯片的编码启动端电连接，所述PT2262编码芯片的地址端悬空，所述PT2262编码芯片的振荡电阻输入端以及所述PT2262编码芯片的振荡器输出端之间串接有振荡电阻，所述PT2262编码芯片的数据输出端与所述信号发送模块的信号输入端电连接。

进一步，所述信号发送模块为XC4388无线发射芯片，所述XC4388无线发射芯片的数据输入端与所述PT2262编码芯片的数据输出端电连接，所述XC4388无线发射芯片的功放输出端点连接有发射天线。

进一步，所述信号接收模块为XC4366无线接收芯片，所述XC4366无线接收芯片的信号输入端点连接有接收天线，所述XC4366无线接收芯片的数字信号输出端与所述解码模块的信号输入端电连接。

进一步，所述解码模块为PT2272解码芯片，所述PT2272解码芯片的数字信号输入端与所述XC4366无线接收芯片的数字信号输出端电连接，所述PT2272解码芯片的地址端悬空，所述PT2272解码芯片的振荡电阻输入端以及所述PT2272解码芯片的振荡器输出端之间串接有振荡电阻，所述PT2272解码芯片的数据输出端与所述单片机二的信号输入端电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，使用市面上较常用的PT系列编码以及解码模块的无线信号收发装置，降低本实用新型的设计成本。

进一步，所述PT2272解码芯片的数据输出端上点连接有四路差动比较器，所述四路差动比较器的输入端与所述PT2272解码芯片的数据输出端电连接，所述四路差动比较器的输出端与所述单片机二的信号输入端电连接。

进一步，所述四路差动比较器的型号为LM339，所述单片机一以及所述单片机二均为80C51单片机。

附图说明

图1为本实用新型电路原理框图；

图2为信号采集模块的电路原理图；

图3为单片机一与编码模块的电路原理图；

图4为单片机二与解码模块的电路原理图；

图5为信号输出模块的电路原理图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、信号采集模块；2、单片机一；3、编码模块；4、信号发送模块；5、信号接收模块；6、解码模块；7、单片机二；8、信号输出模块；9、输出指示灯一；10、输出指示灯二；11、输出指示灯三；12、输出指示灯四；13、输出指示灯五；14、输出指示灯六；15、输出指示灯七；16、输出指示灯八；17、输出指示灯九。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，本实施例提供一种无线收发交通红绿灯信号的系统，包括信号发送器以及信号接收器，所述信号发送器包括用于采集交通信号灯的点亮以及熄灭状态信号的信号采集模块1、单片机一2、编码模块3以及用于发送无线电信号的信号发送模块4，所述信号采集模块1的信号输出端与所述单片机一2的信号输入端电连接，所述单片机一2的信号输出端与所述编码模块3的信号输入端电连接，所述编码模块3的信号输出端与所述信号发送模块4的信号输入端电连接；所述信号接收器包括用于接收信号发送模块4发送的无线电信号的信号接收模块5、解码模块6、单片机二7以及信号输出模块8，所述信号接收模块5的信号输出端与所述解码模块6的信号输入端电连接，所述解码模块6的信号输出端与所述单片机二7的信号输入端电连接，所述单片机二7的信号输出端与所述信号输出模块8的信号输入端电连接。

如图2所示，所述信号采集模块1包括多个输入继电器，每个所述输入继电器的线圈与一个交通信号灯一一对应，每个所述输入继电器的线圈与所述输入继电器对应的一个交通信号灯串联，所有的所述继电器的触头的一端接入直流电源；如图3所示，所述单片机一2的信号输入端分别与多个输入继电器的触头的另一端电连接。

如图3所示，所述编码模块3为PT2262编码芯片，所述单片机一2的I/O端口分别与所述PT2262编码芯片的数据输入端以及所述PT2262编码芯片的编码启动端电连接，所述PT2262编码芯片的地址端悬空，所述PT2262编码芯片的振荡电阻输入端以及所述PT2262编码芯片的振荡器输出端之间串接有振荡电阻，所述PT2262编码芯片的数据输出端与所述信号发送模块4的信号输入端电连接。

所述信号发送模块4为XC4388无线发射芯片，所述XC4388无线发射芯片的数据输入端与所述PT2262编码芯片的数据输出端电连接，所述XC4388无线发射芯片的功放输出端点连接有发射天线。

所述信号接收模块5为XC4366无线接收芯片，所述XC4366无线接收芯片的信号输入端点连接有接收天线，所述XC4366无线接收芯片的数字信号输出端与所述解码模块6的信号输入端电连接。

如图2所示，对应的输入继电器主线圈得电，吸合对应的常开触点，使之闭合。单片机一2对应的输入端口得到信号，并进行相应的处理，随后将处理之后的数据通过串行通讯端口发送至PT2262编码芯片。PT2262编码芯片通过改变编码端不同的组合方式，可最多编码6561组信号。

经过编码之后的信号通过PT2262的DATA端口传输至XC4388无线发射芯片，进行无线发送。

所述解码模块6为PT2272解码芯片，所述PT2272解码芯片的数字信号输入端与所述XC4366无线接收芯片的数字信号输出端电连接；如图4所示，所述PT2272解码芯片的地址端悬空，所述PT2272解码芯片的振荡电阻输入端以及所述PT2272解码芯片的振荡器输出端之间串接有振荡电阻，所述PT2272解码芯片的数据输出端与所述单片机二7的信号输入端电连接。

如图4所示，所述PT2272解码芯片的数据输出端上点连接有四路差动比较器，所述四路差动比较器的输入端与所述PT2272解码芯片的数据输出端电连接，所述四路差动比较器的输出端与所述单片机二7的信号输入端电连接。

所述四路差动比较器的型号为LM339，所述单片机一2以及所述单片机二7均为80C51单片机。

当XC4366无线接收芯片接收到由XC4388无线发射芯片发送的信号时，XC4366无线接收芯片会将接收到的信号通过DI N端口传输至PT2272解码芯片进行解码。PT2272解码芯片将接收到的信号进行解码，并将解码之后的信号传输至由LM339四路差动比较器组成的隔离放大电路，具体设计时，PT2272解码芯片以及PT2262编码芯片的地址同可以悬空，便可以进行正确的解码。单片机二7的串行通讯端口接收从LM339四路差动比较器传输的信号并进行处理，经过处理后驱动对应的输出端口，单片机二7输出端口对应的输出继电器主线圈得电。

需要注意的是，专利申请号为CN201610828260.7，专利名称为基于专家系统的双重求救式无线安全报警装置及方法公开了单片机与PT2262编码芯片连接方法和信号传输方法，同时还公开了单片机与PT2272解码芯片连接方法和信号传输方法；专利申请号为CN201510497585.7，专利名称为一种大电流测试设备的校准装置公开了单片机控制继电器通过继电器为单片机提供输入信号的技术内容；因此，本实用新型未涉及计算机程序以及计算机控制方法的改进。

如图5所示，所述信号输出模块8包括多个输出指示灯以及多个与所述输出指示灯一一对应的输出继电器；所述单片机二7的信号输出端分别与多个所述输出继电器的线圈电连接，每个所述输出指示灯的一端接入电源，每个所述输出指示灯的另一端与所述输出指示灯相对应的输出继电器的触头的一端电连接，每个所述输出继电器的触头的另一端接地。

具体地，当交通信号灯有9个时，对应的输出指示灯以及输出继电器均也为9个，9个输出指示灯具体包括输出指示灯一9、输出指示灯二10、输出指示灯三11、输出指示灯四12、输出指示灯五13、输出指示灯六14、输出指示灯七15、输出指示灯八16以及输出指示灯九17；定义输出指示灯一9、输出指示灯二10以及输出指示灯三11为红色指示灯，其中输出指示灯一9为左转向指示灯并对应交通信号灯的红色左转向指示灯，输出指示灯二10为直行指示灯并对应交通信号灯的红色直行指示灯，输出指示灯三11为右转向指示灯并对应交通信号灯的红色右转向指示灯；输出指示灯四12、输出指示灯五13以及输出指示灯六14为黄色指示灯，其中输出指示灯四12为左转向指示灯并对应交通信号灯的黄色左转向指示灯，输出指示灯五13为直行指示灯并对应交通信号灯的黄色直行指示灯，输出指示灯六14为右转向指示灯并对应交通信号灯的黄色右转向指示灯；输出指示灯七15、输出指示灯八16以及输出指示灯九17为绿色指示灯，其中输出指示灯七15为左转向指示灯并对应交通信号灯的绿色左转向指示灯，输出指示灯八16为直行指示灯并对应交通信号灯的绿色直行指示灯，输出指示灯九17为右转向指示灯并对应交通信号灯的绿色右转向指示灯。如图4所示，单片机二7输出端口对应的输出继电器主线圈得电，吸合对应输出继电器的常开触点。常开触点闭合，使车载交通信号显示电路中对应的输出指示灯点亮，实现交通信号的显示功能。

在实际应用中，为了确保一个安装在汽车上的信号接收器只接受前方交通路口的交通信号源的信号发送器的无线电信号，不接收其它方向的无线信号，可通过设置无线电信号的发射区域与接收区域，即一个方向的交通信号只向对应的路口区域进行无线发射，只有进入该区域的车辆才能接收到相应的无线交通信号，该方法可保证车辆上的信号接收器只接收到前方路口交通信号源的无线信号，防止信号拥堵造成的无线信号无法识别，提高系统的可控性与稳定性。

本实用新型通过将继电器加入现有的交通信号灯电路中，构成交通信号采集电路，将采集到的交通灯信号接入发射器的单片机一2，单片机一2将处理得到的信号传输至模块3，经过模块3编码的信号通过信号输出模块8进行无线发送，信号接收模块5接收来自于信号输出模块8发出的信号并传输至解码模块6，解码模块6将接收到的信号进行解码，并将解码后的信号传输至接收器中的单片机二7中，单片机二7根据收到的信号输出对应的控制信号，并通过该控制信号控制继电器，并由继电器控制输出显示信号灯以实现输出并显示对应的交通信号。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的构思和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无线收发交通红绿灯信号的系统，其特征在于：包括信号发送器以及信号接收器，所述信号发送器包括单片机一(2)、编码模块(3)、信号发送模块(4)以及用于采集交通信号灯的点亮以及熄灭状态信号的信号采集模块(1)，所述信号采集模块(1)的信号输出端与所述单片机一(2)的信号输入端电连接，所述单片机一(2)的信号输出端与所述编码模块(3)的信号输入端电连接，所述编码模块(3)的信号输出端与所述信号发送模块(4)的信号输入端电连接；所述信号接收器包括解码模块(6)、单片机二(7)、信号输出模块(8)以及用于接收信号发送模块(4)发送的无线电信号的信号接收模块(5)，所述信号接收模块(5)的信号输出端与所述解码模块(6)的信号输入端电连接，所述解码模块(6)的信号输出端与所述单片机二(7)的信号输入端电连接，所述单片机二(7)的信号输出端与所述信号输出模块(8)的信号输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的无线收发交通红绿灯信号的系统，其特征在于：所述信号采集模块(1)包括多个输入继电器，每个所述输入继电器的线圈与一个交通信号灯一一对应，每个所述输入继电器的线圈与所述输入继电器对应的一个交通信号灯串联，所有的所述输入继电器的触头的一端接入直流电源，所述单片机一(2)的信号输入端分别与多个输入继电器的触头的另一端电连接。

3.根据权利要求1所述的无线收发交通红绿灯信号的系统，其特征在于：所述信号输出模块(8)包括多个输出指示灯以及多个与所述输出指示灯一一对应的输出继电器；所述单片机二(7)的信号输出端分别与多个所述输出继电器的线圈电连接，每个所述输出指示灯的一端接入电源，每个所述输出指示灯的另一端与所述输出指示灯相对应的输出继电器的触头的一端电连接，每个所述输出继电器的触头的另一端接地。

4.根据权利要求1所述的无线收发交通红绿灯信号的系统，其特征在于：所述编码模块(3)为PT2262编码芯片。

5.根据权利要求4所述的无线收发交通红绿灯信号的系统，其特征在于：所述单片机一(2)的I/O端口分别与所述PT2262编码芯片的数据输入端以及所述PT2262编码芯片的编码启动端电连接，所述PT2262编码芯片的地址端悬空，所述PT2262编码芯片的振荡电阻输入端以及所述PT2262编码芯片的振荡器输出端之间串接有振荡电阻，所述PT2262编码芯片的数据输出端与所述信号发送模块(4)的信号输入端电连接。

6.根据权利要求5所述的无线收发交通红绿灯信号的系统，其特征在于：所述信号发送模块(4)为XC4388无线发射芯片，所述XC4388无线发射芯片的数据输入端与所述PT2262编码芯片的数据输出端电连接，所述XC4388无线发射芯片的功放输出端点连接有发射天线。

7.根据权利要求1所述的无线收发交通红绿灯信号的系统，其特征在于：所述信号接收模块(5)为XC4366无线接收芯片，所述XC4366无线接收芯片的信号输入端点连接有接收天线，所述XC4366无线接收芯片的数字信号输出端与所述解码模块(6)的信号输入端电连接。

8.根据权利要求7所述的无线收发交通红绿灯信号的系统，其特征在于：所述解码模块(6)为PT2272解码芯片，所述PT2272解码芯片的数字信号输入端与所述XC4366无线接收芯片的数字信号输出端电连接，所述PT2272解码芯片的地址端悬空，所述PT2272解码芯片的振荡电阻输入端以及所述PT2272解码芯片的振荡器输出端之间串接有振荡电阻，所述PT2272解码芯片的数据输出端与所述单片机二(7)的信号输入端电连接。

9.根据权利要求8所述的无线收发交通红绿灯信号的系统，其特征在于：所述PT2272解码芯片的数据输出端上点连接有四路差动比较器，所述四路差动比较器的输入端与所述PT2272解码芯片的数据输出端电连接，所述四路差动比较器的输出端与所述单片机二(7)的信号输入端电连接。

10.根据权利要求9所述的无线收发交通红绿灯信号的系统，其特征在于：所述四路差动比较器的型号为LM339，所述单片机一(2)以及所述单片机二(7)均为80C51单片机。

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