CN2497373Y

CN2497373Y - 数字显示式交通信号灯

Info

Publication number: CN2497373Y
Application number: CN 01237120
Authority: CN
Inventors: 刘月清
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-05-23
Filing date: 2001-05-23
Publication date: 2002-06-26
Anticipated expiration: 2011-05-23

Abstract

数字显示式交通信号灯,属于交通信息指挥系统领域,其特征在于:包括计数显示器及与计数显示器相连的计数器电路,利用现有红黄绿信号灯,在不影响黄灯效果的前提下改进黄灯的功能,使黄灯具有计数显示器的功能,在不增加信号灯信号线的基础上集信号灯与计数显示器于一体的数字显示式交通信号灯,同时该数字显示式交通信号灯还具有结构简单、安装维修方便、自动复位等优点。

Description

数字显示式交通信号灯

数字显示式交通信号灯，属于交通信息指挥系统领域。

随着交通事业在我国的迅猛发展，随着车流量的逐年增多，交通信号灯在交通信息指挥系统中显得越来越重要。传统的交通信号灯仅仅能够显示红黄绿三种信号，不具有计数功能，使驾驶者不能以合理的心态去掌握车行速度。为了解决这个问题，经《中国专利》检索，已有人研究出能够数字显示的交通信号灯，如：《中国专利》专利号ZL88214370，申请日：1988年9月22日，专利权人：张洪齐，实用新型名称：数字显示式交通信号灯，该专利是从现有自控的红黄绿三色交通灯信号灯改进而来，是在红黄绿三色交通信号灯的下面挂接一个计数显示器，实现了在保留原来红绿颜色显示的同时还能伴以数字显示。存在的主要问题是另增加一计数显示器，一是增大了体积，同时不能对黄灯有效的利用，因在一组信号灯中黄灯由于仅仅工作几秒种而造成黄灯大部分时间闲置，形成一种资源浪费；且传统的交通计数器在红黄绿信号切换期间，特别是在信号闪烁时，集成电路的工作电压由后备电池提供，如果CPU出现死机现象，维护人员只好登灯杆进行人工强制复位。

本发明的目的就是针对现有技术存在的问题，提供一种利用现有红黄绿信号灯，在不影响黄灯效果的前提下改进黄灯的功能，使黄灯具有计数显示器的功能，在不增加信号灯信号线的基础上集信号灯与计数显示器于一体的数字显示式交通信号灯，同时该数字显示式交通信号灯还具有结构简单、安装维修方便、自动复位等优点。

本实用新型的目的是采用如下方式来实现的：

数字显示式交通信号灯，其特征在于：包括计数显示器及与计数显示器相连的计数器电路。

本实用新型的目的还可采用如下方式来实现：

所述的与计数显示器相连的计数器电路还包括：数码段驱动电路3、译码电路2、CPU1、信号采集电路5、电源电路6、CPU复位电路4，信号采集电路5、电源电路6、CPU复位电路4与CPU1相连，CPU1通过译码电路2与数码段驱动电路3相连。

所述的计数器电路中的CPU复位电路4是由双向可控硅T1、电阻R4、R12、电容C7组成，双向可控硅T1输出端通过电容C7与CPU复位端相连。

所述的计数器电路中的电源电路6主要由变压器L1、L2、L3、整流桥B4、B5、B6、稳压集成电路WY、电容C1、C2、C8、C9、晶体二极管D1组成，变压器L1、L2、L3接整流桥B4、B5、B6的输入端，整流桥B1、B2、B3的输出端并联经滤波电容C2、C8接稳压集成电路WY的输入端，稳压集成电路WY的输出端经晶体二极管D1降压接集成电路IC1的电源输入端VCC，电容C1、C9连接在集成电路IC1的VCC端起滤波和储能作用。

所述的计数显示器是一组信号灯中的黄灯，黄灯是信号灯同时又是计数显示器。

所述的红黄绿信号灯一端分别与计数器7的三个脚相连，另一端与计数器7的另一脚并接公共端COM。

本实用新型的数字显示式交通信号灯，主要发明点是利用现有的交通信号灯，在不增加计数显示器的情况下，增加一与信号灯相连的计数器电路，使黄灯既作信号灯又作计数显示器，在不增加信号灯信号线的基础上集信号灯与计数显示器于一体的数字显示式交通信号灯，CPU为本实用新型计数器电路的核心部分，电源电路为其提供工作电压，经复位电路复位后进入正常工作状态，通过数据采集电路采集红黄绿信号后进行处理，然后送至译码电路进行译码，译码输出信号至驱动电路驱动相应的计数器数码段。同时该数字显示式交通信号灯由于设计有复位电路，因此还具有结构简单、安装维修方便、自动复位等优点。

图1是本实用新型的数字显示式交通信号灯绿灯信号主视图；

图2是本实用新型的数字显示式交通信号灯黄灯信号主视图；

图3是本实用新型的数字显示式交通信号灯红灯信号主视图；

图4是本实用新型的数字显示式交通信号灯电路原理框图；

图5是本实用新型的数字显示式交通信号灯电路原理图：

图6是本实用新型的数字显示式交通信号灯计数器与信号灯电路连接图。

图1-6是本实用新型的数字显示式交通信号灯的最佳实施例。其中：R红灯信号Y黄灯信号G绿灯信号1、IC1 CPU 2译码电路3数码段驱动电路4CPU复位电路5信号采集电路6电源电路7计数器L1-L3变压器B1-B6整流桥OP1-OP3光电耦合器IC2-IC34543译码集成电路T1-T3双向可控硅OPT1-OPT2光电隔离驱动器RSM红色数码中的一段GSM绿色数码中的一段R1-R10电阻C1-C9电容D1晶体二极管WY7806稳压集成电路X1晶振。

下面结合附图1-6对本实用新型的数字显示式交通信号灯作进一步详细说明：如图1-6所示制作一台本实用新型的数字显示式交通信号灯工作原理及工作过程如下：

图1中：当绿灯G在某一时刻工作时，如果最大工作时间为18秒，则从绿灯一开始工作时计数显示器便以绿色数码显示最大数码18，每过一定时间数字减1，直至0。

图2中：当黄灯Y在某一时刻工作时，则计数器数码自动消隐，工作于黄灯状态

图3中：当红灯R在某一时刻工作时，如果最大工作时间为18秒，则从红灯一开始工作时计数显示器便以红色数码显示最大数码18，每过一定时间数字减1，直至0。

图5中：集成电路IC1为CPU，它由AT89C51集成电路及外围元件晶振X1、电容C3、C4组成，CPU的10、11脚与信号采集电路光电耦合器OP1、OP2的一端相连，12脚与光电耦合器OP3相连，CPU的15脚接译码集成电路IC2的1脚，CPU的14脚接译码集成电路IC3的1脚。

电源电路，主要由变压器L1、L2、L3、整流桥B4、B5、B6、稳压集成电路WY、电容C1、C2、C8、C9、晶体二极管D1组成，变压器L1、L2、L3接整流桥B4、B5、B6的输入端，整流桥B1、B2、B3的输出端并联经滤波电容C2、C8接稳压集成电路WY的输入端，稳压集成电路WY的输出端经晶体二极管D1降压接CPU的电源输入端VCC，电容C1、C9连接在CPU的VCC端起滤波和储能作用。

CPU复位电路，主要由双向可控硅T1、电阻R4、R12，电容C7组成，双向可控硅T1的一端接CPU的复位端，另一端与稳压集成电路WY的输出端相连，触发极经电阻R12接地。

数字译码电路，它由译码集成电路IC2、IC3组成，把接CPU的BCD信号转换成相应的LED数码段信号。

一段红数码段和一段绿数码段的驱动电路，由电阻R5-R10及光电耦合驱动器OPT1、OPT2、双向可控硅T2、T3、电容C5、C6、红数码段RSM及绿数码段GSM组成。

信号灯红黄绿信号采集电路，由变压器L1、L2、L3、光电耦合器OP1、OP2、OP3、整流桥B1、B2、B3、电阻R1-R3组成，变压器L1、L2、L3接整流桥B1、B2、B3的输入端，整流桥B1、B2、B3的输出端接光电耦合器OP1、OP2、OP3的输入端，光电耦合器OP1、OP2、OP3的输出一端接地，另一端接CPU的10、11、12脚。

CPU为本实用新型计数器电路的核心部分，电源电路为其提供工作电压，经复位电路复位后进入正常工作状态，通过数据采集电路采集红黄绿信号后进行处理，然后送至译码电路进行译码，译码输出信号至驱动电路驱动相应的计数器数码段。

R、Y、G分别代表红灯、黄灯、绿灯信号，当三色信号灯红R、黄Y、绿G中任何一种信号存在时，集成电路的工作电压由稳压集成电路WY提供，即当信号切换或信号闪烁时，电容C1、C2放电，为集成电路提供1秒钟工作电压。二极管D1是为防止电容C1反向放电而设，同时起到保护稳压集成电路WY的作用。计数器电路中的集成电路的工作电压在信号灯闪烁时由电容供电工作，信号不闪烁时集成电路工作电压由交流电路提供。

CPU的复位端由双向可控硅T1控制，如果信号灯切换时间超过1秒钟，CPU工作电压降低到临界状态时，由双向可控硅T1与电阻R12构成的复位端供电电路迅速截止，避免了CPU复位端处于临界状态电压时的死机现象；当稳压集成电路WY正常输出时，由双向可控硅T1与电阻R12构成的复位端供电电路迅速导通，CPU复位端复位，CPU正常工作。

译码电路由译码集成电路IC2、IC3组成，分别控制数码的十位与个位，信号经译码集成电路IC2、IC3译码后在a----g输出相应的电平至驱动电路输入端IN，如果输入端IN为高电平，则信号经限流电阻R5、光电耦合驱动器OPT1、OPT2至VSS形成回路，光电耦合驱动器OPT1、OPT2导通，如果此时R端有信号，则相应的红数码段显示；如果此时G端有信号，则相应的绿数码段显示。如果输入端IN为低电平，则双向可控硅T2、T3截止，则相应的红绿数码段不显示。译码集成电路IC2、IC3译码输出不同的电平，经驱动电路后与红R、绿G信号的配合，导通不同颜色的数码段，形成不同颜色变化的数码。

当红R、黄Y、绿G中任何一种信号存在时，导通相应的光电耦合器，将CPU的P3.0、P3.1、P3.2引脚中相应的引脚电平拉低，CPU开始计时，如果CPU的P3.0引脚电平拉低，则计数为红灯信号时间；如果CPU的P3.2引脚电平拉低，则计数为绿灯信号时间；如果CPU的P3.1引脚电平拉低，则计数为黄灯信号时间，由于在驱动电路中没有黄灯信号存在，即使光电耦合驱动器OPT1、OPT2导通，也没有数码显示，因此数码自动消隐，此时黄灯正常工作。

图6中红R、黄Y、绿G信号灯一端分别与计数器7三个脚相连，另一端与计数器7的另一脚并接公共端COM。

Claims

1、数字显示式交通信号灯，其特征在于：包括计数显示器及与计数显示器相连的计数器电路，计数器电路还包括：数码段驱动电路(3)、译码电路(2)、CPU(1)、信号采集电路(5)、电源电路(6)、CPU复位电路(4)，信号采集电路(5)、电源电路(6)、CPU复位电路(4)与CPU(1)相连，CPU(1)通过译码电路(2)与数码段驱动电路(3)相连。

2、根据权利要求1所述的数字显示式交通信号灯，其特征在于：所述的计数器电路中的CPU复位电路(4)是由双向可控硅T1、电阻R4、R12、电容C7组成，双向可控硅T1输出端通过电容C7与CPU复位端相连。

3、根据权利要求1所述的数字显示式交通信号灯，其特征在于：所述的计数器电路中的电源电路(6)主要由变压器L1、L2、L3、整流桥B4、B5、B6、稳压集成电路WY、电容C1、C2、C8、C9、晶体二极管D1组成，变压器L1、L2、L3接整流桥B4、B5、B6的输入端，整流桥B1、B2、B3的输出端并联经滤波电容C2、C8接稳压集成电路WY的输入端，稳压集成电路WY的输出端经晶体二极管D1接集成电路IC1的电源输入端VCC，电容C1、C9连接在CPU的VCC端。

4、根据权利要求1所述的数字显示式交通信号灯，其特征在于：所述的计数显示器是一组信号灯中的黄灯，黄灯是信号灯同时又是计数显示器。

5、根据权利要求4所述的数字显示式交通信号灯，其特征在于：所述的红黄绿信号灯一端分别与计数器(7)三个脚相连，另一端与计数器(7)的另一脚并接公共端COM。