專利名稱：一種交通燈的遙控升降控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于智能自動(dòng)控制領(lǐng)域，具體涉及一種交通燈的自動(dòng)升降系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
交通 管理的科學(xué)化、現(xiàn)代化，一直是人們綜合治理、解決交通問題而追尋的目標(biāo)。隨著交通行業(yè)的不斷發(fā)展，各種交通設(shè)施的應(yīng)用也隨著不斷增加。伴隨著這些設(shè)施的使用，也產(chǎn)生了許許多多的問題。尤其是維護(hù)，維修交通設(shè)施的問題。因此一種簡單方便的交通燈自動(dòng)升降系統(tǒng)是非常有必要的。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有交通燈設(shè)施維護(hù)維修不便利等問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種交通燈遙控自動(dòng)升降系統(tǒng)。采用該遙控升降系統(tǒng)，按上升鍵，交通燈會(huì)勻速上升，當(dāng)上升到頂部時(shí)停止；按下降鍵，交通燈會(huì)勻速下降，下降到底部停止，以實(shí)現(xiàn)交通燈的遙控升降。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)解決方案一種交通燈的遙控升降控制裝置，包括電源單元，控制信號(hào)接收單元，遙控信號(hào)發(fā)射單元，自動(dòng)控制單元和驅(qū)動(dòng)單元；所述的遙控信號(hào)發(fā)射單元依次與控制信號(hào)接收單元、自動(dòng)控制單元和驅(qū)動(dòng)單元相連，電源單元分別與控制信號(hào)接收單元，遙控信號(hào)發(fā)射單元，自動(dòng)控制單元和驅(qū)動(dòng)單元相連。本實(shí)用新型還包括如下其它技術(shù)特點(diǎn)所述電源單元包括市電交流220V，變壓器，整流模塊，穩(wěn)壓模塊，該變壓器輸出9V交流電，經(jīng)過整流輸出9V直流電，連接穩(wěn)壓模塊，該穩(wěn)壓模塊輸出5伏電壓。所述控制信號(hào)接收單元為紅外線接收器。所述遙控信號(hào)發(fā)射單元為紅外線發(fā)射器。所述驅(qū)動(dòng)單元采用BTN7960驅(qū)動(dòng)芯片。所述自動(dòng)控制單元采用MC9S12XDP512單片機(jī)。本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn)(I)操控過程通過遙控信號(hào)的方式來實(shí)現(xiàn)，具有便捷，快速等特點(diǎn)，相對(duì)于使用固定開關(guān)裝置，遙控裝置可以有效防止行人接觸控制開關(guān)，避免一些不必要的潛在安全問題。(2)實(shí)現(xiàn)了交通燈的自動(dòng)升降，使交通燈等設(shè)施具有了維護(hù)維修方便，控制操作簡單等特點(diǎn)。(3)驅(qū)動(dòng)電路采用兩個(gè)BTN7960聯(lián)立構(gòu)成全橋，該電路體積小，發(fā)熱量小，控制性能優(yōu)越。驅(qū)動(dòng)電流最大能達(dá)到68A，內(nèi)阻只有7ΜΩ左右。(4)驅(qū)動(dòng)單元具有自保護(hù)功能，當(dāng)驅(qū)動(dòng)芯片發(fā)生擊穿過載等情況時(shí)，控制單元和驅(qū)動(dòng)芯片之間的數(shù)字保護(hù)電路會(huì)阻斷信號(hào)由驅(qū)動(dòng)芯片向控制單元的輸入，不會(huì)影響控制單元，從而起到保護(hù)控制單元的作用。(5)電路設(shè)計(jì)節(jié)能性好，功率小，使用方便，可廣泛應(yīng)用于各交通燈，性價(jià)比高，容易大規(guī)模批量生產(chǎn)。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為電源單元穩(wěn)壓模塊原理圖。圖3a為遙控信號(hào)發(fā)射單元結(jié)構(gòu)示意圖，圖3b為控制信號(hào)接收單元由紅外接收單元結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為全橋驅(qū)動(dòng)電路；圖5為遙控裝置按鈕布置圖；圖6為數(shù)字保護(hù)電路； 圖7為自動(dòng)控制單元的引腳接線原理圖。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步解釋說明。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型的ー種交通燈的遙控升降控制裝置，包括電源單元，控制信號(hào)接收單元，遙控信號(hào)發(fā)射單元，自動(dòng)控制単元和驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于所述的遙控信號(hào)發(fā)射單元依次與控制信號(hào)接收單元、自動(dòng)控制単元和驅(qū)動(dòng)單元相連，電源單元分別與控制信號(hào)接收單元，遙控信號(hào)發(fā)射單元，自動(dòng)控制単元和驅(qū)動(dòng)單元相連，為各個(gè)單元進(jìn)行供電。參照?qǐng)D2，電源單元包括12V的鉛酸蓄電池，穩(wěn)壓模塊。穩(wěn)壓模塊采用LM7805穩(wěn)壓管，LM7805中間引腳接地，輸入端接12伏電源正極，輸入端經(jīng)過330微法電容接地，輸出端經(jīng)過330微法電容接地，輸出端即為5伏，給自動(dòng)控制單元，控制信號(hào)接收單元電路供電。參照?qǐng)D3(a)，遙控信號(hào)發(fā)射單元紅外發(fā)射裝置結(jié)構(gòu)示意。在發(fā)射裝置中，電阻Rs(IK)連接非門Dl的輸入端，非門Dl的輸出端經(jīng)過電阻R(IK)與Rs連接，非門Dl的輸入端連接非門D2的輸入端，非門D2的輸入端經(jīng)過104微法電容接電阻R，非門D2的輸出端連接非門D3的輸入端，非門D3的輸出端連接三極管9013NPN型的基極，三極管的集電極經(jīng)過100歐電阻連接電源(+3伏)正極，三極管發(fā)射機(jī)連接電源負(fù)極。參照?qǐng)D3(b)，控制信號(hào)接收單元由紅外接收裝置組成，在接收裝置中，發(fā)光二極管一端接地，另一端經(jīng)過100歐姆電阻與+5伏特電源連接，該端與104微法電容連接后與100歐姆電阻連，電阻右端連接非門I的輸入端，I的輸出端連接非門2的輸入端，2的輸出端連接非門3的輸入端，3的輸出端連接非門4的輸入端，非門4的輸出端經(jīng)過C3 (104微法電容)連接LM567的3腳，LM567的4腳連接+5伏電壓，2腳經(jīng)過C2 (104微法電容)接地，7腳直接接地，5腳經(jīng)過Rp連接6腳，6腳經(jīng)過104微法電容接地。輸出端與自動(dòng)控制單元的IO ロ相連。遙控信號(hào)發(fā)射單元通過紅外發(fā)射裝置發(fā)射信號(hào)，由紅外接收裝置接收到控制信號(hào)，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后變成電信號(hào)，輸入到自動(dòng)控制単元。參照?qǐng)D4，驅(qū)動(dòng)單元電路由全橋驅(qū)動(dòng)電路和數(shù)字保護(hù)電路組成。全橋驅(qū)動(dòng)電路采用由兩片BTS7960組成的全橋直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。在全橋驅(qū)動(dòng)電路圖中，Ul (第一片BTS7960)的I腳和U2 (第二片BTS7960)的I腳接地，Ul和U2的2腳各連接560K歐姆的電阻，電阻的另一端連接來自數(shù)字保護(hù)芯片的信號(hào)，Ul的3腳經(jīng)過710K電阻連接+5伏電壓，U2的3腳經(jīng)過710K電阻連接+5伏電壓，Ul的4腳作為該驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接直流電機(jī)的一端，U2的4腳作為該驅(qū)動(dòng)電路的另一輸出端連接直流電機(jī)的另一端,Ul和U2的5腳分別經(jīng)過IK電阻接地，Ul和U2的6腳經(jīng)過2. 2K電阻接地，Ul和U2的7腳連接7. 2伏電池正極端。參照?qǐng)D5，所示圖像為遙控裝置按鈕布置圖，當(dāng)按下“升”鍵時(shí)，紅外發(fā)射裝置發(fā)出信號(hào)，在紅外接收裝置中經(jīng)過轉(zhuǎn)換放大得到電信號(hào)，通過自動(dòng)控制單元的程序運(yùn)算使得當(dāng)PAO檢測(cè)到高電平PA I為低電平時(shí)，PPO輸出占空比一定的方波，PPI輸出低電平，實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)皮帶，實(shí)現(xiàn)交通燈上升。當(dāng)按下“降”鍵時(shí)，通過自動(dòng)控制單元的程序運(yùn)算，使得當(dāng)PAO檢測(cè)到低電平PA I為高電平時(shí)，PPO輸出低電平，PPI輸出占空比一定的方波，實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)交通燈下降；當(dāng)松開按鍵時(shí)直流電機(jī)停止工作，實(shí)現(xiàn)交通燈的上升或下降的停止。參照?qǐng)D6，在數(shù)字保護(hù)電路中采用74LS244B芯片，該芯片的20腳接正5伏，I腳， 10腳和19腳接地，2腳和4腳連接自動(dòng)控制單元的脈寬調(diào)制模塊輸出地PWM波，6腳，8腳，11腳，13腳，15腳，17腳，3腳，5腳，7腳，9腳，12腳14腳分別接地。18腳和16腳分別連接全橋驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)輸入端(Ul和U2的2腳)。驅(qū)動(dòng)單元由I組全橋驅(qū)動(dòng)電路和數(shù)字保護(hù)電路組成，自動(dòng)控制單元的2個(gè)P 口(ΡΡ0—PPl)管腳連接一組數(shù)字保護(hù)電路，數(shù)字保護(hù)電路再連接全橋驅(qū)動(dòng)電路，實(shí)現(xiàn)2個(gè)P口控制一組驅(qū)動(dòng)單元。該組驅(qū)動(dòng)單元由一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)構(gòu)成，由自動(dòng)控制單元的兩個(gè)P 口(ΡΡ0和PPl)輸出信號(hào)，經(jīng)過驅(qū)動(dòng)單元，控制一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，該直流電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)皮帶，從而實(shí)現(xiàn)交通燈的自動(dòng)升降。該實(shí)用新型所使用的自動(dòng)控制單元系Freescale公司生產(chǎn)的HCS12系列單片機(jī)中MC9S12XDP512，其是一款高性能、低功耗的16位微處理器，內(nèi)部集成了多個(gè)通用IO接口，脈寬調(diào)制模塊和增強(qiáng)型定時(shí)器模塊。使用時(shí)節(jié)省了外部電路設(shè)計(jì)和較為方便的軟件實(shí)現(xiàn)，使得檢測(cè)輸入信號(hào)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)更為準(zhǔn)確。該款單片機(jī)具有較強(qiáng)的IO 口檢測(cè)功能，能夠準(zhǔn)確檢測(cè)所使用端口的電平情況，同時(shí)，根據(jù)檢測(cè)到的信號(hào)情況，輸出不同情況的PWM波，來控制直流電機(jī)的正轉(zhuǎn)，停，反轉(zhuǎn)。布置兩組控制信號(hào)輸入單元，這兩組控制信號(hào)輸入單元分別連接2個(gè)不同的IO 口(ΡΑ0和PAl)，在程序中設(shè)定，當(dāng)PAO檢測(cè)到高電平PAl為低電平時(shí)，PPO輸出占空比一定的方波，PPl輸出低電平，實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)正轉(zhuǎn)，帶動(dòng)皮帶，實(shí)現(xiàn)交通燈上升。當(dāng)PAO檢測(cè)到低電平PAl為高電平時(shí)，PPO輸出低電平，PPl輸出占空比一定的方波，實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)交通燈下降，其余情況則維持直流電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，信號(hào)的輸入由遙控器和控制信號(hào)接收單元共同完成。本實(shí)用新型具有制作方便，電路設(shè)計(jì)簡單，響應(yīng)快速，控制準(zhǔn)確，成本低，安全性好，可廣泛應(yīng)用于各交通路口的交通燈設(shè)施等特點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種交通燈的遙控升降控制裝置，包括電源單元，控制信號(hào)接收單元，遙控信號(hào)發(fā)射單元，自動(dòng)控制單元和驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于所述的遙控信號(hào)發(fā)射單元依次與控制信號(hào)接收單元、自動(dòng)控制單元和驅(qū)動(dòng)單元相連，電源單元分別與控制信號(hào)接收單元，遙控信號(hào)發(fā)射單元，自動(dòng)控制單元和驅(qū)動(dòng)單元相連。
2.如權(quán)利要求I所述的交通燈的遙控升降控制裝置，其特征在于，所述電源單元由12V鉛酸蓄電池和穩(wěn)壓模塊組成，輸出電壓為5V,穩(wěn)壓模塊米用LM7805穩(wěn)壓管。
3.如權(quán)利要求I所述的交通燈的遙控升降控制裝置，其特征在于，所述遙控信號(hào)發(fā)射單元采用紅外線發(fā)射裝置發(fā)射紅外線信號(hào)，控制信號(hào)接收單元為紅外線接收器接收紅外線信號(hào)。
4.如權(quán)利要求I所述的交通燈的遙控升降控制裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)單元包 括全橋驅(qū)動(dòng)電路和數(shù)字保護(hù)電路，其中自動(dòng)控制單元輸出端依次與驅(qū)動(dòng)單元的數(shù)字保護(hù)電路和全橋驅(qū)動(dòng)電路相連；所述的數(shù)字保護(hù)電路采用74LS244B芯片，全橋驅(qū)動(dòng)電路采用BTS7960 芯片。
5.如權(quán)利要求I所述的交通燈的遙控升降控制裝置，其特征在于，所述自動(dòng)控制單元采用HCS12系列的MC9S12XDP512單片機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種交通燈的遙控升降控制裝置。包括電源單元、遙控信號(hào)發(fā)射單元、控制信號(hào)接收單元和驅(qū)動(dòng)單元；所述控制信號(hào)接收單元和驅(qū)動(dòng)單元分別與自動(dòng)控制單元連接，所述電源單元為控制信號(hào)接收單元、自動(dòng)控制單元和驅(qū)動(dòng)單元供電。該交通燈遙控自動(dòng)升降系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)使用方便，節(jié)能性好，成本低，可廣泛應(yīng)用于各路口的交通燈設(shè)施，性價(jià)比高。
文檔編號(hào)G05B19/042GK202383457SQ201120482918
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者朱彤, 謝陳江, 郭春琳 申請(qǐng)人:長安大學(xué)