一種人行橫道交通信號燈監(jiān)控器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種人行橫道交通信號燈監(jiān)控器，包括外殼和安裝在所述外殼內(nèi)的電子線路板，所述外殼安裝在所監(jiān)控信號燈所處的燈桿上；所述電子線路板上設(shè)置有主控器、與信號燈相接的驅(qū)動電路、對信號燈的供電電流進(jìn)行檢測的信號燈電流檢測電路和與主控器相接的通信接口，所述驅(qū)動電路和信號燈電流檢測電路均與主控器相接；所述通信接口為串行接口；所述信號燈電流檢測電路包括電流采樣及放大電路和與電流采樣及放大電路相接的電壓比較電路，所述電壓比較電路與主控器之間通過光電隔離電路連接。本實用新型電路簡單、設(shè)計合理、安裝布設(shè)方便且使用操作簡便、使用效果好，能對信號燈的工作狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)控。
【專利說明】一種人行橫道交通信號燈監(jiān)控器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種監(jiān)控器，尤其是涉及一種人行橫道交通信號燈監(jiān)控器。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，我國城市道路交叉口的信號燈控制大多采用集中控制方式，即在一個交叉 口設(shè)置一個交通信號機，從信號機到每個信號燈均有獨立的控制信號線，交通信號機通過 這些控制信號線控制對應(yīng)信號燈的亮滅。實際使用時，上述集中控制系統(tǒng)存在施工難度大、 鋪設(shè)信號電纜成本高、信號燈工作狀態(tài)檢測困難、倒計時需要通過"學(xué)習(xí)"實現(xiàn)及可靠性較 差等缺陷和不足，不能對各信號燈的工作狀態(tài)分別進(jìn)行檢測，因而不能及時了解各信號燈 是否出現(xiàn)故障。因而，現(xiàn)如今缺少一種電路簡單、設(shè)計合理、安裝布設(shè)方便且使用操作簡便、 使用效果好、能對信號燈的工作狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)控的人行橫道交通信號燈監(jiān)控器，能實現(xiàn) 各信號燈的獨立控制，并能有效降低現(xiàn)有集中控制系統(tǒng)的施工工作量及成本，提高運行可 靠性，并能提高信號燈控制的效率和靈活性。 實用新型內(nèi)容
[0003] 本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種人行 橫道交通信號燈監(jiān)控器，其電路簡單、設(shè)計合理、安裝布設(shè)方便且使用操作簡便、使用效果 好，能對信號燈的工作狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)控。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種人行橫道交通信號燈 監(jiān)控器，其特征在于：包括外殼和安裝在所述外殼內(nèi)的電子線路板，所述外殼安裝在所監(jiān)控 信號燈所處的燈桿上；所述電子線路板上設(shè)置有主控器、與信號燈相接的驅(qū)動電路、對信號 燈的供電電流進(jìn)行檢測的信號燈電流檢測電路和與主控器相接的通信接口，所述驅(qū)動電路 和信號燈電流檢測電路均與主控器相接；所述通信接口為串行接口；所述信號燈電流檢測 電路包括電流采樣及放大電路和與電流采樣及放大電路相接的電壓比較電路，所述電壓比 較電路與主控器之間通過光電隔離電路連接。
[0005] 上述一種人行橫道交通信號燈監(jiān)控器，其特征是：所述電流采樣及放大電路包括 電阻RS1和第一運算放大器，電阻RS1串接在信號燈的供電回路中，信號燈的一個接線端經(jīng) 電阻RS1后接地且其另一個接線端與第一直流電源的正輸出端相接，所述第一直流電源的 負(fù)輸出端接地；電阻RS1的一端接地且其另一端為取樣端，所述電阻RS1的取樣端接第一運 算放大器的正相輸入端，所述第一運算放大器的輸出端接電壓比較電路的輸入端，所述電 壓比較電路的輸出端接光電隔離電路。
[0006] 上述一種人行橫道交通信號燈監(jiān)控器，其特征是：所述電子線路板上還設(shè)置有倒 計時牌驅(qū)動接口，所述倒計時牌驅(qū)動接口與主控器相接。
[0007] 上述一種人行橫道交通信號燈監(jiān)控器，其特征是：所述電壓比較電路為第二運算 放大器，所述第一運算放大器的輸出端經(jīng)電阻R115后與所述第二運算放大器的正相輸入 端相接；所述光電隔離電路為光耦E1，所述第二運算放大器的輸出端分兩路，一路與光耦 El的第2引腳相接，另一路經(jīng)電阻R113后接第一直流電源的正輸出端；光耦El的第1引 腳經(jīng)電阻R114后接第一直流電源的正輸出端，光耦E1的第4引腳接第二直流電源的正輸 出端，光耦E1的第3引腳經(jīng)電阻R117后接地，光耦E1的第3引腳為光電隔離電路的輸出 端。
[0008] 上述一種人行橫道交通信號燈監(jiān)控器，其特征是：所述第二運算放大器的反相輸 入端經(jīng)電阻R116后與參考電壓輸出端VR1相接。
[0009] 上述一種人行橫道交通信號燈監(jiān)控器，其特征是：所述通信接口為RS485通信接 □。
[0010] 上述一種人行橫道交通信號燈監(jiān)控器，其特征是：所述RS485通信接口包括與主 控器相接的芯片MAX485以及分別與芯片MAX485相接的RS485接口 J2和RS485接口 J3,芯 片MAX485的Vcc引腳接第二直流電源的正輸出端，芯片MAX485的Vcc引腳經(jīng)電容C1后接 地；RS485接口 J2的第1和第2弓丨腳分別經(jīng)電阻R64和R63后與芯片MAX485的A和B弓丨 腳相接，RS485接口 J3的第1和第2引腳分別經(jīng)電阻R64和R63后與芯片MAX485的A和B 引腳相接。
[0011] 上述一種人行橫道交通信號燈監(jiān)控器，其特征是：所述芯片MAX485的A和B引腳 分別與橋式整流電路的兩個輸入端相接，所述橋式整流電路的正輸出端與瞬變電壓抑制二 極管TVS1的負(fù)極相接，瞬變電壓抑制二極管TVS1的正極接地；所述橋式整流電路的負(fù)輸出 端與瞬變電壓抑制二極管TVS2的正極相接，瞬變電壓抑制二極管TVS2的負(fù)極接地；芯片 MAX485的A和B引腳之間接有電阻R6。
[0012] 本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：
[0013] 1、電路簡單、設(shè)計合理且接線方便，投入成本較低。
[0014] 2、使用操作簡便且使用效果好，通過信號燈電流檢測電路對所檢測信號燈的供電 電流進(jìn)行檢測，并通過通信接口將信號燈電流檢測電路所檢測信號傳送至上位機，維修管 理人員根據(jù)傳送至上位機的信號能對所檢測信號燈的工作狀態(tài)是否正常進(jìn)行判斷，以便維 修管理人員及時了解各信號燈是否出現(xiàn)故障狀態(tài)。信號燈電流檢測電路與信號傳送電路之 間接有光電隔離電路，能有效避免所檢測信號燈較強的驅(qū)動電流對數(shù)據(jù)接收器造成影響。 同時，上位機通過通信接口將控制信號傳送至主控器，從而實現(xiàn)對各信號燈進(jìn)行獨立監(jiān)控 的目的。
[0015] 綜上所述，本實用新型電路簡單、設(shè)計合理、安裝布設(shè)方便且使用操作簡便、使用 效果好，能對信號燈的工作狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)控，實現(xiàn)信號燈的獨立控制，并能有效降低現(xiàn)有 集中控制系統(tǒng)的施工工作量及成本，提高運行可靠性，并能提高信號燈控制的效率和靈活 性。
[0016] 下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1為本實用新型的電路原理框圖。
[0018] 圖2為本實用新型信號燈電流檢測電路及光電隔離電路的電路原理圖。
[0019] 圖3為本實用新型RS485通信接口的電路原理圖。
[0020] 附圖標(biāo)記說明：
[0021] 1 一/[目號燈電流檢測電路；1-1 一電流米樣及放大電路；
[0022] 1-2-電壓比較電路； 2-驅(qū)動電路； 3-信號燈；
[0023] 4-主控器； 5-通信接口； 6-光電隔離電路；
[0024] 7-倒計時牌驅(qū)動接口。

【具體實施方式】
[0025] 如圖1所示，本實用新型包括外殼和安裝在所述外殼內(nèi)的電子線路板，所述外殼 安裝在所監(jiān)控信號燈3所處的燈桿上。所述電子線路板上設(shè)置有主控器4、與信號燈3相接 的驅(qū)動電路2、對信號燈3的供電電流進(jìn)行檢測的信號燈電流檢測電路1和與主控器4相接 的通信接口 5，所述驅(qū)動電路2和信號燈電流檢測電路3均與主控器4相接。所述通信接口 5為串行接口。所述信號燈電流檢測電路1包括電流采樣及放大電路1-1和與電流采樣及 放大電路1-1相接的電壓比較電路1-2,所述電壓比較電路1-2與主控器4之間通過光電隔 離電路6連接。
[0026] 如圖2所示，本實施例中，所述電流采樣及放大電路1-1包括電阻RS1和第一運算 放大器，電阻RS1串接在信號燈3的供電回路中，信號燈3的一個接線端經(jīng)電阻RS1后接地 且其另一個接線端與第一直流電源的正輸出端相接，所述第一直流電源的負(fù)輸出端接地； 電阻RS1的一端接地且其另一端為取樣端，所述電阻RS1的取樣端接第一運算放大器的正 相輸入端，所述第一運算放大器的輸出端接電壓比較電路1-2的輸入端，所述電壓比較電 路1-2的輸出端接光電隔離電路6。
[0027] 實際接線時，所述電阻RS1的取樣端經(jīng)電阻R98和電阻R99后接第一運算放大器 的正相輸入端，所述第一運算放大器的反相輸入端經(jīng)電阻R100后接地，所述第一運算放大 器的輸出端經(jīng)電阻R118后與其反相輸入端相接，電阻R98和電阻R99之間的接線端經(jīng)電容 CA1后接地。
[0028] 本實施例中，所述電子線路板上還設(shè)置有倒計時牌驅(qū)動接口 7,所述倒計時牌驅(qū)動 接口 7與主控器4相接。
[0029] 本實施例中，所述電壓比較電路1-2為第二運算放大器，所述第一運算放大器的 輸出端經(jīng)電阻R115后與所述第二運算放大器的正相輸入端相接；所述光電隔離電路6為光 耦E1，所述第二運算放大器的輸出端分兩路，一路與光耦E1的第2引腳相接，另一路經(jīng)電阻 R113后接第一直流電源的正輸出端；光耦E1的第1引腳經(jīng)電阻R114后接第一直流電源的 正輸出端，光耦E1的第4引腳接第二直流電源的正輸出端，光耦E1的第3引腳經(jīng)電阻Rl 17 后接地，光耦E1的第3引腳為光電隔離電路3的輸出端。
[0030] 所述第二運算放大器的反相輸入端經(jīng)電阻R116后與參考電壓輸出端VR1相接。本 實施例中，所述第二運算放大器的反相輸入端經(jīng)電阻R116后與滑動變阻器W1的滑動端相 接，滑動變阻器W1的滑動端為參考電壓輸出端VR1，滑動變阻器W1的一個固定端接地且其 另一個固定端接第一直流電源的正輸出端。
[0031] 本實施例中，所述通信接口 5為RS485通信接口。
[0032] 如圖3所示，所述RS485通信接口包括與主控器4相接的芯片MAX485以及分別與 芯片MAX485相接的RS485接口 J2和RS485接口 J3,芯片MAX485的Vcc引腳接第二直流電 源的正輸出端，芯片MAX485的Vcc引腳經(jīng)電容C1后接地。RS485接口 J2的第1和第2引 腳分別經(jīng)電阻R64和R63后與芯片MAX485的A和B引腳相接，RS485接口 J3的第1和第2 引腳分別經(jīng)電阻R64和R63后與芯片MAX485的A和B引腳相接。
[0033] 所述RS485接口 J2的第3引腳分別經(jīng)電容C2和電阻R7后接地，RS485接口 J3的 第3引腳分別經(jīng)電容C3和電阻R8后接地。芯片MAX485的A和B引腳分別經(jīng)電阻R62和 R61后接地。所述橋式整流電路由二極管Dl、D2、D3和D4組成。
[0034] 本實施例中，所述芯片MAX485的A和B引腳分別與橋式整流電路的兩個輸入端相 接，所述橋式整流電路的正輸出端與瞬變電壓抑制二極管TVS1的負(fù)極相接，瞬變電壓抑制 二極管TVS1的正極接地；所述橋式整流電路的負(fù)輸出端與瞬變電壓抑制二極管TVS2的正 極相接，瞬變電壓抑制二極管TVS2的負(fù)極接地；芯片MAX485的A和B引腳之間接有電阻 R6。
[0035] 本實施例中，所述主控器4為芯片AT89S51，芯片AT89S51的RXD引腳和TXD引腳 分別與芯片MAX485的R0引腳和DI引腳相接；芯片MAX485的RE引腳和DE引腳均與芯片 AT89S51的P3. 4引腳相接。所述光電隔離電路3的輸出端與芯片AT89S51的P1. 0引腳相 接。
[0036] 實際使用時，所述主控器4也可以采用其它處理芯片。
[0037] 本實施例中，所述光耦E1為芯片TLP521。
[0038] 本實施例中，所述第一直流電源為+12V直流電源，所述第二直流電源為+5V直流 電源。
[0039] 實際使用時，所述主控器4通過通信接口 5與上位機進(jìn)行雙向通信。所述信號燈 電流檢測電路1對信號燈3的供電電流進(jìn)行檢測，并通過通信接口 5將信號燈電流檢測電 路1所檢測信號傳送至上位機，維修管理人員根據(jù)傳送至上位機的信號對信號燈3的工作 狀態(tài)是否正常進(jìn)行判斷：當(dāng)信號燈控制器控制信號燈3點亮?xí)r，信號燈電流檢測電路1檢測 不到電流；或者當(dāng)信號燈控制器控制信號燈3熄滅時，信號燈電流檢測電路1卻檢測到電流 時，說明信號燈3處于故障狀態(tài)。由于信號燈電流檢測電路1與主控器4之間接有光電隔 離電路6,能有效避免所檢測信號燈較強的驅(qū)動電流對主控器4造成影響。同時，上位機通 過通信接口 5將控制信號傳送至主控器4,從而實現(xiàn)對各信號燈3進(jìn)行獨立監(jiān)控的目的。
[0040] 以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根 據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍 屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種人行橫道交通信號燈監(jiān)控器，其特征在于：包括外殼和安裝在所述外殼內(nèi)的電 子線路板，所述外殼安裝在所監(jiān)控信號燈（3)所處的燈桿上；所述電子線路板上設(shè)置有主 控器（4)、與信號燈⑶相接的驅(qū)動電路（2)、對信號燈⑶的供電電流進(jìn)行檢測的信號燈 電流檢測電路（1)和與主控器（4)相接的通信接口（5)，所述驅(qū)動電路（2)和信號燈電流檢 測電路（3)均與主控器（4)相接；所述通信接口（5)為串行接口；所述信號燈電流檢測電路 (1)包括電流采樣及放大電路（1-1)和與電流采樣及放大電路（1-1)相接的電壓比較電路 (1-2)，所述電壓比較電路（1-2)與主控器⑷之間通過光電隔離電路（6)連接。
2. 按照權(quán)利要求1所述的一種人行橫道交通信號燈監(jiān)控器，其特征在于：所述電流采 樣及放大電路（1-1)包括電阻RS1和第一運算放大器，電阻RS1串接在信號燈（3)的供電 回路中，信號燈（3)的一個接線端經(jīng)電阻RS1后接地且其另一個接線端與第一直流電源的 正輸出端相接，所述第一直流電源的負(fù)輸出端接地；電阻RS1的一端接地且其另一端為取 樣端，所述電阻RS1的取樣端接第一運算放大器的正相輸入端，所述第一運算放大器的輸 出端接電壓比較電路（1-2)的輸入端，所述電壓比較電路（1-2)的輸出端接光電隔離電路 (6)。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的一種人行橫道交通信號燈監(jiān)控器，其特征在于：所述電 子線路板上還設(shè)置有倒計時牌驅(qū)動接口（7)，所述倒計時牌驅(qū)動接口（7)與主控器（4)相 接。
4. 按照權(quán)利要求2所述的一種人行橫道交通信號燈監(jiān)控器，其特征在于：所述電壓比 較電路（1-2)為第二運算放大器，所述第一運算放大器的輸出端經(jīng)電阻R115后與所述第二 運算放大器的正相輸入端相接；所述光電隔離電路（6)為光耦E1，所述第二運算放大器的 輸出端分兩路，一路與光耦E1的第2引腳相接，另一路經(jīng)電阻R113后接第一直流電源的正 輸出端；光耦E1的第1引腳經(jīng)電阻R114后接第一直流電源的正輸出端，光耦E1的第4引 腳接第二直流電源的正輸出端，光耦E1的第3引腳經(jīng)電阻R117后接地，光耦E1的第3引 腳為光電隔離電路（3)的輸出端。
5. 按照權(quán)利要求4所述的一種人行橫道交通信號燈監(jiān)控器，其特征在于：所述第二運 算放大器的反相輸入端經(jīng)電阻R116后與參考電壓輸出端VR1相接。
6. 按照權(quán)利要求1或2所述的一種人行橫道交通信號燈監(jiān)控器，其特征在于：所述通 信接口（5)為RS485通信接口。
7. 按照權(quán)利要求6所述的一種人行橫道交通信號燈監(jiān)控器，其特征在于：所述RS485 通信接口包括與主控器（4)相接的芯片MAX485以及分別與芯片MAX485相接的RS485接口 J2和RS485接口 J3,芯片MAX485的Vcc引腳接第二直流電源的正輸出端，芯片MAX485的 Vcc引腳經(jīng)電容C1后接地；RS485接口 J2的第1和第2引腳分別經(jīng)電阻R64和R63后與芯 片MAX485的A和B引腳相接，RS485接口 J3的第1和第2引腳分別經(jīng)電阻R64和R63后 與芯片MAX485的A和B引腳相接。
8. 按照權(quán)利要求7所述的一種人行橫道交通信號燈監(jiān)控器，其特征在于：所述芯片 MAX485的A和B引腳分別與橋式整流電路的兩個輸入端相接，所述橋式整流電路的正輸出 端與瞬變電壓抑制二極管TVS1的負(fù)極相接，瞬變電壓抑制二極管TVS1的正極接地；所述 橋式整流電路的負(fù)輸出端與瞬變電壓抑制二極管TVS2的正極相接，瞬變電壓抑制二極管 TVS2的負(fù)極接地；芯片MAX485的A和B引腳之間接有電阻R6。
【文檔編號】G08G1/097GK203894952SQ201420325930
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】韓黨群 申請人:西安航空學(xué)院