CN2149663Y - 交通信号屏 - Google Patents

Abstract

一种交通信号显示屏，其特征在于：它是由多个 三色LED发光二极管排列组成点阵，所述的三色 LED发光二极管的管脚通过接插件与由控制器控制 的功率放大器连接。点阵由a段、b段、c段、d段、e 段、f段、g段、h段组成；其中，a段、b段、c段、d段、e 段、f段、g段组成一个七段数码管，点阵的剩余部分 为h段。使用本实用新型可使原有的三个信号灯减 少为一个信号屏，同时信号屏还可以在信号切换时进 行倒数计时，以提醒过路者。整个信号屏由单片计算 机进行控制，可应用于各交通路口。

Description

本实用新型涉及一种交通信号指示装置。

从交通信号灯问世以来，一直沿用白炽灯提供光源，用红、黄、绿三色玻璃指示颜色的方法，此类装置体积大，耗能高。近几年来，出现了在原来红绿信号灯旁装倒数计时器的信号灯，虽然提供了信号灯颜色切换的提示，但是信号灯的体积更为庞大，造价也相应提高，又增加了能源的消耗。

本实用新型的目的在于提供一种能在一个信号屏中显示三色信号的交通信号屏。

本实用新型的技术方案是：本实用新型是由多个三色LED发光二极管排列组成点阵，所述的三色LED发光二极管的管脚通过接插件与由控制器控制的功率放大器连接。每个三色LED发光二极管由一个红色发光二极管和一个绿色发光二极管组成；当控制红色发光二极管亮时，该三色LED发光二极管呈红色；当控制绿色发光二极管亮时，该三色LED发光二极管呈绿色；当控制绿色发光二极管和红色发光二极管均亮时，该三色LED发光二极管呈橙黄色。由此原理，可控制多个三色LED发光二极管组成的点阵屏指示红、橙黄、绿三色，从而实现一个信号屏能指示三色的目的。

本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

1）.本实用新型在自然光下50米内清晰可见，能达到交通信号指示灯要求的光强。

2）.与白炽灯光源相比，本实用新型的光效率大为提高，同样光强下，本实用新型的能耗为白炽灯的五分之一至八分之一。

3）.由原有的三个信号灯减少为一个显示屏，使过路者的视角集中，不易分散注意力。

4）.由于多个三色LED发光二极管能显示均匀的光线，故射出的光线分布均匀，不必在光源的外部罩上球形散光玻璃，而只需罩上一般的平面无色玻璃。

5）.现有的三个白炽灯光源外部分别罩有红黄绿三色玻璃，而本实用新型的光源外不需罩有色玻璃，故红黄绿三色变换更为清晰。

6）.本实用新型由原来的三个灯减少至一个屏，体积、重量大为减小，信号屏的外围结构件、支撑杆等附件的造价也相应降低。

7）.本实用新型由多个发光点组成一个信号屏，故几个发光点的故障基本不会影响信号屏的使用效果。

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的描述：

附图1为本实用新型的信号屏的结构示意图。

附图2为本实用新型所使用的控制电路的硬件方框图；

附图3为附图1中的一个三色LED发光二极管的放大结构图；

附图4为附图6中的功率放大器的功率放大单元接法示意图（一个笔段中一种颜色的接法）；

附图5为附图2中的主控部分的电路原理图；

附图6为附图2中的信号屏显示部分的电路原理图；

附图7为单片微型计算机的主程序框图；

附图8为定时器中断服务子程序框图；

附图9为附图1中a笔段颜色位中所包含的光源点接法示意图。

本实用新型是由多个三色LED发光二极管排列组成点阵，所述的三色LED发光二极管的管脚通过接插件与由控制器控制的功率放大器连接。控制器可以是人工控制的、计算机控制的、电子设备控制的。本实施例采用单片微型计算机及计算机程序控制技术实现对交通信号屏的控制。参见附图7、附图8。单片微型计算机从程序存贮器0000H单元开始执行RAM区清零、设置堆栈指针程序，接着对各有关I／O口实行初始化，然后将已置入ROM区中的常规运行参数（运行参数共六组，每组包括颜色、方式、时间）送入指定RAM区中，再将RAM区中第一组的时间参数送入定时器，然后启动串行口，将第一组中颜色及方式数据送出。通过串并转换接口进行显示。此时，计算机启动定时器，根据已置入定时器的时间常数，开始计时，同时开定时器中断。由于采用静态显示方式，此时各路口的交通信号屏将得到稳定的显示。计算机在等待中断时间到的同时，调用键盘检测程序，如果有键盘输入信息的情况出现，则根据所按键的不同，转入各处理子程序。处理子程序包括各种运行方案或自行设置运行参数的方案。再将新的运行参数代替原来的运行参数，并重新从新的第一组参数开始运行。如果定时器定时时间到，则计算机转入中断服务处理子程序，在中断服务子程序中，计算机先关定时器，关中断，然后将现在的第一组参数放在指定RAM区中的最底部，其余各组参数上浮一次。然后再将新的第一组参数（原来的第二组参数）按原有方式处理一遍，再开启定时器，开始计时及开中断至中断服务程序结束，返回原来的断点处，执行主程序，如此周而复始，实现对交通信号屏的显示时间、颜色及方式的控制。硬件实施参见附图2、3、4、5、6及附图9。单片微型计算机芯片采用MCS－51系列的8031。该芯片包含有CPU、RAM、CTC及I／O口，需外接EPROM。EPROM采用容量为16K的27128，作程序存贮器。主程序及中断服务子程序即记载在其中。地址锁存器采用74LS373。8031、27128及74LS373构成一个单片微型计算机的最小系统。移位寄存器74LS164（1）与8031的I／O口中的P3.4、P3.5构成一个2×8的行列式键盘电路，74LS164（1）作为键扫描输出口，P3.4、P3.5作键输入线，用以识别不同的键盘命令。由74LS00构成一个与门。8031的P3.3作为同步脉冲输出控制线。当计算机工作在串行信号发送状态下的时候，主控部分8031的TXD线送出同步信号，经过逻辑与门进行发送，RXD线送出数据信号。由74LS164（2）所管辖的6只LED发光二极管将分别显示南北路口（由D4～D6控制红、黄、绿三只LED）及东西路口（由D0～D2控制另一组红、黄、绿三只LED）的交通信号屏的颜色及时间状态，给控制人员以提示信号。MC3487（或75175）是包含有4组相同功能的RS422标准信号发送器接口芯片，传输有效距离为300米。经MC3487将TTL电平转换成标准的RS422电平进行传送。为避免干扰，传输信号线进行屏蔽。MC3486（或75174）是含有四组相同功能的RS422标准信号接收接口芯片。经过传输线送达显示部分的信号由MC3486（1）（或75174）转换成标准TTL电平。74LS164（3）、（4）、（5）在同步信号的控制下，将数据信号从串行转换成并行，并依照指令，决定各自对应位（D0～D7）是低电平还是高电平状态，并由此决定了功率放大单元中的三极管是处于导通还是截止状态。处于导通状态的三极管将点亮有关的笔段颜色位，从而达到控制信号屏显示颜色、方式及时间的目的。功率放大器是由18个功率放大单元所组成的，分别命名为a1单元、a2单元、b1单元、b2单元、c1单元、c2单元、d1单元、d2单元、e1单元、e2单元、f1单元、f2单元、g1单元、g2单元、h1单元、h2单元、h3单元、h4单元。每个功率放大单元由PNP型三极管8550担任（见附图4，R1为基极限流电阻，R2为集电极负载电阻），每个功率放大单元均为低电平导通方式。见附图6，每一个功率放大单元的基极通过限流电阻接至74LS164（3）、（4）、（5）中的D0～D7中的某一笔段颜色位（a1、a2、b1、b2、c1、c2、d1、d2、e1、e2、f1、f2、g1、g2、h1、h2、h3、h4），同时其集电极通过负载电阻接至由光源点构成的对应笔段颜色位（a1′、a2′、b1′、b2′、c1′、c2′、d1′、d2′、e1′、e2′、f1′、f2′、g1′、g2′、h1′、h2′、h3′、h4′）。为节约电能，信号屏的光源点电源由一组电压为2V的电源提供，以便消耗在功率放大单元的功耗减至最小。信号屏由381个光源点组成（见附图1）。每个光源点包含有能发出红、绿二种基本色的LED发光二极管（见附图3）。当红、绿均点亮时发出橙黄色。点阵可以为长方形或圆形或方形或椭圆形等形状，点阵内包含有七段数码管。附图1为包含有一个七段数码管的长方形点阵，该点阵分成a段、b段、c段、d段、e段、f段、g段、h段八个部分，其中，a段、b段、c段、d段、e段、f段、g段组成一个七段数码管，点阵的剩余部分为h段。该信号屏可显示三种颜色：红、橙黄、绿；每种颜色有二种显示方式：八段全亮，模拟现行交通灯的工作方式；点亮相关的七段数码管进行倒数计时。三种颜色两种显示方式可随时按要求切换。参见附图9，八个部分中所有的光源点阴极连在一起接显示部分的电源地。将a段中凡是发红色的点连在一起构成a段中的a1′，发绿色的点连在一起，构成a2′。a1′接功率放大器中a1单元的集电极（经过负载电阻），a2′接功率放大器中a2单元的集电极（经过负载电阻）。h笔段因光源点较多，故分为上、下二段。其余笔段以此类推。每个路口一般至少有四个信号屏，第一个信号屏一方面接收属于自己的数据信息，同时将属于其它信号屏的数据仍通过MC3487（2）发送至第二个信号屏，第二个信号屏对属于自己的数据信息进行类似处理，同时又将属于第三、第四个交通信号屏的信号发送出去，以此类推。由于计算机极快的处理速度，分时处理所带来的时间差异完全可以忽略，因此实际的显示效果将是各路口同时进行规定的显示或切换。

Claims (3)

1、一种交通信号屏，其特征在于：它是由多个三色LED发光二极管排列组成点阵，所述的三色LED发光二极管的管脚通过接插件与由控制器控制的功率放大器连接。

2、根据权利要求1所述的交通信号屏，其特征在于：所述的点阵内包含有七段数码管。

3、根据权利要求2所述的交通信号屏，其特征在于：点阵由a段、b段、c段、d段、e段、f段、g段、h段组成；其中，a段、b段、c段、d段、e段、f段、g段组成一个七段数码管，点阵的剩余部分为h段。

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