CN2459719Y

CN2459719Y - 便携式智能交通信号灯控制装置

Info

Publication number: CN2459719Y
Application number: CN00219470.8U
Authority: CN
Inventors: 吴栋; 陈家胜
Original assignee: Nanjing Normal University
Current assignee: Nanjing Normal University
Priority date: 2000-02-25
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2001-11-14
Anticipated expiration: 2010-02-25

Abstract

便携式智能交通信号灯控制装置是一种交通控制管理的装置,单片机的“P10～P17”口与信号灯驱动单元相接,“P00～P07”端与接口电路的“DB0～DB7”端相连接,“P20、P26、RD、WR、ALE、REST、NTO”端分别顺序对应与接口电路的“AO、CS、RD、WR、CLK、REST、IRQ”端相接,“RXD、TXD”端与串行无线通讯相接,接口电路的“OUTAO～A4、OUTBO～B4”与段驱动相接,接口电路的“SLO～2”与译码驱动相接。接口电路的“RLO～2”端接键盘。

Description

便携式智能交通信号灯控制装置

本实用新型涉及交通控制管理的技术领域。

目前的交通信号灯控制装置主要应用在城市交通管理系统中，通常是固定于交叉路口，信号灯的工作时间和工作方式都是预先设定好的，不能根据实际情况进行随时更改，因而其适用场合、范围是有限的。

本实用新型的目的就是根据道路施工、维修、清障和其它特殊地段或特殊情况下交通管理的需求，设计一种现场可控型、双向无线通讯、便携式交通信号灯控制装置。

本实用新型的便携式智能交通信号灯控制装置主要由信号灯驱动单元、串行无线通讯、段驱动、译码驱动、键盘、显示装置、单片机、接口电路所组成，单片机的“P10～P17”口与信号灯驱动单元相接，单片机的“P00～P07”端与接口电路的“DB0～DB7”端相连接，单片机的“P20、P26、RD、WR、ALE、REST、NTO”端分别顺序对应与接口电路的“AO、CS、RD、WR、CLK、REST、IRQ”端相接，单片机的“RXD、TXD”端与串行无线通讯相接，接口电路的“OUTAO～A4、OUTBO～B4”与段驱动相接，接口电路的“SLO～2”与译码驱动相接。接口电路的“RLO～2”端接键盘，接口电路通过段驱动74LS541和位驱动74LS365去推动4只共阴极七段LED数码管。串行无线通讯由JF820C/JF821C无线数据传输组件构成，两端各有一组，串行通讯由MAX232驱动，它与89C51的串行口TXD/RXD连接在一起，MAX232的串行输出口与JF820C的RXD、LE、BUST脚相连接，MAX232的串行输入口接到JF821C的TXD、RXD、LE、IRQ脚。

本实用新型从总体上讲是通过单片机At89C51和8279组成该装置的主要部件，根据具体情况设定信号灯的工作时间和工作方式，由单片机完成编程，控制信号灯。同时可通过串行通讯无线传输到另一信号灯控制装置，以便从道路两端控制交通。

本实用新型的优点在于：采用本专利技术，可以对信号灯的工作时间进行即时修改，并有多种式作方式(如单向通行、双向通行、急车通行、禁行等)可供选择，参数输入后由微处理器完成内部编程，并通过无线通讯对整个系统进行协调然后自动运行。由于本装置采用了微处理器单元，故核心控制部件性能稳定、体积小、成本低，易于使用，加上外围辅助设施如机械结构、供电装置等即可运行，可产生很高的经济效益和社会效益。

图1是本实用新型的电路结构框图。其中包括信号灯驱动单元1、串行无线通讯2、单片机U1、接口电路U2、段驱动3、译码驱动4、键盘5、显示装置6。

图2是本实用新型的电路原理图。

本实用新型的实施方案如下：

该装置主要由信号灯驱动单元1、串行无线通讯2、单片机U1、接口电路U2、段驱动3、译码驱动4、键盘5、显示装置6所组成，其中以单片机U1和接口电路U2作为核心部件单片机U1的型号为“AT89C51”，接口电路U2的型号为“8279”。装置利用AT89C51内部256字节的RAM和4K字节的EPROM作为数据和程序代码存贮区，并由U2控制按键输入和时间显示。图1中给出的是将U2作为U1的数据存储器的一种接口方式，以P20作为命令字或状态字与数据字的译码端，P20为高电平时写入或读出命令或状态字，P20为低电平时写入或读出数据，U2通过段驱动3中的74LS541和74LS365去推动4只共阴极七段LED数码管进行时间显示，不仅可以显示重新设定的工作时间和工作方式，而且在运行过程中每一秒显示一个数值，以表明某一信号灯剩余时间的秒数。无线通讯设备由JF820C/JF821C无线数据传输组件构成，两端各有一组，其数据的输入输出采用串行通讯，数据传输波特率为1200bps。串行无线通讯2由MAX232驱动，它与U289C51串行口TXD/RXD连接在一起，MAX232的串行输出口与JF820C的RXD、LE、BUSY脚相连接，MAX232的串行输入口接到JF821C的TXD、RXD、LE、IRQ脚。信号灯的具体控制通过89C51的P1口用74LS541驱动功率放大器进行。

装置设计了12个按键，实际只使用了8个按键，其余4个按键可作为功能扩展用。图1中SL0～2为扫描线，经3～8译码器(74LS138)与键盘矩阵的列线相连(仅用了其中的四根)，用于扫描键盘并作四位七段LED显示器的地址译码；RL0～2为返回线。8个按键的功能分别为：1.重新设置键(Reset)。用来确定是否修改红绿灯时间以及用于系统复原；2.红绿灯选择键(Red/Grn)。当确定要修改时，以选择灯的类型，连续按键就可在红绿灯之间切换；3.分钟和秒钟选择键(Min/Sec)。确定输入时间的权重。4.数位选择键(Shift)。连续按键就可以从左到右确定要修改的时间位，此时该位数码管的显示以闪烁的形式出现，便于识别。5.数值选择键(Num)。连续按键就可以使数值从0到9循环变化。6.放弃输入键(Abort)。放弃当前修改的内容，使用原来设定的时间或系统的默认值。7.确认键(Return)。相当于回车键，使系统按当前修改后的值运行，并将本地修改好的时间通过无线串行通讯的方式传送到另一端的信号灯控制器，以保证系统同步运行。8.急车通行键(Alert)。当有急车通过或出现紧急情况时，按下此键后，A、B两端均亮红灯。

装置的程序设计包括五个模块：主控模块、信号灯控制模块、显示模块、时间处理模块和键盘处理模块。

(1)主控模块。当系统上电后，首先对8279进行初始化，设定键盘工作方式为编码扫描键盘、双键互锁方式，显示器置为4字符左端进入方式，并对8279时钟编程，清除显示RAM、FIFO/RAM内容；然后对存贮信号灯工作时间的RAM区进行默认值预置；最后系统按默认值循环运行直至键盘中断。

(2)信号灯控制模块。把A、B端信号灯的动作过程近似看成是一个相反顺序动作过程，如图6所示。本模块可以作为主模块调用的一个子模块。

(3)显示模块。用于对A、B两端红、绿、黄灯接通的时间进行倒计时显示以及键盘输入时的位闪烁显示，由于采用汇编语言进行十进制显示，所以在本模块中含有二进制码和BCD码之间的转换。

(4)时间处理模块。有1秒延时模块、减1秒模块以及时间重新装入循环模块，并采用定时中断模式。

(5)键盘处理模块。对于交通信号灯控制器这一种实时性很强的仪器而言，适合采用中断方式。一旦发现按键中断后，通常应将AB两端信号灯处理成红灯状态，当输入的红绿灯工作时间得到确认后，按当前值重新运行，而不回到程序中断点恢复原来的数据。由于中断不返回，因此必须在RAM内开辟一些单元作标志，以记住以前按键的情况，供主控程序作出正确的判断，把控制引导到正确的方向。

Claims

1.一种便携式智能交通信号灯控制装置，由按键输入、时间显示、信号灯控制、无线串行通讯四主要部分组成，其特征是单片机(U1)的“P10～P17”口与信号灯驱动单元(1)相接，单片机(U1)的“P00～P07”端与接口电路(U2)的“DB0～DB7”端相连接，单片机(U1)的“P20、P26、RD、WR、ALE、REST、NTO”端分别顺序对应与接口电路(U2)的“AO、CS、RD、WR、CLK、REST、IRQ”端相接，单片机(U1)的“RXD、TXD”端与串行无线通讯(2)相接，接口电路(U2)的“OUTAO～A4、OUTBO～B4”与段驱动(3)相接，接口电路(U2)的“SLO～2”与译码驱动(4)相接，接口电路(U2)的“RLO～2”端接键盘(5)。

2.根据权利要求1所述的便携式智能交通信号灯控制装置，其特征是串行无线通讯(2)由JF820C/JF821C无线数据传输组件构成，两端各有一组，串行通讯由MAX232驱动，它与89C51的串行口TXD/RXD连接在一起，MAX232的串行输出口与JF820C的RXD、LE、BUST脚相连接，MAX232的串行输入口接到JF821C的TXD、RXD、LE、IRQ脚。