專利名稱：便攜式智能交通信號燈控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及交通控制管理的技術(shù)領(lǐng)域。
目前的交通信號燈控制裝置主要應(yīng)用在城市交通管理系統(tǒng)中，通常是固定于交叉路口，信號燈的工作時間和工作方式都是預(yù)先設(shè)定好的，不能根據(jù)實際情況進行隨時更改，因而其適用場合、范圍是有限的。
本實用新型的目的就是根據(jù)道路施工、維修、清障和其它特殊地段或特殊情況下交通管理的需求，設(shè)計一種現(xiàn)場可控型、雙向無線通訊、便攜式交通信號燈控制裝置。
本實用新型的便攜式智能交通信號燈控制裝置主要由信號燈驅(qū)動單元、串行無線通訊、段驅(qū)動、譯碼驅(qū)動、鍵盤、顯示裝置、單片機、接口電路所組成，單片機的“P10～P17”口與信號燈驅(qū)動單元相接，單片機的“P00～P07”端與接口電路的“DB0～DB7”端相連接，單片機的“P20、P26、RD、WR、ALE、REST、NTO”端分別順序?qū)?yīng)與接口電路的“AO、CS、RD、WR、CLK、REST、IRQ”端相接，單片機的“RXD、TXD”端與串行無線通訊相接，接口電路的“OUTAO～A4、OUTBO～B4”與段驅(qū)動相接，接口電路的“SLO～2”與譯碼驅(qū)動相接。接口電路的“RLO～2”端接鍵盤，接口電路通過段驅(qū)動74LS541和位驅(qū)動74LS365去推動4只共陰極七段LED數(shù)碼管。串行無線通訊由JF820C/JF821C無線數(shù)據(jù)傳輸組件構(gòu)成，兩端各有一組，串行通訊由MAX232驅(qū)動，它與89C51的串行口TXD/RXD連接在一起，MAX232的串行輸出口與JF820C的RXD、LE、BUST腳相連接，MAX232的串行輸入口接到JF821C的TXD、RXD、LE、IRQ腳。
本實用新型從總體上講是通過單片機At89C51和8279組成該裝置的主要部件，根據(jù)具體情況設(shè)定信號燈的工作時間和工作方式，由單片機完成編程，控制信號燈。同時可通過串行通訊無線傳輸?shù)搅硪恍盘枱艨刂蒲b置，以便從道路兩端控制交通。
本實用新型的優(yōu)點在于采用本專利技術(shù)，可以對信號燈的工作時間進行即時修改，并有多種式作方式(如單向通行、雙向通行、急車通行、禁行等)可供選擇，參數(shù)輸入后由微處理器完成內(nèi)部編程，并通過無線通訊對整個系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)然后自動運行。由于本裝置采用了微處理器單元，故核心控制部件性能穩(wěn)定、體積小、成本低，易于使用，加上外圍輔助設(shè)施如機械結(jié)構(gòu)、供電裝置等即可運行，可產(chǎn)生很高的經(jīng)濟效益和社會效益。


圖1是本實用新型的電路結(jié)構(gòu)框圖。其中包括信號燈驅(qū)動單元1、串行無線通訊2、單片機U1、接口電路U2、段驅(qū)動3、譯碼驅(qū)動4、鍵盤5、顯示裝置6。
圖2是本實用新型的電路原理圖。
本實用新型的實施方案如下該裝置主要由信號燈驅(qū)動單元1、串行無線通訊2、單片機U1、接口電路U2、段驅(qū)動3、譯碼驅(qū)動4、鍵盤5、顯示裝置6所組成，其中以單片機U1和接口電路U2作為核心部件單片機U1的型號為“AT89C51”，接口電路U2的型號為“8279”。裝置利用AT89C51內(nèi)部256字節(jié)的RAM和4K字節(jié)的EPROM作為數(shù)據(jù)和程序代碼存貯區(qū)，并由U2控制按鍵輸入和時間顯示。圖1中給出的是將U2作為U1的數(shù)據(jù)存儲器的一種接口方式，以P20作為命令字或狀態(tài)字與數(shù)據(jù)字的譯碼端，P20為高電平時寫入或讀出命令或狀態(tài)字，P20為低電平時寫入或讀出數(shù)據(jù)，U2通過段驅(qū)動3中的74LS541和74LS365去推動4只共陰極七段LED數(shù)碼管進行時間顯示，不僅可以顯示重新設(shè)定的工作時間和工作方式，而且在運行過程中每一秒顯示一個數(shù)值，以表明某一信號燈剩余時間的秒數(shù)。無線通訊設(shè)備由JF820C/JF821C無線數(shù)據(jù)傳輸組件構(gòu)成，兩端各有一組，其數(shù)據(jù)的輸入輸出采用串行通訊，數(shù)據(jù)傳輸波特率為1200bps。串行無線通訊2由MAX232驅(qū)動，它與U289C51串行口TXD/RXD連接在一起，MAX232的串行輸出口與JF820C的RXD、LE、BUSY腳相連接，MAX232的串行輸入口接到JF821C的TXD、RXD、LE、IRQ腳。信號燈的具體控制通過89C51的P1口用74LS541驅(qū)動功率放大器進行。
裝置設(shè)計了12個按鍵，實際只使用了8個按鍵，其余4個按鍵可作為功能擴展用。圖1中SL0～2為掃描線，經(jīng)3～8譯碼器(74LS138)與鍵盤矩陣的列線相連(僅用了其中的四根)，用于掃描鍵盤并作四位七段LED顯示器的地址譯碼；RL0～2為返回線。8個按鍵的功能分別為1.重新設(shè)置鍵(Reset)。用來確定是否修改紅綠燈時間以及用于系統(tǒng)復(fù)原；2.紅綠燈選擇鍵(Red/Grn)。當(dāng)確定要修改時，以選擇燈的類型，連續(xù)按鍵就可在紅綠燈之間切換；3.分鐘和秒鐘選擇鍵(Min/Sec)。確定輸入時間的權(quán)重。4.數(shù)位選擇鍵(Shift)。連續(xù)按鍵就可以從左到右確定要修改的時間位，此時該位數(shù)碼管的顯示以閃爍的形式出現(xiàn)，便于識別。5.數(shù)值選擇鍵(Num)。連續(xù)按鍵就可以使數(shù)值從0到9循環(huán)變化。6.放棄輸入鍵(Abort)。放棄當(dāng)前修改的內(nèi)容，使用原來設(shè)定的時間或系統(tǒng)的默認(rèn)值。7.確認(rèn)鍵(Return)。相當(dāng)于回車鍵，使系統(tǒng)按當(dāng)前修改后的值運行，并將本地修改好的時間通過無線串行通訊的方式傳送到另一端的信號燈控制器，以保證系統(tǒng)同步運行。8.急車通行鍵(Alert)。當(dāng)有急車通過或出現(xiàn)緊急情況時，按下此鍵后，A、B兩端均亮紅燈。
裝置的程序設(shè)計包括五個模塊主控模塊、信號燈控制模塊、顯示模塊、時間處理模塊和鍵盤處理模塊。
(1)主控模塊。當(dāng)系統(tǒng)上電后，首先對8279進行初始化，設(shè)定鍵盤工作方式為編碼掃描鍵盤、雙鍵互鎖方式，顯示器置為4字符左端進入方式，并對8279時鐘編程，清除顯示RAM、FIFO/RAM內(nèi)容；然后對存貯信號燈工作時間的RAM區(qū)進行默認(rèn)值預(yù)置；最后系統(tǒng)按默認(rèn)值循環(huán)運行直至鍵盤中斷。
(2)信號燈控制模塊。把A、B端信號燈的動作過程近似看成是一個相反順序動作過程，如圖6所示。本模塊可以作為主模塊調(diào)用的一個子模塊。
(3)顯示模塊。用于對A、B兩端紅、綠、黃燈接通的時間進行倒計時顯示以及鍵盤輸入時的位閃爍顯示，由于采用匯編語言進行十進制顯示，所以在本模塊中含有二進制碼和BCD碼之間的轉(zhuǎn)換。
(4)時間處理模塊。有1秒延時模塊、減1秒模塊以及時間重新裝入循環(huán)模塊，并采用定時中斷模式。
(5)鍵盤處理模塊。對于交通信號燈控制器這一種實時性很強的儀器而言，適合采用中斷方式。一旦發(fā)現(xiàn)按鍵中斷后，通常應(yīng)將AB兩端信號燈處理成紅燈狀態(tài)，當(dāng)輸入的紅綠燈工作時間得到確認(rèn)后，按當(dāng)前值重新運行，而不回到程序中斷點恢復(fù)原來的數(shù)據(jù)。由于中斷不返回，因此必須在RAM內(nèi)開辟一些單元作標(biāo)志，以記住以前按鍵的情況，供主控程序作出正確的判斷，把控制引導(dǎo)到正確的方向。
權(quán)利要求1.一種便攜式智能交通信號燈控制裝置，由按鍵輸入、時間顯示、信號燈控制、無線串行通訊四主要部分組成，其特征是單片機(U1)的“P10～P17”口與信號燈驅(qū)動單元(1)相接，單片機(U1)的“P00～P07”端與接口電路(U2)的“DB0～DB7”端相連接，單片機(U1)的“P20、P26、RD、WR、ALE、REST、NTO”端分別順序?qū)?yīng)與接口電路(U2)的“AO、CS、RD、WR、CLK、REST、IRQ”端相接，單片機(U1)的“RXD、TXD”端與串行無線通訊(2)相接，接口電路(U2)的“OUTAO～A4、OUTBO～B4”與段驅(qū)動(3)相接，接口電路(U2)的“SLO～2”與譯碼驅(qū)動(4)相接，接口電路(U2)的“RLO～2”端接鍵盤(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式智能交通信號燈控制裝置，其特征是串行無線通訊(2)由JF820C/JF821C無線數(shù)據(jù)傳輸組件構(gòu)成，兩端各有一組，串行通訊由MAX232驅(qū)動，它與89C51的串行口TXD/RXD連接在一起，MAX232的串行輸出口與JF820C的RXD、LE、BUST腳相連接，MAX232的串行輸入口接到JF821C的TXD、RXD、LE、IRQ腳。
專利摘要便攜式智能交通信號燈控制裝置是一種交通控制管理的裝置,單片機的“P10～P17”口與信號燈驅(qū)動單元相接,“P00～P07”端與接口電路的“DB0～DB7”端相連接,“P20、P26、RD、WR、ALE、REST、NTO”端分別順序?qū)?yīng)與接口電路的“AO、CS、RD、WR、CLK、REST、IRQ”端相接,“RXD、TXD”端與串行無線通訊相接,接口電路的“OUTAO～A4、OUTBO～B4”與段驅(qū)動相接,接口電路的“SLO～2”與譯碼驅(qū)動相接。接口電路的“RLO～2”端接鍵盤。
文檔編號G08G1/09GK2459719SQ00219470
公開日2001年11月14日 申請日期2000年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月25日
發(fā)明者吳棟, 陳家勝 申請人:南京師范大學(xué)