專利名稱：一種基于電力載波的車行倒計時控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于交通信號燈控制技術領域，具體涉及一種基于電力載波的車行倒計時控制裝置。
背景技術：
在我國高速發展的城市化進程中，汽車也變得日益普及，但同時也給城市道路交通管理帶來了難度。車行倒計時器作為重要的交通指示工具，在道路交通管理中發揮著重要的作用。車行倒計時器一般安裝在交叉路口的紅、綠信號燈附近，其工作電壓由 220V 電壓通過穩壓電源獲得。由于路口的交通信號控制機需將紅、綠燈控制信號、倒計時時間發送到車行倒計時器，而交通信號控制機到車行倒計時器之間有一定的距離，有的甚至達到數百米遠。交通信號控制機要將發出的信號或數據準確的傳輸給車行倒計時器，通常有以下兩種解決方案第一種是，采用無線傳輸技術實現數據傳輸，它成本較高；第二種是，通過專用數據線傳輸，它需要重新布線，費時、費力，維修不便；而且由于交通信號控制機發出的控制信號為直流弱電信號，在傳輸過程中容易受到周圍環境(特別是給車行倒計時器供能的 220V電壓)的干擾，且在進行長距離的傳輸后，由于線路的損耗，信號也容易失真。
發明內容本實用新型的目的是提供一種基于電力載波的車行倒計時控制裝置，它能將交通信號控制機發出的控制信號和倒計時時間數據準確可靠的長距離傳輸給車行倒計時器，不需單獨鋪設信號傳輸電纜，工作穩定、可靠。本實用新型所述的基于電力載波的車行倒計時控制裝置，包括交通信號控制機、 傳輸模塊和車行倒計時器；所述傳輸模塊由第一電力載波調制解調器、第二電力載波調制解調器和電力線組成；所述第一電力載波調制解調器的輸入端與交通信號控制機連接，輸出端通過電力線與第二電力載波調制解調器的輸入端連接，所述第二電力載波調制解調器的輸出端連接車行倒計時器。進一步，所述車行倒計時器包括倒計時控制模塊、顯示驅動模塊、顯示屏和電源模塊；所述倒計時控制模塊的輸入端與第二電力載波調制解調器的輸出端連接，輸出端與顯示驅動模塊的輸入端連接；顯示驅動模塊的輸出端連接顯示屏；所述電源模塊分別為倒計時控制模塊、顯示驅動模塊供電。進一步，所述顯示屏為點陣式LED顯示屏；所述顯示驅動模塊由行驅動電路和列驅動電路組成。進一步，所述點陣式LED顯示屏由按陣列均勻分布的LED像素點組成，每個LED像素點由一個紅色LED和一個綠色LED構成。進一步，所述第一電力載波調制解調器和第二電力載波調制解調器均采用BWPlOA 嵌入式模塊；所述倒計時控制模塊的控制芯片采用ATMEL公司的MEGA8微處理器。本實用新型中交通信號控制機發出的控制信號和倒計時時間數據經第一電力載波調制解調器、為車行倒計時器供能的交流220V電力線和第二電力載波調制解調器傳輸到車行倒計時器的倒計時控制模塊；第一電力載波調制解調器和第二電力載波調制解調器均采用BWPlOA嵌入式模塊，實現了控制信號和倒計時時間數據在 220V電力線上的長距離傳輸；同時BWPlOA嵌入式模塊電路簡單、性能穩定。倒計時控制模塊對收到的信號進行處理后，通過行驅動電路和列驅動電路點亮點陣式LED顯示屏顯示倒計時時間；實現了對車行倒計時器的控制和倒計時時間的顯示。不需要單獨鋪設信號傳輸電纜，既降低了成本， 也便于安裝，并且工作穩定、可靠。
圖1為本實用新型的電路原理框圖。圖2為電力載波傳輸原理圖。圖3為車行倒計時器的控制和顯示電路原理框圖。圖4為顯示屏的結構圖。圖5為交通信號控制機中發送端程序流程圖。圖6為車行倒計時器中接收端程序流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。如圖1、圖2、圖3、圖4所示的基于電力載波的車行倒計時控制裝置，包括交通信號控制機1、傳輸模塊2和車行倒計時器3 ；傳輸模塊2由第一電力載波調制解調器21、第二電力載波調制解調器22和 220V電力線組成；車行倒計時器3包括倒計時控制模塊31、 顯示驅動模塊32、顯示屏33和電源模塊34。第一電力載波調制解調器21的輸入端與交通信號控制機1連接，輸出端通過 220V電力線與第二電力載波調制解調器22的輸入端連接，第二電力載波調制解調器22的輸出端連接車行倒計時器3的倒計時控制模塊31的輸入端，倒計時控制模塊31的輸出端與顯示驅動模塊32的輸入端連接，顯示驅動模塊32的輸出端連接顯示屏33 ；電源模塊34 分別與 220V電力線、倒計時控制模塊31、顯示驅動模塊32連接，從 220V電力線上取 220V電壓通過穩壓電源獲得車行倒計時器3的工作電壓。如圖2所示，第一電力載波調制解調器21和第二電力載波調制解調器22均采用 BffPlOA嵌入式模塊；倒計時控制模塊31的控制芯片采用ATMEL公司的MEGA8微處理器。 BffPlOA的工作電壓+12V，載波數據速率100bps-600bps可調，采用TTL電平串行接口 UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)。MEGA8微處理器內部帶有實時時鐘電路。交通信號控制機1和倒計時控制模塊31的全雙工通用同/異步串行接口可以向下兼容BWPlOA的半雙工通用異步串行接口，且交通信號控制機1和倒計時控制模塊31的串行接口均是采用TTL電平；BWPlOA的引腳RXD、T)(D可以可直接與交通信號控制機1和倒計時控制模塊31的串行接口 R)(D、TXD引腳連接，BffPlOA的L、N端口分別接 220V電力線，以電力線作為數據傳輸媒介，不需電平轉換即可實現信號的串行通信。倒計時控制模塊31接收紅、綠燈控制信號和倒計時時間并將該信號處理后，由顯示驅動模塊32驅動在顯示屏33 上動態掃描并顯示倒計時時間。BWPlOA的串行接口的波特率可由用戶設定，共有四種波特率可設置1200bpS、2400bpS、4800bpS、9600bpS ；其波特率的高低與載波數據速率無關，在載波數據速率一定的情況下，用戶可以選擇不同串口波特率與載波模塊進行通訊，比如當載波模塊的載波數據速率為300bps時，用戶串口波特率可以在四種波特率中任選一種。如圖3、圖4所示，顯示屏33為點陣式LED顯示屏，其大小為630mmX 530mm，由兩塊按陣列均勻分布的9 X 16的LED像素點組成，每個LED像素點由一個紅色LED和一個綠色LED構成；顯示驅動模塊32由行驅動電路321和列驅動電路322組成，行驅動電路321 連接 MEGA8 的 PcO、Pcl、Pc2、Pc3 腳；列驅動電路 322 連接 MEGA8 的 Pc4、Pc5、Pc6、Pc7 腳。 每一塊LED像素點陣列各由其行驅動電路321和列驅動電路322驅動，行驅動電路321采用兩片4953芯片(雙P溝道增強型M0SFET)構成，列驅動電路322采用10片50M (十六位移位寄存器)構成，其中5片50M級聯后組成綠燈列驅動，另5片級聯后組成紅燈列驅動；可以顯示兩位十進制數字。如圖5、圖6所示，本實用新型的控制及處理軟件由運行于交通信號控制機1內的發送端程序和運行于車行倒計時器3內的接收端程序組成。由于一臺交通信號控制機可能會同時控制幾個車行倒計時器，即同一條 220V電力線上可連接若干個電力線載波調制解調器。為了使交通信號控制機分別向各個車行倒計時器準確無誤地發送數據，需將各個車行倒計時器分別編址。交通信號控制機以數據幀的形式發送數據，其所發送的數據幀由一個起始位、八個數據位、一個奇偶校驗位、兩個停止位構成；交通信號控制機在發送數據時，每次需發送兩個數據幀第一個數據幀為接收端車行倒計時器的地址碼，第二個數據幀為倒計時數據；第一個數據幀的八位數據為地址信息，第二個數據幀的最高位決定點亮的紅(綠)燈的顏色，而低七位表示紅(綠)燈點亮的時間(即倒計時時間0-127秒)。另外，考慮載波信號達到穩定工作所需的時間，發送程序開始時需延時5ms。當某個車行倒計時器接收到兩幀數據后，需將第一幀的八位地址信息與該車行倒計時器的地址相比較，若匹配則該車行倒計時器按照第二幀的倒計時數據進行顯示，若不匹配則不動作。在接收的第二幀數據中包含了紅、綠燈控制信號和倒計時時間數據，若最高位為0，則點亮綠燈，若為1，則點亮紅燈。而第二幀數據中的低七位數據作為相應的綠燈 (紅燈)倒計時時間(以秒為單位，0-127秒)，遞減地顯示在顯示屏上，之后接收程序返回， 準備接收下一幀數據。
權利要求1.一種基于電力載波的車行倒計時控制裝置，包括交通信號控制機(1)、傳輸模塊(2) 和車行倒計時器(3)；其特征是所述傳輸模塊(2)由第一電力載波調制解調器(21)、第二電力載波調制解調器(22)和電力線組成；所述第一電力載波調制解調器的輸入端與交通信號控制機連接，輸出端通過電力線與第二電力載波調制解調器的輸入端連接，所述第二電力載波調制解調器的輸出端連接車行倒計時器。
2.根據權利要求1所述的基于電力載波的車行倒計時控制裝置，其特征是所述車行倒計時器(3)包括倒計時控制模塊(31)、顯示驅動模塊(32)、顯示屏(33)和電源模塊(34); 所述倒計時控制模塊的輸入端與第二電力載波調制解調器(22)的輸出端連接，輸出端與顯示驅動模塊的輸入端連接；顯示驅動模塊的輸出端連接顯示屏；所述電源模塊分別為倒計時控制模塊、顯示驅動模塊供電。
3.根據權利要求2所述的基于電力載波的車行倒計時控制裝置，其特征是所述顯示屏(33)為點陣式LED顯示屏；所述顯示驅動模塊(32)由行驅動電路(321)和列驅動電路 (322)組成。
4.根據權利要求3所述的基于電力載波的車行倒計時控制裝置，其特征是所述點陣式LED顯示屏由按陣列均勻分布的LED像素點組成，每個LED像素點由一個紅色LED和一個綠色LED構成。
5.根據權利要求1或2或3或4所述的基于電力載波的車行倒計時控制裝置，其特征是所述第一電力載波調制解調器(21)和第二電力載波調制解調器(22)均采用BWPlOA嵌入式模塊；所述倒計時控制模塊(31)的控制芯片采用ATMEL公司的MEGA8微處理器。
專利摘要本實用新型公開了一種基于電力載波的車行倒計時控制裝置，包括交通信號控制機、傳輸模塊和車行倒計時器；所述傳輸模塊由第一電力載波調制解調器、第二電力載波調制解調器和電力線組成；所述第一電力載波調制解調器的輸入端與交通信號控制機連接，輸出端通過電力線與第二電力載波調制解調器的輸入端連接，所述第二電力載波調制解調器的輸出端連接車行倒計時器。它能將交通信號控制機發出的控制信號和倒計時時間數據準確可靠的長距離傳輸給車行倒計時器。這樣就不需單獨鋪設信號傳輸電纜，降低成本，工作穩定、可靠。
文檔編號G08G1/08GK202331805SQ20112045331
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月16日 優先權日2011年11月16日
發明者汪然, 薛平, 龔鳴 申請人:重慶市易博數字技術有限公司