[实用新型]路段行人信号控制器

说明书

路段行人信号控制器只在路段口控制机动车和行人行驶的信号控制器。属于电子控制领域。

目前路段信号控制器大多采用固定配时工作方式，机动车灯和人行灯按设定的程序工作。也有一些城市采用由行人申请过路的行人信号灯控制程序。这两种方式已不能满足机动车和行人的要求，造成路口塞车，影响交通通畅。

本实用新型发明的目的在于克服现有技术的不足，发明一种路段信号控制器。路段行人信号控制器具有三种工作方式，其一为异步工作方式：对于比较宽的道路，可对上下行两个方向的机动车和行人实现单独控制。它在没有行人通过路口的情况下一直保持机动车绿灯，当有行人按下按钮申请通过路口时，可根据运行情况自动变为人行道绿灯，方便行人通过路口。同步工作方式：对于比较窄的道路，两组行人控制可以同步控制，其工作状态同上。其二为固定工作方式：行人按钮无效，采用两相位工作方式，先放机动车，后放行人。其三为流量控制方式：结合设定的时间和机动车的流量，自动调节放行时间。

本实用新型发明的目的是这样实现的。路段行人信号控制器由控制单元、信号灯显示单元、数码管显示单元、键盘、按钮、实时倒计时屏接口和检测单元组成。

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步细述。

图1为本实用新型外型示意图。A为键盘显示手柄。

图2为本实用新型电原理图。

图3为本实用新型信号灯显示单元电原理图。

1.控制单元：

一般以8031单片机作为CPU的控制设备。其控制核心由CPU、锁存器和程序存储器组成，在这里锁存器采用74LS373(IC3)，程序存储器采用27512(IC2，其程序存储空间最大为64K字节)。

8031(IC1)是Intel8位单片机，其内部和外部数据总线均为8位，内存总数为128个字节(其中：前32个字节为工作寄存器，剩余96个字节即包括数据缓冲区，也包括堆栈)，一般外接6M晶振，其指令周期在2～8微秒之间。P0口(P00～P07)为三态双向口，一般用作数据总线和低八位地址总线；P2口(P20～P27)为准双向口，一般用作高八位地址总线和外围扩展电路选通端；P3口一般用作功能端口；P1口一般用作I/O口。    

通常情况下，CPU根据PC指针(程序指针)先向74LS373发送PC指针的低8位并锁存，然后通过P2口发送PC指针的高8位，27512根据这16位地址查找到对应的指令并通过数据总线发送给CPU，CPU根据指令内容执行相应的命令。

2.信号灯显示单元：

信号灯显示单元(图3)由8155(IC4)，2个7407(IC6，IC7)，12个160欧姆电阻(R1～R12)，12个光电晶闸管(MOC3061)，12个510欧姆电阻以及12个双向可控硅(BT140，25A/800V)组成。

81 55为可编程并行I/O扩展接口电路，其扩展能力最大为22个I/O口(包括PA口8个，PB口8个，PC口6个，其中PA，PB，PC既可以作为输入口，也可以作为输出口)，本系统定义所有扩展口均为输出口，其中PB0～PB7，PC0～PC3为12路信号灯输出。在8155内部，7F00H地址为状态地址(初始化命令字为0FH)，7F01H为PA口地址，7F02H为PB口地址，7F03H为PC口地址。对于信号灯输出，对应的输出线为低电平，表示信号灯亮，对应的输出线为高电平，表示信号灯灭。

当输出线为低电平时，由于7407为正向驱动电路，其对应的输出口为低电平，此时MOC3061导通(由于MOC3061导通电流不得低于10mA，因此限流电阻取160欧姆)，从而导致BT140双向可控硅导通，对应的信号灯亮。当输出线为高电平时，导致MOC3061截止，从而信号灯灭。

3.数码管显示单元：

数码管采用共阴级红色7段数码管(所谓共阴，是指数码管所有各显示段的负极并接)。数码管驱动分为段驱动和位驱动。段驱动由8155(IC4)的PA0～PA6，7407(IC9)，9013NPN三极硅管，1个10K电阻和7个100欧姆电阻组成。位驱动由8031(IC1)的P10～P13和1413(IC10)组成。