[实用新型]基于嵌入式技术的交通信号控制教学实验板装置

说明书

技术领域

本实用新型属于交通运输工程技术领域，具体涉及一种基于嵌入式技术的交通信号控制教学实验板装置。

背景技术

随着城市交通装置(包括道路交通装置和轨道交通装置)的发展，信号控制技术是首先必须考虑和解决的技术之一。

在全国各个高校交通运输工程本科生教学中，对于新兴专业交通信息工程专业，除了计算机仿真、一般通信装置而外，尚无专门针对本科生进行的交通信号控制方面教学的试验装置。

根据专利查新证明，目前国内仅有交通信号控制计算机软件仿真教学装置，但该装置仅仅是道路交通的信号控制仿真装置，而且不能实现硬件交通信号控制教学。国外类似的教学试验装置有：道路交通信号控制计算机软件仿真装置、轨道交通信号控制计算机软件仿真装置，这些装置只能给学生介绍交通信号控制的各种功能，不能指导学生进行电子自动控制原理以及21世纪新兴的嵌入式技术的学习。

综上所述，如何针对交通运输工程专业本科生设计交通信号控制试验装置，如何利用嵌入式技术研制试验装置、如何进行交通信号控制装置理论结构设计、试验装置硬件设计、试验装置研制实施方案成为本领域技术人员的研究目标。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种基于嵌入式技术的交通信号控制教学实验板装置。

本实用新型提出的基于嵌入式技术的交通信号控制教学实验板装置，由综合图形显示模块1、轨道交通信号模块2、LCD显示屏3、LED数码管4、主控制板5、道路信号区域模块6、嵌入式刷写调试接口7、电源8、中心远程控制接口9、信息输入装置10、解码器11、散热装置12、开关13、有线传感器接口14和无线网卡接口15组成，其结构如图1所示。其中，主控制板5通过双向接口分别连接嵌入式刷写调试接口7、散热装置12、开关13、无线网卡接口15，主控制板15通过单向输入接口分别连接有线接口传感器14、信息输入装置10，主控制板5通过单向输出接口分别连接解码器11的输入端和道路信号区域模块6；散热装置2通过双向接口连接电源8，开关13通过双向接口连接中心远程控制接口9，解码器11的输出端分别连接综合图形显示模块1、轨道交通信号区域模块2、LCD显示屏3、LED数码管4。

本实用新型中，综合图形显示模块1、轨道交通信号模块2、LCD显示屏3、LED数码管4、主控制板5、解码器11和散热装置12均采用市售产品。

本实用新型中，道路信号区域模块6既可以采用市售产品，也可以由4-6组LED灯经电路连接组成，每组采用5相LED灯。

本实用新型中，信息输入装置10既可采用市售产品，也可以由14-20个按钮经电路连接组成。

本实用新型中，解码器11的输出端设有报警装置。

本实用新型可以用于轨道交通信息控制模拟、收费站或停车场计费系统模拟或道路交通信号灯模拟，其工作过程分别如下：

本试验系统的第一类实验是进行轨道交通信息控制模拟：由信号输入装置10输入一个列车车速最高限制(km/h)，主控制板5接收到该信号，通过解码器11的解码，由LCD显示屏3显示当前速度，若超出最高限制，则轨道交通信号区域模块2发出警报，同时报警装置报警；当LED数码管4上的数字显示为零时，由LED显示屏3显示当前到达站点编号，并由报警装置发提示音；将综合图形区模块1、轨道交通信号区域模块2上的信号编号，由信号输入装置10输入信号编号，由LED显示屏3显示出该信号状态。

本试验系统的第二类实验是进行收费站或停车场计费系统模拟：由信号输入装置10输入当前车在收费分类中的类别编号，然后通过主控制板5将该信号由解码器11解码，由LCD显示屏3显示应缴纳金额，并由报警装置发提示音；由信号输入装置10输入当前车编号开始计时，然后通过主控制板5将该信号由解码器11解码，当再次输入该车编号时计时停止，并在LCD显示屏3显示其该缴纳金额，并由报警装置发提示音。

本试验系统的第三类实验是进行道路交通信号灯模拟：进行周期自动协调信号控制模拟，启动开关13，由LCD显示屏3显示当前要输入的参数，然后由信号输入装置10输入，参数输入完毕后，该信号进入主控制板5，开始进入信号灯的周期循环显示，每当与变化时刻时间间距到达指定时间时，LED显示屏3开始倒计时，此倒计时为周期循环过程，由开关13停止。