內蒙古道路標牌

新聞分類

產品分類

聯係新香蕉视频aqq

內蒙古亚洲香蕉app官网交通設施有限公司

電話:15661610600

郵箱:196711300@qq.com 

地址:包頭市昆區黃河大街與豐盈道交叉口路南東亞世紀城文脈苑19-1704號

廠址:包頭市固陽縣西加油站北200米

網址:www.anancygeebook.com

太陽能交通信號燈係統設計

您的當前位置: 首 頁 >> 新聞中心 >> 公司新聞

太陽能交通信號燈係統設計

發布日期:2018-05-10 作者: 點擊:

  太陽能交通信號燈係統設計

  



內蒙古交通設施


  關鍵字:太陽能 交通信號燈 係統設計

  

  傳統的交通燈有以下幾個缺點:反光碗的存在導致了假顯示效果的出現,假顯示效果會引起嚴重的交通事故;壽命短、維護費用高;耗能高。針對傳統交通燈的缺點,采用LED發光源設計的交通燈,具有可視性強、功耗低、節能、使用壽命長、安全、工作穩定可靠等特點,所以這種交通燈在國內外得到了越來越廣泛的使用。

  

  傳統交通信號燈一般采用市電直接供電,安裝時要挖溝敷設電纜,給交通指揮的安裝增加了成本。太陽能供電係統無需架線,資源豐富,太陽能電池轉換效率逐漸提高,價格逐漸降低,有利於降低成本,所以得到了越來越廣泛的應用。

  

  采用單片機控製,提高了係統的可靠性,方便安裝,對保證行車安全有著重要的意義。

  

  1 工作原理

  

  太陽能LED交通信號燈由光伏極板、充放電控製器、蓄電池、LED交通信號燈係統構成。係統框圖如圖1所示。

  

  其中,光伏極板是用來將太陽能轉換成電能,為係統供電。

  

  充放電控製器是將太陽能產生的電存儲到蓄電池中,同時將蓄電池中的電能供給LED交通信號燈係統,並對蓄電池的過流、過充等起到保護作用。

  

  LED交通信號燈係統是由中央控製器、RS 485通信模塊、LED信號燈模塊、信號燈模塊控製係統等組成。

  

  2 LED交通信號燈模塊

  

  LED連接電路有三種連接方式:全串聯方式、全並聯方式、串並混聯方式。三種方式的優缺點比較如下:

  

  (1)全串聯方式,如圖2(a)所示。優點:電路簡單,流經所有LED的電流相同。通過使用恒流源,可使LED亮度一致。缺點:如果有一顆損壞,所有的LED將不能工作,需要變壓器產生高電壓和製作恒流源,實現成本高。

  

  (2)全並聯方式,如圖2(b)所示。優點:電路簡單,一顆LED損壞,不會影響其他LED。缺點:由於LED發光源本身存在差異性,電壓有浮動,導致並聯的LED顯色不均勻。另外,電流太大,增加成本,給電源設計也帶來困難,需要性能比較高,輸出電流非常大的穩壓源。

  

  (3)串並混聯方式,如圖2(c)所示。蓄電池可以提供12 V直流電壓,可以驅動4~6顆LED,將LED分成若幹串,每串串聯,然後將幾串並聯,這樣每一串的電壓相同,每一串內電流相同,電源輸出的抖動被每一串內LED平分,這樣可以穩定單個LED的電壓,同時單個LED的損壞隻能影響到同一串聯的LED,其他串LED仍然正常工作。本文采用串並混聯方式。

  

  3 LED交通信號燈控製器模塊

  

  3.1 控製結構

  

  控製部分是LED交通信號燈係統的核心部分,由中央控製器、RS 485串行通信總線、從控製器三部分組成。LED交通信號係統的主從控製器都采用單片機AT89S51,中央控製器起到控製和協調作用,四個路口由從控製器接收中央控製器的命令,然後按照命令確定各自路*通信號燈的狀態。主從控製器之間由串口來實現信號的傳輸。控製器結構框圖如圖3所示。

  

  3.2 從控製器模塊

  

  從控製器通過撥碼開關電路,來設定自己的地址。具體地說,單片機AT89S51的P0端低四位用於本機的地址設定,通過跳線開關S1的閉合和關斷的組合可以最多設定16種地址。從控製器在開始加電工作之前設定好自己的地址,也就是將S1的開關狀態設置好,本文四個從控製器分別設為0001~0004,這樣從控製器在開機自檢時,就可以獲得本機地址。撥碼開關電路如圖4所示。

  

  從控製器利用P2口的P2.7~P2.5來控製信號燈,由於單片機I/O口的驅動能力有限,所以借助金屬氧化物半導體晶體管(MOSFET)來驅動,經一電阻與MOSFET的柵極相聯,漏極與交通燈的共陰極相連,燈的共陽極接12 V直流。通過多機通信,控製P2.7~P2.5的電平高低變換來改變MOSFET導通截止狀態,從而實現交通燈的亮滅變化,如圖5所示。

  

  3.3 通信模塊

  

  交通燈控製係統安置在路口之間,受現場條件影響比較大,各個路口節點之間存在很高的共模電壓。雖然RS 485接口采用差分傳輸方式,具有一定的抗共模幹擾能力,但當共模電壓超過RS 485接收器的極限電壓,即大於+12 V或小於-7 V時,接收器就無法正常工作了,嚴重時甚至會燒毀芯片和儀器設備。為了解決這個問題,本文采取:

  

  (1)DC~DC將係統電源和MAX485收發器的電源隔離;

  

  (2)為了提高抗幹擾能力,各主從單片機係統與MAX485之間通過光電隔離器,本文采用光電隔離器PC410,PC357,將信號隔離,通過單片機的P1.4引腳控製MAX485的工作狀態。其硬件實現電路如圖6所示。

  

  4 控製方案

  

  本文設計一個十字路口,東西方向和南北方向的交通燈控製電路,每個方向有三個信號燈,分別為紅、黃、綠。當一個方向綠燈、黃燈亮時,另一個方向紅燈亮,反之亦然,依次循環。循環運行共有四種狀態,分別為:南北方向綠燈亮東西方向紅燈亮、南北方向黃燈亮東西方向紅燈亮、南北方向紅燈亮東西方向綠燈亮、南北方向紅燈亮東西方向黃燈亮,如圖7所示。一個周期內(狀態1~狀態4)時間變化如表1所示。

  

  主機流程流程圖,從機程序流程圖如圖8(b)所示,從控製器的地址幀分別是01#~04#。其中:

  

  主控製器向從控製器發送AA信號,LED信號燈綠燈亮30 s。

  

  主控製器向從控製器發送BB信號,LED信號燈紅燈亮30 s。

  

  主控製器向從控製器發送CC信號,LED信號燈黃燈亮5 s。

  

  主控製器向從控製器發送DD信號,LED信號燈紅燈亮5 s。

  

  5 結語

  

  隨著車輛的增多,對交通信號燈提出了更高的要求,本文采用LED光源和太陽能,設計了一款功耗低、壽命長、指示多樣的交通信號燈。確定了係統的控製策略,設計了交通信號燈的整體方案,編寫程序並實現了控製算法,完成了單片機控製的LED交通信號燈係統。實驗表明,符合交通信號燈的要求,對保證行車安全有著重要的意義。


本文網址:http://www.anancygeebook.com/news/469.html

關鍵詞:內蒙古交通設施

瀏覽記錄:

  • 在線客服
  • 聯係電話
    15661610600
  • 在線留言
  • 在線谘詢
    歡迎給香蕉视频下载安装免费破解无限次数留言
    請在此輸入留言內容,香蕉视频下载安装免费破解无限次数會盡快與您聯係。
    姓名
    聯係人
    電話
    座機/手機號碼
    郵箱
    郵箱
    地址
    地址