交通誘導複合屏控制電路的製作方法
2023-10-30 15:45:42 1
專利名稱：交通誘導複合屏控制電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種交通誘導屏控制電路，具體地說，涉及一種交通誘導 複合屏控制電路。
背景技術：
交通誘導屏為出行人員能夠及時的提供各種道路信息，對分散人流車 流、疏導交通、更好的利用道路資源具有積極的作用；但傳統的誘導屏都 是整體採用戶外顯示屏來顯示路段的相關信息，該種類型的誘導屏存在成 本高、重量大等缺點，特別是成本過高限制了誘導屏的推廣應用；針對以 上不足，市場上又出現了一種複合交通誘導複合屏，該複合交通誘導複合 屏上部是道路指示屏，利用三色LED燈組模塊來顯示每個路段的路況信息， 其下部是由三色LED燈組模塊組成的道路信息顯示屏，顯示各種道路實時 引導信息；該複合交通誘導複合屏克服了傳統誘導屏的缺點，採用道路指 示屏和道路信息顯示屏相結合的方式，不僅能夠發布各種路況信息和道路 實時引導信息，有效引導的車流、人流，而且，其重量輕，便於安裝，還 因其結構的變化大大的降低了成本，具有極其廣闊的推廣應用價值；
針對該複合交通誘導複合屏，因採用大量三色LED燈組模塊，其控制 就顯得尤為複雜和重要，為了解決以上問題，人們一直在尋求一種工作性能 穩定、電路結構簡單實用的控制電路。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術的不足，從而提供一種電路結構簡單實 用、功耗低、工作性能穩定的交通誘導複合屏控制電路。
為了實現上述目的，本發明提供一種交通誘導複合屏控制電路，該電 路包括單片機控制電路、單片機供電電路、單片機復位電路、通訊電路、驅動連接電路、顯示模塊驅動電路、光帶顯示模塊電路；所述光帶顯示模
塊電路包括共陽極的紅色LED燈組電路、綠色LED燈組電路和黃色LED燈 組電路；其中，所述單片機控制電路電連接分段顯示數據設置電路，通過 讀取分段顯示數據設置電路的數值來初始化相應的數據寄存器；所述單片 機控制電路電連接通訊電路，用於讀取通訊電路接收到的上位機交通信息、 並發送經單片機控制電路處理後的文字信息；所述驅動連接電路電連接單 片機控制電路，用於將單片機控制電路輸出的驅動控制信號增強後輸出； 所述驅動連接電路電連接顯示模塊驅動電路，所述顯示模塊驅動電路電連 接光帶顯示模塊電路。
基於上述，所述單片機控制電路還連接有光帶屏亮度採樣電路，用於 將光帶屏亮度採樣電路採集的光帶屏光強信息處理後進行光帶屏亮度調 整。
基於上述，所述分段顯示數據設置電路是一個16位的跳線開關。 基於上述，所述驅動連接電路包括電源驅動連接電路和數據驅動連接 電路；所述顯示模塊驅動電路包括電源PWM驅動控制電路、RYG顯示驅動 控制電路和信號級聯控制電路；所述電源驅動連接電路電連接電源P麗驅 動控制電路，所述數據驅動連接電路電連接信號級聯控制電路，所述信號 級聯控制電路電連接RYG顯示驅動控制電路；所述電源P麗驅動控制電路 和所述RYG顯示驅動控制電路分別電連接光帶顯示模塊電路。
所述電源P麗驅動控制電路採用光耦4N35，以輸出穩定的PWM信號； 所述數據驅動連接電路採用數據緩衝晶片74HC245,以提高驅動控制信號 的驅動能力；所述電源PWM驅動控制電路採用雙P-CHANNAL M0SFET晶片 SI4948BEY，以P麗信號作為控制信號控制光帶顯示模塊電路的電源通斷； 所述信號級聯控制電路採用信號驅動中繼晶片74HC245，以增強驅動信號 的驅動能力；所述RYG顯示驅動控制電路採用驅動晶片TPIC6B595，以控 制光帶顯示模塊電路的色彩。基於上述，所述單片機控制電路採用16位單片機MSP430。 基於上述，所述單片機供電電路採用直流穩壓晶片SP1117供電，所述 直流穩壓晶片SP1117的輸入端和輸出端各連接一隻接地的濾波電容。
基於上述，所述單片機復位電路採用集成復位電路晶片SP706R進行復位。
基於上述，所述通訊電路包括RS232通訊電路和RS485通訊電路，所 述RS232通訊電路採用串行通訊晶片MAX232，所述串行通訊晶片MAX232 連接2個C0M 口；所述RS485通訊電路採用電平轉換晶片SP3485。
本發明相對現有技術具有突出的實質性特點和顯著的進歩，具體的說， 該交通誘導複合屏控制電路借鑑了現有技術中使用的LED戶外顯示屏顯示 控制方案，並根據交通誘導複合屏自身的技術要求及特點，設計出了一套 電路結構簡單實用、功耗低、工作性能穩定的新型顯示控制電路；
該電路的顯示模塊部分借鑑了戶外顯示屏通用模塊的設計理念，制定 了適合交通誘導複合屏的通用模塊標準，其亮度、發光特性的控制均能滿 足交通誘導的設計要求；
該電路採用一對多的控制方式，利用組網中C/S的網絡設計方法，並 結合道路控制的要求，設計了基於MSP43016F11 16位單片機的控制電路；
該電路的驅動電路部分則採用串聯方式進行設計級聯，具有很強的擴 展性，能滿足各種交通路段圖形的排布顯示。
圖1為本發明的電路原理框圖2為本發明所述控制板電路的原理框圖3為本發明所述驅動板電路的原理框圖
圖4為本發明所述的控制板電路圖5為本發明所述的驅動板電路圖6為本發明所述光帶顯示模塊電路的電路圖。
具體實施例方式
下面通過具體實施方式
，對本發明的技術方案做進一歩的描述。
如圖1所示， 一種交通誘導複合屏控制電路，包括控制板電路、驅動 板電路和光帶顯示模塊電路，其中，控制板電路控制若干個串接的驅動板 電路，每一個驅動板電路驅動若干個光帶顯示模塊電路工作；
如圖2和圖4所示，所述控制板電路包括單片機控制電路、單片機供 電電路、單片機復位電路、RS232通訊電路、RS485通訊電路、分段顯示數 據設置電路、光帶屏亮度採樣電路和驅動連接電路；
其中，所述單片機控制電路包括單片機和單片機外圍輔助電路；
所述單片機採用16位單片機MSP430 F1611，單片機MSP430F1611為 TI公司的16位單片機，其內部具有10K RAM和48K + 256B FLASH;該 單片機內部資源豐富，具有雙串口， 12位AD， PWM輸出，大ROM，大RAM， 適合處理數據量相對較大的通訊，且具有低功耗，多晶振管理，可進行JTAG 調試功能，給開發設計提供相應的便利條件；單片機MSP430主要用於數 據的採樣處理，通訊處理，和信號的產生控制等操作；
所述單片機外圍輔助電路包括有晶振電路和JTAG接口電路；
MSP430F1611 JTAG接口電路是根據TI公司提供的MSP430 JTAG標準 為調試電路而設計。
所述單片機供電電路採用直流穩壓晶片SP1117供電；5V直流穩壓電 源經直流穩壓晶片SP1117-3. 3V轉換為3. 3V，用於給單片機MSP430F1611 提供電源；所述直流穩壓晶片SP1117的輸入端和輸出端各連接一隻接地的 10uf濾波電容C7、 C8，以除去穩壓晶片中的紋波。
所述單片機復位電路採用集成復位電路晶片SP706R進行復位；該集成 復位電路晶片比之簡單的RC復位電路，可靠穩定，且兼具電壓控制功能， 能使單片機進行可靠復位，提高整個系統的穩定性。
所述通訊電路包括RS232通訊電路和RS485通訊電路，所述RS232通訊電路採用美信公司MAX頂的串行通訊晶片MAX232，該晶片整合了兩路 RS232通訊電平轉換器，可以擴展2個C0M口；所述RS485通訊電路採用 SIPEX公司生產的485電平轉換晶片SP3485，該晶片為單工工作模式，需 要由單片機控制其控制埠，完成收發功能的切換；
所述單片機電連接通訊電路，用於讀取通訊電路接收到的上位機交通 信息、並發送經單片機控制電路處理後的文字信息；單片機MSP430通過 RS232/485連接串口伺服器，用於和上位機PC端中心軟體進行串行通訊； 由於交通誘導複合屏除了具有固定圖形直觀顯示的功能，還具有文字提示 功能，則在控制板上設置了兩個串行通訊口 C0M1和COM2 口； C0M1 口用於 與PC端控制軟體進行即時遠程通訊；COM2 口用於連接混合屏中的文字顯 示屏，通過顯示屏的串口控制協議對顯示屏進行控制，並實時發布相關文 字信息。
所述單片機電連接分段顯示數據設置電路，用來設置分段的總數以及 每段使用的模塊數；所述分段顯示數據設置電路是一個16位的跳線開關， 無跳線連接時，輸入為高電平，連接跳線後，輸入為低電平；其包含的電 阻為限流電阻，使電流不超過單片機MSP430的管腳額定電流；
控制板上電時，通過讀取分段顯示數據設置電路的數值來初始化相應 的數據寄存器，對光帶段自動進行分配，並初始光帶段為全綠顯示；
默認情況下，光帶段亮度調節控制為自動亮度調節模式，即不需要人 為控制亮度來進行亮度調節，亮度為0—7， 8級可調。
所述單片機控制電路還電連接有光帶屏亮度採樣電路，用於將光帶屏
亮度採樣電路採集的光帶屏光強信息處理後進行光帶屏亮度調整；光帶屏 亮度採樣電路包括一個10M的高精度光敏電阻R8和一個與光敏電阻R8串 聯的分壓電阻PHR1，利用光敏電阻可變的特性，輸出不同的電壓到單片機 MSP430F1611的AD轉換通道，以此進行光強的監測，並由單片機將光強信 號處理後，改變LED的亮度。所述驅動連接電路電連接單片機控制電路，用於將單片機控制電路輸 出的驅動控制信號增強後輸出；基於上述，所述驅動連接電路包括電源驅 動連接電路和數據驅動連接電路；
所述電源驅動連接電路採用光耦4N35進行光電隔離後輸出端控制24V 電源的通斷，以輸出穩定的P麗信號；所述數據驅動連接電路採用數據緩 衝晶片74HC245，以提高驅動控制信號的驅動能力，所述數據驅動連接電 路進行數據驅動時，經過74HC245數據緩衝晶片提高信號的驅動能力後， 連接到後級驅動板信號輸入端來進行信號的控制、傳遞。
所述驅動連接電路電連接顯示模塊驅動電路，所述顯示模塊驅動電路 電連接光帶顯示模塊電路。
PC上位機中心軟體通過控制中心採集的交通數據經處理後，發送控制 命令即相關顯示數據到控制板電路，控制板電路接收到相關命令後動作， 使用單片機內部的P麗輸出電路輸出信號來控制顯示模塊的電源埠，並 把紅，綠，黃顏色驅動數據通過驅動連接電路把驅動控制信號增強後，輸 出到顯示模塊驅動板電路來驅動光帶顯示模塊的顏色、亮度以及電源的開 關，從而顯示出不同的道路的交通情況。
如圖3和圖5所示，所述驅動板電路即顯示模塊驅動電路，它包括電 源P麗驅動控制電路、RYG顯示驅動控制電路和信號級聯控制電路；
所述電源驅動連接電路電連接電源P麗驅動控制電路，所述數據驅動 連接電路電連接信號級聯控制電路，所述信號級聯控制電路電連接RYG顯 示驅動控制電路；所述電源P麗驅動控制電路和所述RYG顯示驅動控制電 路分別電連接光帶顯示模塊電路。
所述電源PWM驅動控制電路採用雙P-CHA麗AL M0SFET晶片SI4948BEY， 使用光耦隔離後的PWM信號作為其控制信號，以達到控制光帶顯示模塊電 路的電源通斷；該晶片SI4948BEY V。-s具有60V耐壓電平，且1。可通過最 大3A的電流，完全可以驅動16塊光帶顯示模塊電路；所述信號級聯控制電路採用信號驅動中繼晶片74HC245作為驅動芯 片，以增強驅動信號的驅動能力，作為信號中繼，使信號不至於在串行級 聯中減弱；
所述RYG顯示驅動控制電路採用驅動晶片TPIC6B595，以控制光帶顯 示模塊電路的色彩，該驅動晶片TPIC6B595除了具有普通74HC595的串入 並出功能外，主要特點是其輸出管腳為0D門，其耐壓值為V。s為50V，且 每個管腳可提供1。為150mA，則每一個管腳可單獨控制一個光帶顯示模塊 電路；驅動板電路上有6塊3組驅動晶片TPIC6B595，組成紅、黃、綠三 種顏色組，每組可控制16塊光帶顯示模塊電路對應的顏色。
所述顯示模塊驅動電路即驅動板電路，通過IOP雙排線與控制板電路 相連接，從控制板電路驅動連接電路輸出的各種控制信號輸出到驅動板電 路上，驅動板電路根據驅動信號，來輸出高低電平控制相應光帶顯示模塊 電路的亮與滅以及點亮與熄滅何種顏色的LED燈管，完成固定道路圖形的 顯示。
如圖6所示，所述光帶顯示模塊電路包括紅色LED燈組電路、綠色LED 燈組電路和黃色LED燈組電路；紅色LED燈組電路、綠色LED燈組電路和 黃色LED燈組電路是由24VDC供電的三組共陽極電路，其中，值得注意的 是三種顏色的LED燈組電路的限流電阻阻值需要根據總供電直流電壓24V 進行測算。
最後應當說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其 限制；儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技 術人員應當理解依然可以對本發明的具體實施方式
進行修改或者對部分技 術特徵進行等同替換；而不脫離本發明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發 明請求保護的技術方案範圍當中。
權利要求
1、一種交通誘導複合屏控制電路，其特徵在於該電路包括單片機控制電路、單片機供電電路、單片機復位電路、通訊電路、驅動連接電路、顯示模塊驅動電路和光帶顯示模塊電路；所述光帶顯示模塊電路包括共陽極的紅色LED燈組電路、綠色LED燈組電路和黃色LED燈組電路；其中，所述單片機控制電路電連接分段顯示數據設置電路，通過讀取分段顯示數據設置電路的數值來初始化相應的數據寄存器；所述單片機控制電路電連接通訊電路，用於讀取通訊電路接收到的上位機交通信息、並發送經單片機控制電路處理後的文字信息；所述驅動連接電路電連接單片機控制電路，用於將單片機控制電路輸出的驅動控制信號增強後輸出；所述驅動連接電路電連接顯示模塊驅動電路，所述顯示模塊驅動電路電連接光帶顯示模塊電路。
2、 根據權利要求l所述的交通誘導複合屏控制電路，其特徵在於所 述單片機控制電路還連接有光帶屏亮度採樣電路，用於將光帶屏亮度採樣 電路採集的光帶屏光強信息處理後進行光帶屏亮度調整。
3、 根據權利要求l所述的交通誘導複合屏控制電路，其特徵在於所 述分段顯示數據設置電路是一個16位的跳線開關。
4、 根據權利要求l所述的交通誘導複合屏控制電路，其特徵在於所 述驅動連接電路包括電源驅動連接電路和數據驅動連接電路；所述顯示模塊驅動電路包括電源PWM驅動控制電路、RYG顯示驅動控 制電路和信號級聯控制電路；所述電源驅動連接電路電連接電源P麗驅動控制電路，所述數據驅動 連接電路電連接信號級聯控制電路，所述信號級聯控制電路電連接RYG顯 示驅動控制電路；所述電源P觀驅動控制電路和所述RYG顯示驅動控制電路分別電連接 光帶顯示模塊電路。
5、 根據權利要求4所述的交通誘導複合屏控制電路，其特徵在於所述電源PWM驅動控制電路採用光耦4N35，以輸出穩定的P麗信號；所述數據驅動連接電路採用數據緩衝晶片74HC245,以提高驅動控制 信號的驅動能力；所述電源PWM驅動控制電路釆用雙P-CHA麗AL M0SFET晶片SI4948BEY， 以P麗信號作為控制信號控制光帶顯示模塊電路的電源通斷；所述信號級聯控制電路採用信號驅動中繼晶片74HC245，以增強驅動 信號的驅動能力；所述RYG顯示驅動控制電路採用驅動晶片TPIC6B595，以控制光帶顯 示模塊電路的色彩。
6、 根據權利要求l所述的交通誘導複合屏控制電路，其特徵在於所 述單片機控制電路採用16位單片機MSP430。
7、 根據權利要求l所述的交通誘導複合屏控制電路，其特徵在於所 述單片機供電電路採用直流穩壓晶片SP1117供電，所述直流穩壓晶片 SP1117的輸入端和輸出端各連接一隻接地的濾波電容。
8、 根據權利要求l所述的交通誘導複合屏控制電路，其特徵在於所 述單片機復位電路採用集成復位電路晶片SP706R進行復位。
9、 根據權利要求l所述的交通誘導複合屏控制電路，其特徵在於所 述通訊電路包括RS232通訊電路和RS485通訊電路，所述RS232通訊電路 採用串行通訊晶片MAX232，所述串行通訊晶片MAX232連接2個COM 口 ； 所述RS485通訊電路採用電平轉換晶片SP3485。
全文摘要
本發明提供一種交通誘導複合屏控制電路，該電路包括單片機控制電路、單片機供電電路、單片機復位電路、通訊電路、驅動連接電路、顯示模塊驅動電路、光帶顯示模塊電路；光帶顯示模塊電路包括紅色LED燈組電路、綠色LED燈組電路和黃色LED燈組電路；其中，單片機控制電路電連接分段顯示數據設置電路，單片機控制電路電連接通訊電路，用於讀取通訊電路接收到的上位機交通信息、並發送經單片機控制電路處理後的文字信息；驅動連接電路電連接單片機控制電路，驅動連接電路電連接顯示模塊驅動電路，顯示模塊驅動電路電連接光帶顯示模塊電路。該電路具有電路結構簡單實用、功耗低、工作性能穩定的優點。
文檔編號G09G3/14GK101436350SQ20081023146
公開日2009年5月20日 申請日期2008年12月22日 優先權日2008年12月22日
發明者餘建華, 斌 田 申請人:生茂光電科技股份有限公司