專利名稱：一種用于道路交通信號控制機的控制主板電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及智能交通工程領域，具體是一種道路交通信號控制機。
背景技術：
國內使用的道路交通信號控制機通常采用模塊化設計，控制主板電路是其核心單 元，很多設計中控制主板電路沒有用戶操作接口，需要外接一個手持操作裝置或電腦才能 實現對控制機的操作；一些控制主板設計中有用戶接口，但是按鈕和顯示界面過于簡單，用 戶不能在現場通過控制機的操作界面使用全部功能。
發明內容本實用新型針對目前現有道路交通信號控制機控制主板設計中存在操作不便，需 要借助手持操作裝置或電腦才能實現全功能操作的缺陷，設計出一種用于道路交通信號控 制機控制主板電路，具有豐富的操作鍵盤，數碼管陣列、LED指示燈陣列，可以實現對控制機 的全功能操作。為了達到上述目的，本實用新型的技術方案為一種用于道路交通信號控制機的 控制主板電路，包括控制模塊、鍵盤、數碼管陣列、LED指示燈陣列、功能設置按鈕，所述控制模塊包括微處理器、擴展SPI串口輸出邏輯電路、通用串口、鍵盤接口、 存儲器、計時日歷時鐘、穩壓電源；微處理器與鍵盤接口、存儲器以及日歷時鐘連接；微處 理器的數據端口和擴展SPI串口輸出邏輯電路連接，擴展SPI串口輸出邏輯電路驅動數碼 管陣列和LED指示燈陣列；功能設置按鈕通過鍵盤接口和微處理器連接，微處理器通過并行端口直接讀取功 能設置按鈕狀態；鍵盤通過鍵盤接口和微處理器連接，微處理通過并行端口直接讀取鍵盤狀態。作為優選，所述的微處理器還連接有用于提示用戶按鈕到位的蜂鳴器。作為優選，所述的數碼管陣列為十位七段數碼管陣列，十位七段數碼管陣列驅動 使用10個串行連接的串入并出移位寄存器，每個移位寄存器的8位并行輸出端口和一個七 段數碼管對應。作為優選，所述的鍵盤為六行三列鍵盤，通過鍵盤接口和微處理器連接，微處理器 通過并行端口直接讀取六行三列鍵盤狀態。作為優選，所述的LED指示燈陣列具有65個LED指示燈，其中一個LED指示燈直 接受微處理器的一個端口控制；64個LED指示燈驅動使用8個串行連接的串入并出移位寄 存器，每個移位寄存器的一位并行輸出端口和一個LED指示燈對應。作為優選，所述的微處理器采用8051處理器，通過一個8位地址鎖存器控制的總 線和鍵盤接口、存儲器以及計時日歷時鐘連接；微處理器的一個串口用作通用型接口和外 部模塊連接通信。作為優選，所述的存儲器采用可讀寫EEPROM存儲器。[0014]作為優選，所述的控制模塊位于主板電路右側、鍵盤位于主板電路中間偏右、數碼 管陣列位于左上部、LED指示陣列位于數碼管陣列下方，功能設置按鈕位于LED指示燈陣列 下方。本實用新型設計中提供了 28個操作按鈕，10位七段數碼管陣列、65個LED指示燈 陣列，并具有日歷時間、信息存儲功能，可以實現對道路交通信號控制機的全功能操作，使 交通指揮現場操作更簡潔方便。

圖1為本實用新型的控制主板電路布局；圖2為本實用新型的控制主板電路框圖；圖3為本實用新型的LED指示燈陣列示意圖；圖4為本實用新型的數碼管陣列示意圖；圖5為本實用新型的六行三列鍵盤示意圖；圖6為本實用新型的功能設置按鈕盤示意圖。
具體實施方式
如圖1、2所示，一種用于道路交通信號控制機控制主板電路，由控制模塊、六行三 列鍵盤、十位七段數碼管陣列、LED指示燈陣列、功能設置按鈕等組成控制模塊位于電路右側、六行三列鍵盤位于電路中間偏右、十位七段數碼管陣列 位于左上部、LED指示陣列位于七段數碼管陣列下方，功能設置按鈕位于LED指示燈陣列下方。控制模塊由微處理器、擴展SPI串口輸出邏輯電路、通用串口、鍵盤接口、非易失 存儲器、日歷時鐘、蜂鳴器、5V穩壓電源組成。微處理器采用8位8051處理器，使用一個8 位地址鎖存器控制的總線和鍵盤接口、非易失存儲器以及日歷時鐘連接；微處理器的一個 串口用作通用型接口和外部模塊連接通信；微處理器的數據端口和擴展SPI串口輸出邏輯 電路連接，擴展SPI串口輸出邏輯電路使用3個或非集成電路組成，把一路SPI串口擴展4 路，驅動數碼管陣列和LED指示燈陣列，兩路保留；鍵盤接口采用8位并行總線直接讀取按 鍵數據；非易失存儲器采用64K字節可讀寫EEPROM存儲器；日歷時鐘具有年月日、時分秒、 星期計時功能；電路還帶有一個蜂鳴器用于提示用戶按鈕到位；5V穩壓電源采用三端線性 穩壓電源。十位七段數碼管陣列驅動使用10個串行連接的串入并出移位寄存器，每個移位 寄存器的8位并行輸出端口和一個七段數碼管對應。LED指示燈陣列具有65個LED指示燈組成，其中一個LED指示燈直接受微處理器 的一個端口控制；64個LED指示燈驅動使用8個串行連接的串入并出移位寄存器，每個移 位寄存器的一位并行輸出端口和一個LED指示燈對應。功能設置按鈕，一共有10個，通過鍵盤接口和微處理器連接，微處理器通過并行 端口直接讀取設置功能按鈕狀態。六行三列鍵盤，一共有18個按鈕組成，通過鍵盤接口和微處理器連接，微處理通 過并行端口直接讀取六行三列鍵盤狀態。[0029]微處理器采用型號為STC11F52XE的增強型8051 ；擴展SPI串行接口邏輯電路采用3個74HC02集成電路實現一路SPI串口擴展成4路；鍵盤接口采用一個74HC244總線驅 動器實現對所有鍵盤電路連接；非易失存儲器采用型號為28C64的EEPROM可讀寫存儲器具 有64K字節容量；日歷時鐘使用DS12C887+實時鐘集成模塊，內置有時鐘保持電路，可以提 供年月日、星期、時分秒的準確時間信息；5V穩壓電源采用LM7805三端穩壓器；通用串口采 用TTL電平輸出，也可使用SP232轉化為RS232電平輸出；七段數碼管采用帶有小數點的8 字數碼管；LED指示陣列由65個紅黃綠白LED發光二極管組成；蜂鳴器由三極管2SA1015 驅動，三極管基極由微處理器端口直接控制。如圖3所示，LED指示陣列中的每一個LED發光二極管都和移位寄存器的一個并 行輸入口連接，其中的移位寄存器采用8個74HC595型號的串入并出移位寄存器相互串聯， 末尾一個移位寄存器的串行輸入連接擴展SPI串行輸出邏輯電路。如圖4所示，七段數碼管陣列中的每一個數碼管都和一個移位寄存器的并行輸入 口連接，其中的移位寄存器采用10個74HC595型號的串入并出移位寄存器相互串聯，末尾 一個移位寄存器的串行輸入連接擴展SPI串行輸出邏輯電路。如圖5所示，鍵盤具有0、數字按鍵，校時按鍵Tl，T2，功能鍵F1 F6。所有按鍵信 號通過鍵盤接口和微處理器連接。如圖6所示，具有JfJlO設置功能鍵。所有按鍵信號通過鍵盤接口和微處理器連 接。
權利要求一種用于道路交通信號控制機的控制主板電路，包括控制模塊、鍵盤、數碼管陣列、LED指示燈陣列、功能設置按鈕，其特征在于，所述控制模塊包括微處理器、擴展SPI串口輸出邏輯電路、通用串口、鍵盤接口、存儲器、計時日歷時鐘、穩壓電源；微處理器與鍵盤接口、存儲器以及日歷時鐘連接；微處理器的數據端口和擴展SPI串口輸出邏輯電路連接，擴展SPI串口輸出邏輯電路驅動數碼管陣列和LED指示燈陣列；功能設置按鈕通過鍵盤接口和微處理器連接，微處理器通過并行端口直接讀取功能設置按鈕狀態；鍵盤通過鍵盤接口和微處理器連接，微處理通過并行端口直接讀取鍵盤狀態。
2.根據權利要求1所述的一種用于道路交通信號控制機的控制主板電路，其特征在 于，所述的微處理器還連接有用于提示用戶按鈕到位的蜂鳴器。
3.根據權利要求1所述的一種用于道路交通信號控制機的控制主板電路，其特征在 于，所述的數碼管陣列為十位七段數碼管陣列，十位七段數碼管陣列驅動使用10個串行連 接的串入并出移位寄存器，每個移位寄存器的8位并行輸出端口和一個七段數碼管對應。
4.根據權利要求1所述的一種用于道路交通信號控制機的控制主板電路，其特征在 于，所述的鍵盤為六行三列鍵盤，通過鍵盤接口和微處理器連接，微處理器通過并行端口直 接讀取六行三列鍵盤狀態。
5.根據權利要求1所述的一種用于道路交通信號控制機的控制主板電路，其特征在 于，所述的LED指示燈陣列具有65個LED指示燈，其中一個LED指示燈直接受微處理器的 一個端口控制；64個LED指示燈驅動使用8個串行連接的串入并出移位寄存器，每個移位 寄存器的一位并行輸出端口和一個LED指示燈對應。
6.根據權利要求1所述的一種用于道路交通信號控制機的控制主板電路，其特征在 于，所述的微處理器采用8051處理器，通過一個8位地址鎖存器控制的總線和鍵盤接口、存 儲器以及計時日歷時鐘連接；微處理器的一個串口用作通用型接口和外部模塊連接通信。
7.根據權利要求1所述的一種用于道路交通信號控制機的控制主板電路，其特征在 于，所述的存儲器采用可讀寫EEPROM存儲器。
8.根據權利要求1至7所述的任一權利要求所述的一種用于道路交通信號控制機的 控制主板電路，其特征在于，所述的控制模塊位于主板電路右側、鍵盤位于主板電路中間偏 右、數碼管陣列位于左上部、LED指示陣列位于數碼管陣列下方，功能設置按鈕位于LED指 示燈陣列下方。
專利摘要本實用新型公開了一種用于道路交通信號控制機的控制主板電路，包括控制模塊、鍵盤、數碼管陣列、LED指示燈陣列、功能設置按鈕，控制模塊包括微處理器、擴展SPI串口輸出邏輯電路、通用串口、鍵盤接口、存儲器、計時日歷時鐘、穩壓電源；微處理器與鍵盤接口、存儲器以及日歷時鐘連接；微處理器的數據端口和擴展SPI串口輸出邏輯電路連接，擴展SPI串口輸出邏輯電路驅動數碼管陣列和LED指示燈陣列；功能設置按鈕通過鍵盤接口和微處理器連接，鍵盤通過鍵盤接口和微處理器連接。本實用新型提供28個操作按鈕，10位七段數碼管陣列、65個LED指示燈陣列，可以實現對道路交通信號控制機的全功能操作，使交通指揮現場操作更簡潔方便。
文檔編號G08G1/07GK201562365SQ20092029451
公開日2010年8月25日 申請日期2009年12月17日 優先權日2009年12月17日
發明者萬會民, 占曉斌, 孟建明, 張云, 張宏靚, 張盎然, 楊國平, 楊洪華, 沈雅婕, 程邦, 章宗興, 管滿泉, 胡立平, 郭敏, 陳琳, 黃云 申請人:浙江富陽市新源交通電子有限公司