專利名稱：一種基于光照強(qiáng)度大小的動(dòng)態(tài)交通限速標(biāo)志的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種動(dòng)態(tài)交通限速標(biāo)志，特別涉及一種基于光照強(qiáng)度大小變化的動(dòng)態(tài)交通限速標(biāo)志。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，越來越多的車輛在道路上行駛，然而道路交通事故也逐漸增多，尤其是由于車速過快而發(fā)生的交通事故，因此，為了防止車速過快，設(shè)計(jì)了各種各樣的交通限速標(biāo)志?，F(xiàn)有的限速標(biāo)志有兩種類型，一種是靜態(tài)的限速標(biāo)志，一種是可變限速標(biāo)志。目前由于靜態(tài)的限速標(biāo)志成本低，安裝方便，因此被廣泛應(yīng)用于道路上，但這一類標(biāo)志由于限速值是一定的，不會(huì)因天氣狀況，路面狀況，交通狀況的改變而改變，因此有著相當(dāng)大的局限性?？勺兿匏贅?biāo)志研究發(fā)展也較早，有的是根據(jù)交通流的特點(diǎn)，提出相應(yīng)的交通流限速相關(guān)制約模型及其控制算法，有的是適用于交通監(jiān)控系統(tǒng)使用的可變限速標(biāo)志，但這些標(biāo)志都是需要終端控制，并且成本較高，應(yīng)用較少。目前，隨著車流量的劇增和道路的不斷完善，各個(gè)限速路段對動(dòng)態(tài)限速標(biāo)志的要求日益迫切。由于天氣狀況的變化，如下雨天氣、大霧天氣等，道路上車輛的行駛車速有著很明顯的差別，下雨天由于道路濕滑，光線較差，車速應(yīng)該放慢；天氣晴朗時(shí)光線較好，能見度較高，車速可相應(yīng)的提高，因此，動(dòng)態(tài)準(zhǔn)確的限制車速值是道路高效安全行車不可缺少的一部分，基于光照強(qiáng)度大小設(shè)置限速值技術(shù)可以根據(jù)當(dāng)天的天氣狀況動(dòng)態(tài)地調(diào)整限速值， 不管白天黑夜，都可以把限速值控制在安全高效的范圍，而目前還沒有根據(jù)光照強(qiáng)度大小而設(shè)置交通限速值的研究或產(chǎn)品，因此具有很大的研究價(jià)值和應(yīng)用前景。光敏電阻又稱光導(dǎo)管，常用的制作材料為硫化鎘，另外還有硒、硫化鋁、硫化鉛和硫化鉍等材料。這些制作材料具有在特定波長的光照射下，其阻值迅速減小的特性。這是由于光照產(chǎn)生的載流子都參與導(dǎo)電，在外加電場的作用下作漂移運(yùn)動(dòng)，電子奔向電源的正極， 空穴奔向電源的負(fù)極，從而使光敏電阻器的阻值迅速下降。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于光照強(qiáng)度大小的動(dòng)態(tài)交通限速標(biāo)志，它能夠解決現(xiàn)有靜態(tài)限速牌和可變限速標(biāo)志的缺點(diǎn)，即能夠根據(jù)光照強(qiáng)度大小動(dòng)態(tài)改變限速值大小，使行車達(dá)到安全高效的目的。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種基于光照強(qiáng)度大小的動(dòng)態(tài)交通限速標(biāo)志，包括光控調(diào)壓電路、單片機(jī)和LED 顯示電路，所述的光控調(diào)壓電路、單片機(jī)和LED顯示電路依次相連。本實(shí)用新型還具有以下技術(shù)特征所述的光控調(diào)壓電路為基于光敏電阻的光控調(diào)壓電路。所述的單片機(jī)為89C51。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下技術(shù)優(yōu)勢[0012]它根據(jù)現(xiàn)場光照強(qiáng)度大小，通過基于光敏電阻的光控調(diào)壓電路，單片機(jī)根據(jù)電壓大小，判斷電壓的穩(wěn)定性以及電壓大小所處的范圍，可以輸出穩(wěn)定且切合實(shí)際的限速值。它能夠解決由于天氣狀況變化，光照強(qiáng)度變化等需改變限速值的目的，目前也沒有根據(jù)光照強(qiáng)度大小來控制交通限速標(biāo)志的限速值的產(chǎn)品。另外，本實(shí)用新型無需終端控制，結(jié)構(gòu)簡單，成本也十分的低廉，具有穩(wěn)定、價(jià)廉、實(shí)用的特點(diǎn)，有很大的應(yīng)用前景。

圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖；圖2為以光控調(diào)壓電路為中心的電路連接圖；圖3為以單片機(jī)為中心的電路連接圖；圖4為基于光照強(qiáng)度大小的動(dòng)態(tài)交通限速標(biāo)志的邏輯流程框圖；圖5為單片機(jī)89C51引腳圖；圖6為LED顯示交通限速標(biāo)志。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本實(shí)用新型的基于光照強(qiáng)度大小的動(dòng)態(tài)交通限速標(biāo)志，包括基于光敏電阻為傳感器的光控調(diào)壓電路、89C51單片機(jī)、LED顯示電路。其中光控調(diào)壓電路是以光敏電阻為傳感器，控制電壓大小，作為單片機(jī)的輸入信號(hào)。89C51單片機(jī)能夠根據(jù)電壓數(shù)值大小， 與不同電壓大小范圍相應(yīng)的限速值進(jìn)行比較得出相應(yīng)的限速值，并輸出控制信號(hào)。LED顯示電路，根據(jù)89C51單片機(jī)的輸出信號(hào)，以LED作為顯示對象的輸出設(shè)備。參照圖2，光控調(diào)壓電路主要包括電壓輸入輸出端、光敏電阻、整流橋、三端雙向可控硅開關(guān)元件、兩端交流開關(guān)元件、電容等，當(dāng)周圍光線變?nèi)鯐r(shí)引起光敏電阻的阻值增加， 使加在電容C上的分壓上升，進(jìn)而使可控硅的導(dǎo)通角增大，達(dá)到增大輸出端電壓的目的。反之，若周圍的光線變亮，則RG的阻值下降，導(dǎo)致可控硅的導(dǎo)通角變小，輸出端電壓也將同時(shí)下降，從而實(shí)現(xiàn)光照強(qiáng)度對電壓的控制。光控調(diào)壓電路中整流橋輸出的必須是直流脈動(dòng)電壓，不能將其用電容濾波變成平滑直流電壓，否則電路將無法正常工作。其主要原因在于直流脈動(dòng)電壓既能給可控硅提供過零關(guān)斷的基本條件，又可使電容C的充電在每個(gè)半周從零開始，準(zhǔn)確完成對可控硅的同步移相觸發(fā)。參見圖3，當(dāng)電壓信號(hào)傳入89C51單片機(jī)后，獲取電壓值大小，然后判斷電壓是否穩(wěn)定，如果電壓穩(wěn)定，將講電壓值與事先存入的電壓值范圍進(jìn)行比較，找出獲取的電壓值所處的范圍，再根據(jù)所處的范圍得出對應(yīng)的限速值，最后由單片機(jī)發(fā)出指令，使LED顯示電路轉(zhuǎn)變限速值大小。參見圖4，從邏輯流程框圖可以看出，本實(shí)用新型是根據(jù)獲取的電壓大小，與事先通過實(shí)驗(yàn)設(shè)立的電壓范圍對應(yīng)限速值的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行匹配，然后輸出限速值，這樣可以穩(wěn)定輸出，并且輸出的限速值都能保證是安全可靠的。本實(shí)用新型在具體操作過程中時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)1.由于某些偶然原因會(huì)造成光照強(qiáng)度突變，從而導(dǎo)致限速值變化，這樣不利于道路使用者觀察，因此，實(shí)施時(shí)必須檢測獲取的電壓值的穩(wěn)定性。[0026]2.由于白天和晚上的光照強(qiáng)度大小變化相差極大，所以就會(huì)造成電壓的變化差較大，因此，就必須通過實(shí)驗(yàn)找出該路段不同光照強(qiáng)度時(shí)所需設(shè)立的最佳限速值，再根據(jù)不同光照強(qiáng)度所對應(yīng)的電壓值大小，設(shè)置在一定范圍電壓范圍內(nèi)對應(yīng)一定的限速值的數(shù)據(jù)庫， 這樣可以提高實(shí)用性和安全性。3.由于光照強(qiáng)度時(shí)刻發(fā)生著變化，因此限速值時(shí)刻變化，并且限速值最好是整數(shù)或整十，因此必須設(shè)置一定電壓范圍對應(yīng)一個(gè)限速值。參見圖5，89C51是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀Flash程序存儲(chǔ)器和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM，器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元。它具有40個(gè)引腳，三級程序存儲(chǔ)器鎖定，32可編程I/O線，兩個(gè) 16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，5個(gè)中斷源，可編程串行通道，低功耗的閑置和掉電模式，片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路等主要特性。參照圖6，LED顯示電路中的限速標(biāo)志的制作嚴(yán)格按照交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的LED可變限速標(biāo)志技術(shù)條件。
權(quán)利要求1.一種基于光照強(qiáng)度大小的動(dòng)態(tài)交通限速標(biāo)志，其特征在于包括光控調(diào)壓電路、單片機(jī)和LED顯示電路，所述的光控調(diào)壓電路、單片機(jī)和LED顯示電路依次相連。
2.如權(quán)利要求1所述的基于光照強(qiáng)度大小的動(dòng)態(tài)交通限速標(biāo)志，其特征在于所述的光控調(diào)壓電路為基于光敏電阻的光控調(diào)壓電路。
3.如權(quán)利要求1所述的基于光照強(qiáng)度大小的動(dòng)態(tài)交通限速標(biāo)志，其特征在于所述的單片機(jī)為89C51。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于光照強(qiáng)度大小變化的動(dòng)態(tài)交通限速標(biāo)志，一種基于光照強(qiáng)度大小的動(dòng)態(tài)交通限速標(biāo)志，包括光控調(diào)壓電路、單片機(jī)和LED顯示電路，所述的光控調(diào)壓電路、單片機(jī)和LED顯示電路依次相連.本實(shí)用新型根據(jù)現(xiàn)場光照強(qiáng)度大小，通過基于光敏電阻的光控調(diào)壓電路，單片機(jī)根據(jù)電壓大小，判斷電壓的穩(wěn)定性以及電壓大小所處的范圍，可以輸出穩(wěn)定且切合實(shí)際的限速值。它能夠解決由于天氣狀況變化，光照強(qiáng)度變化等需改變限速值的目的，目前也沒有根據(jù)光照強(qiáng)度大小來控制交通限速標(biāo)志的限速值的產(chǎn)品。另外，本實(shí)用新型無需終端控制，結(jié)構(gòu)簡單，成本也十分的低廉，具有穩(wěn)定、價(jià)廉、實(shí)用的特點(diǎn)，有很大的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)G08G1/09GK202134109SQ20112024952
公開日2012年2月1日 申請日期2011年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者朱彤, 蔡光林, 郭春琳 申請人:長安大學(xué)