CN202677623U - 一种新型红绿灯亮度自动控制实现装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型红绿灯亮度自动控制实现装置，该装置包括红绿灯、MCU控制器、电源电路、光控及复位电路，所述MCU控制器通过电源电路连接红绿灯，该装置还安装有实时时钟芯片，即可以在不用增加太大的硬件电路设计的成本上大大提高交通信号灯红绿灯的显示性能，使红绿灯的亮度显示更好的符合人眼的时间要求，提高交通出行的安全性，并实现节能减排；同时，又能保持传统的交通信号灯简洁的安装和调试方式不变，从而实现不增加额外成本实现性能上质的飞跃。
Description
技术领域
本实用新型涉及道路交通的交通控制领域，具体涉及一种新型红绿灯亮度自动控制实现装置。
背景技术
现有的交通信号灯通常为LED发光管组成的点阵发光盘，其内部由直流电压驱动；由于现有的交通信号灯内部的直流电源电压通常是固定的，所以交通信号灯在任何时刻的显示亮度都使固定的，当夜晚来领室外光线变暗时，交通信号灯的发光亮度并没有降低，因此交通信号灯的亮度会过大，容易造成机动车驾驶员视觉炫目的感觉，存在交通隐患；同时，夜晚的交通信号灯过大的亮度，也会造成不必要的电能浪费，不利于节能减排。针对现有的交通信号灯显示亮度的缺点，提出如下改进：
a)改进红绿灯灯亮度显示的控制为自动控制方式。
b)自动根据日出日落时间控制红绿灯的亮度输出，日出时亮度升高，日落后亮度降低。
对日落后的时间辅助光敏控制，根据日落后的室外光线强度的逐渐降低精细的控制红绿灯的亮度逐渐降低。
实用新型内容
本实用新型解决上述问题提供一种新型红绿灯亮度自动控制实现装置，针对不同的地理位置所处的经纬度不同以及不同的季节日期，日出日落时间也不同本发明采用RTC实时时钟***自动计算当地的日出日路时间，根据日出日落 时间交替的变化，红绿灯亮度控制***更随日出日路时间变化进行亮度自动控制。
为解决上述问题，本实用新型通过以下方案来实现：一种新型红绿灯亮度自动控制实现装置，该装置包括红绿灯、MCU控制器、电源电路、光控及复位电路，所述MCU控制器通过电源电路连接红绿灯，该装置还安装有实时时钟芯片，该装置通过模拟的光强信号转变成MCU控制器可以识别的数字信号，根据当前环境光强计算出红绿灯的LED发光部件需要的驱动电压，对红绿灯的LED发光部件的输出电压进行精准的控制。
所述光控及复位电路上连接有光敏电阻。
所述红绿灯包括若干个LED组件。
所述实时时钟芯片连接时钟电路。
本实用新型即可以在不用增加太大的硬件电路设计的成本上大大提高交通信号灯红绿灯的显示性能，使红绿灯的亮度显示更好的符合人眼的时间要求，提高交通出行的安全性，并实现节能减排；同时，又能保持传统的交通信号灯简洁的安装和调试方式不变，从而实现不增加额外成本实现性能上质的飞跃。
以下是结合具体实施方式与附图说明对本实用新型做进一步的描述：
附图说明
图1是本实用新型流程图；
图2是本实用新型控制流程图；
图3是本实用新型电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，一种新型红绿灯亮度自动控制实现装置，该装置包括红绿灯、 MCU控制器、电源电路、光控及复位电路，所述MCU控制器通过电源电路连接红绿灯，该装置还安装有实时时钟芯片，该装置通过模拟的光强信号转变成MCU控制器可以识别的数字信号，根据当前环境光强计算出红绿灯LED发光部件需要的驱动电压，对红绿灯的LED发光部件的输出电压进行精准的控制。
启动装置后，读取实时时钟芯片***日期时间，根据读取的日期时间查询数据库，再通过MCU控制器计算日出日落时间点：
当日出时间段时，外部光强变强，MCU控制器调整信号灯输出部的电压控制PWM信号，使输出电压逐渐增强，红绿灯亮度自动调整。
当日出时间段时，外部光强变弱，MCU控制器调整信号灯输出部的电压控制PWM信号，使输出电压逐渐降低，红绿灯亮度自动调整。
如图2、图3所示，通过MCU U3模拟I2C总线读取实时时钟芯片U4内部的当前日期和时间，通过MCU U3内部数据库查询计算出当前红绿灯所处地理位置的日出日落时刻点，判断红绿灯是即将进入白天工作模式还是即将进入夜晚工作模式。
由电阻R9、R7、RL1(光敏电阻)、R10构成的分压电路，当环境光强变化时，RL1的阻值会发生变化，光强越强，RL1的阻值越小，相反则RL1阻值越大，因此通过MCU U3的AD转换通道ADC0在R9上端采样电压即反应外部环境的光强，当外部光强越大，R9上端的电压越小，反之则越大，通过MCU读取此电压值并通过内部软件智能计算，红绿灯***可以自我感知外部环境光照的强度，为红绿灯亮度自动控制提供数据依据。
红绿灯的亮度控制取决于红绿灯显示LED点阵的输入电压”VLEDOUT”值的大小，电压越大，红绿灯的亮度越高，电压越小，红绿灯的亮度越低。
由MCU U3的AD转换通过ADC1通过分压电阻R3，R4采集R4上端的电压再 由软件计算出红绿灯显示LED点阵的输入电压”VLEDOUT”的值；MCU U3的P1.3输出PWM调制信号到电阻R11和电容C13组成的RC网络产生的控制电压“VADJ”控制U1输出直流电压“VLEDOUT“。
方法及软件：通过MCU对RTC芯片U4的通讯，获取当前的日期时间，软件根据当前日期时间比对内部数据库找出当前地理位置的日出日落时间点，进入白天和夜晚的红绿灯控制模式；当到达日出时间红绿灯进入白天工作模式，软件根据获取的外部光强数据逐渐增加红绿灯显示LED点阵的输入电压；当到达日落时间红绿灯进入夜晚工作模式，软件根据获取的外部光强数据逐渐降低红绿灯显示LED点阵的输入电压。
Claims (4)
1.一种新型红绿灯亮度自动控制实现装置，其特征在于：该装置包括红绿灯、MCU控制器、电源电路、光控及复位电路，所述MCU控制器通过电源电路连接红绿灯，该装置还安装有实时时钟芯片。
2.根据权利要求1所述的新型红绿灯亮度自动控制实现装置，其特征在于：所述光控及复位电路上连接有光敏电阻。
3.根据权利要求1所述的新型红绿灯亮度自动控制实现装置，其特征在于：所述红绿灯包括若干个LED组件。
4.根据权利要求1所述的新型红绿灯亮度自动控制实现装置，其特征在于：所述实时时钟芯片连接时钟电路。
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| CN105788317A (zh) * | 2014-12-11 | 2016-07-20 | 朱虹斐 | 太阳能交通灯 |
| CN112291900A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-01-29 | 一汽奔腾轿车有限公司 | 一种汽车信号灯发光强度自动控制***及控制方法 |
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2012
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