一種帶屏可充電式交通信號機的遙控裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種帶屏可充電式交通信號機的遙控裝置，包括手持遙控設(shè)備和分別安裝在多個交通信號機上的接收設(shè)備。手持遙控設(shè)備包括第一主控制器、第一無線收發(fā)器、按鍵掃描電路、顯示屏、屏幕驅(qū)動電路、鋰電池、電源管理電路、第一系統(tǒng)電源、第一USB接口電路和ADC基準電路。接收設(shè)備包括第二主控制器、第二無線收發(fā)器、狀態(tài)指示電路、第二系統(tǒng)電源和第二USB接口電路。第一主控制器通過第一無線收發(fā)器和第二無線收發(fā)器與第二主控制器交互連接。第二主控制器通過第二USB接口電路與交通信號機交互連接。該遙控裝置能夠彌補現(xiàn)有的交通信號機遙控裝置的不足，具有帶屏顯示、可充電、經(jīng)濟環(huán)保等特點。
【專利說明】一種帶屏可充電式交通信號機的遙控裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及智能交通控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種帶屏可充電式交通信號機的遙控裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]交通信號機遙控裝置用于道路交通信號燈的運行控制，提高交通管理者對道路交通的現(xiàn)場管理效率，是城市交通系統(tǒng)的重要組成部分。當前的信號機遙控裝置主要有兩大類:一類是簡易版的遙控器，只有按鍵輸入和LED燈顯示，沒有顯示屏，無法顯示交通管控狀態(tài)等信息；另一類雖是帶屏的遙控器，但是帶有屏幕使得其功耗增大，使遙控器的工作時間大大減少，且其供電系統(tǒng)用的是普通的堿性干電池，所以使用一段時間就需要更換電池，非常的不經(jīng)濟環(huán)保。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種帶屏可充電式交通信號機的遙控裝置，該遙控裝置能夠彌補現(xiàn)有的交通信號機遙控裝置的不足，具有帶屏顯示、可充電、經(jīng)濟環(huán)保等特點。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0005]一種帶屏可充電式交通信號機的遙控裝置，包括手持遙控設(shè)備和分別安裝在多個交通信號機上的接收設(shè)備。
[0006]所述的手持遙控設(shè)備包括第一主控制器、第一無線收發(fā)器、按鍵掃描電路、顯示屏、屏幕驅(qū)動電路、鋰電池、電源管理電路、第一系統(tǒng)電源、第一 USB接口電路和ADC基準電路。所述的接收設(shè)備包括第二主控制器、第二無線收發(fā)器、狀態(tài)指示電路、第二系統(tǒng)電源和第二 USB接口電路。所述的第一主控制器通過第一無線收發(fā)器和第二無線收發(fā)器與第二主控制器交互連接。所述的第二主控制器通過第二 USB接口電路與交通信號機交互連接。
[0007]所述的按鍵掃描電路的輸出端接第一主控制器的輸入端。所述的顯示屏的輸入端分別與第一主控制器和屏幕驅(qū)動電路的輸出端相連。所述的鋰電池與電源管理電路交互連接，且鋰電池的輸出端接第一主控制器的輸入端。所述的電源管理電路，其輸入端接第一USB接口電路的輸出端，其輸出端分別與屏幕驅(qū)動電路、第一系統(tǒng)電源和ADC基準電路的輸入端相連。所述的第一系統(tǒng)電源分別為顯示屏、第一主控制器和第一無線收發(fā)器提供工作電源。所述的第一 USB接口電路與第一主控制器交互連接。
[0008]所述的狀態(tài)指示電路的輸入端接第二主控制器的輸出端。所述的第二系統(tǒng)電源分別為狀態(tài)指示電路、第二主控制器和第二無線收發(fā)器提供工作電源。
[0009]進一步的，所述的第一主控制器和第二主控制器均選用STM32L151CB型芯片。
[0010]進一步的，所述的第一無線收發(fā)器和第二無線收發(fā)器均選用SI4463型芯片。
[0011]進一步的，所述的顯示屏采用OLED屏，所述的屏幕驅(qū)動電路采用ISL97701型芯片。
[0012]進一步的，所述的第一USB接口電路為MINI USB，所述的第二USB接口電路為TypeA型USB。第一 USB接口電路的作用有三個，一是便于手持遙控設(shè)備的程序升級，二是用于外部電源直接給手持遙控設(shè)備供電，三是用于外部電源經(jīng)該USB接口與電源管理電路給鋰電池充電。第二 USB接口電路的作用有兩個，一是便于接收設(shè)備的程序升級，二是用于接收設(shè)備與交通信號機之間的信息交互，經(jīng)濟方便。
[0013]進一步的，所述的電源管理電路采用BQ24075型芯片。
[0014]進一步的，所述的第一系統(tǒng)電源和第二系統(tǒng)電源均采用XC6203型芯片。
[0015]進一步的，所述的ADC基準電路采用TL431型芯片。
[0016]本實用新型的有益效果為:
[0017](I)本實用新型基于無線控制，具有較強的機動性和靈活性，手持遙控設(shè)備攜帶方便，便于交通管理者進行人工干預，能夠有效減輕在突發(fā)的交通異常情況下交通管理者的工作強度，提高交通管理者對交通信號交叉口的現(xiàn)場管理效率，確保道路交通的實時暢通。
[0018](2)本實用新型通過在手持遙控設(shè)備上設(shè)置第一 USB接口電路、電源管理電路、第一系統(tǒng)電源與鋰電池，不僅能夠采用鋰電池為手持遙控設(shè)備提供工作電源，還能夠?qū)崿F(xiàn)外部電源經(jīng)第一 USB接口電路為手持遙控設(shè)備充電、提供工作電源，從而彌補了現(xiàn)有的信號機遙控設(shè)備因功耗大而需經(jīng)常更換電池的不足，滿足經(jīng)濟環(huán)保的需求。
[0019](3)本實用新型通過在手持遙控設(shè)備上設(shè)置顯示屏，能夠?qū)⒔煌ü芸氐葼顟B(tài)信息及時顯示，便于人機交互。
[0020]綜上所述，本實用新型能夠彌補現(xiàn)有的交通信號機遙控裝置的不足，具有帶屏顯示、可充電、經(jīng)濟環(huán)保等特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本實用新型中屏幕驅(qū)動電路的電路原理圖；
[0023]圖3是本實用新型中電源管理電路的電路原理圖。
[0024]其中:
[0025]1、手持遙控設(shè)備，2、接收設(shè)備，3、交通信號機，10、ADC基準電路，11、第一主控制器，12、第一無線收發(fā)器，13、按鍵掃描電路，14、顯示屏，15、屏幕驅(qū)動電路，16、鋰電池，17、電源管理電路，18、第一系統(tǒng)電源，19、第一 USB接口電路，21、第二主控制器，22、第二無線收發(fā)器，23、狀態(tài)顯示電路，24、第二系統(tǒng)電源，25、第二 USB接口電路。

【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明:
[0027]如圖1所示的一種帶屏可充電式交通信號機的遙控裝置，包括手持遙控設(shè)備I和分別安裝在多個交通信號機3上的接收設(shè)備2。
[0028]所述的手持遙控設(shè)備I包括第一主控制器11、第一無線收發(fā)器12、按鍵掃描電路13、顯示屏14、屏幕驅(qū)動電路15、鋰電池16、電源管理電路17、第一系統(tǒng)電源18、第一 USB接口電路19和ADC基準電路10。所述的接收設(shè)備2包括第二主控制器21、第二無線收發(fā)器22、狀態(tài)指示電路23、第二系統(tǒng)電源24和第二 USB接口電路25。所述的第一主控制器11通過第一無線收發(fā)器12和第二無線收發(fā)器22與第二主控制器21交互連接。所述的第二主控制器21通過第二 USB接口電路25與交通信號機3交互連接。
[0029]具體地說，所述的第一無線收發(fā)器12與第一主控制器11交互連接。所述的按鍵掃描電路13的輸出端接第一主控制器11的輸入端。所述的顯示屏14的輸入端分別與第一主控制器11和屏幕驅(qū)動電路15的輸出端相連。所述的鋰電池16與電源管理電路17交互連接，這樣既能夠?qū)崿F(xiàn)鋰電池經(jīng)過電源管理電路給第一系統(tǒng)電源供電，又能夠在鋰電池電量不足時，將外部電源接入第一 USB接口電路的輸入端，為鋰電池進行充電。第一系統(tǒng)電源為第一主控制器、顯示屏及第一無線收發(fā)器提供工作電源，鋰電池16的輸出端接第一主控制器11的輸入端，第一主控制器11能夠通過該連接采集鋰電池的電量。所述的電源管理電路17，其輸入端接第一 USB接口電路19的輸出端，其輸出端分別與屏幕驅(qū)動電路15、第一系統(tǒng)電源18和ADC基準電路10的輸入端相連。所述的第一系統(tǒng)電源18分別為顯示屏14、第一主控制器11和第一無線收發(fā)器12提供工作電源。所述的第一 USB接口電路19與第一主控制器11交互連接。
[0030]所述的第二無線收發(fā)器22與第二主控制器21交互連接。所述的狀態(tài)指示電路23的輸入端接第二主控制器21的輸出端。所述的第二 USB接口電路25與第二主控制器21交互連接。所述的第二系統(tǒng)電源24分別為狀態(tài)指示電路23、第二主控制器21和第二無線收發(fā)器22提供工作電源。
[0031]進一步的，所述的第一主控制器11和第二主控制器21均選用STM32L151CB型芯片。芯片STM32L151CB，是一個32位超低功耗Cortex_M3內(nèi)核的ARM處理器。STM32L151CB自帶標準的USB2.0接口，手持遙控設(shè)備和接收設(shè)備可以通過STM32L151CB的USB 口進行程序升級。STM32L151CB正常工作的電流為214uA/MHZ，這樣能夠使本實用新型所述遙控裝置的功耗大大降低。當手持遙控設(shè)備關(guān)機時，直接切斷整個裝置的電源來進一步降低功耗。
[0032]進一步的，所述的第一無線收發(fā)器12和第二無線收發(fā)器22均選用SI4463型芯片。SI4463芯片是高性能低電流的無線收發(fā)芯片，其收發(fā)芯片頻譜范圍幾乎覆蓋整個SUB-GHz，可從119MHz到1050MHz。該芯片的收發(fā)靈敏度可達到_126dBm，是接收靈敏度很高且待機/休眠電流低的一款芯片。SI4463芯片的最大輸出功率能達到+20dBm，開闊通信傳輸距離可高達3000米以上。
[0033]進一步的，為了在強陽光下有很好的顯示效果，手持遙控設(shè)備的顯示屏14采用1.54寸的OLED屏，屏幕分辨率為128*64。OLED屏自發(fā)光，在強光下顯示效果比較好，可視角度可達到170度。
[0034]所述的屏幕驅(qū)動電路15采用高效率的升壓芯片ISL97701，芯片ISL97701能夠進一步減少整機的功耗。屏幕驅(qū)動電路的電路原理圖如圖2所示。所述的屏幕驅(qū)動電路，也稱為屏幕驅(qū)動電壓電路。OLED屏幕需要一個12V到13V之間的驅(qū)動電壓，驅(qū)動電壓芯片選用intersil的升壓芯片ISL97701。ISL97701是一個高效率的升壓轉(zhuǎn)換芯片，其效率高達90%。它集成了升壓的FET、升壓的二級管和輸入斷開的場效應(yīng)管，使得設(shè)計電路更加的高效簡潔。如圖3所示，ISL97701的輸出電壓可以通過R34，R35來調(diào)節(jié)，Vout=VrefFB*(R34+R35)/R35=l.15*(390+39)/39=12.65V。為了更好的控制驅(qū)動電壓的輸出，本實用新型將ISL97701的NEN腳連接到第一主控制器的去控制，第一主控制器可以打開關(guān)閉ISL97701的輸出。ISL97701的NEN腳和主處理器的1 口電壓范圍不一樣，本實用新型采用一個NMOS來隔離。
[0035]進一步的，所述的鋰電池16采用可充電式聚合物鋰電池，并采用充電芯片BQ24075對電池進行充電管理。
[0036]進一步的，電源管理電路17，既用于在鋰電池以及外部USB直接供電之間進行切換，又用于通過第一 USB接口電路為鋰電池充電。如圖3所示，所述的電源管理電路17采用TI的BQ24075型芯片。該芯片帶6.6V的過壓保護閥值，輸入電流限制通過電阻R6來設(shè)置，充電電流可以通過R7來設(shè)置，電池的溫度可用熱敏電阻R8來檢測。如果電池溫度高于50° C，為了保護鋰電池就停止給鋰電池充電。分三個階段為電池充電，其中包括充電調(diào)節(jié)，恒流充電以及恒壓充電。當用鋰電池給整個系統(tǒng)供電時，VOUT從電池取電，VOUT的電壓也跟隨電池的電壓；當USB_5V有電壓輸入時，VOUT就會切換用USB_5V來供電，VOUT的電壓會跟隨USB_5V的電壓。
[0037]進一步的，所述的第一系統(tǒng)電源18和第二系統(tǒng)電源24均采用XC6203型芯片。XC6203型芯片是一款高精度低功耗3引腳正電壓的LDO芯片，具有很好的帶負載能力。
[0038]進一步的，所述的ADC基準電路10采用TL431型芯片。ADC基準電路，用于為第一主控制器提供穩(wěn)定的基準電壓，以便更準確的采集鋰電池的電量。TL431體積小，具有很好的穩(wěn)壓作用。
[0039]本實用新型的工作原理為:
[0040]通過按鍵掃描電路將操作人員觸發(fā)的按鍵轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號傳輸至第一主控制器11，第一主控制器11進行識別后，編碼成相應(yīng)的操作指令進行加密，然后再通過第一無線收發(fā)器12和第二無線收發(fā)器22傳輸至第二主控制器進行解密，第二主控制器21對解密后的操作指令進行識別后，通過第二USB接口電路25轉(zhuǎn)發(fā)給交通信號機3以控制交通信號機3響應(yīng)操作人員的遙控操作，同時向第一主控制器11發(fā)送應(yīng)答信號。
[0041]手持遙控設(shè)備i與接收設(shè)備2之間使用433MHz的無線頻率進行數(shù)據(jù)通信，第一無線收發(fā)器12和第二無線收發(fā)器22使用Silicon Labs公司推出的Si4463芯片。Si4463是高集成度、低功耗、多頻段的無線收發(fā)芯片，其接收靈敏度達到_126dB，可提供極佳的鏈路質(zhì)量，在擴大傳輸范圍的同時將功耗降至最低。在240?960MHz頻段內(nèi)，不加功率放大器時的最大輸出功率就可達+20dBm，設(shè)計良好時的收發(fā)距離最遠可達3km。
[0042]以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本實用新型權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種帶屏可充電式交通信號機的遙控裝置，其特征在于:包括手持遙控設(shè)備和分別安裝在多個交通信號機上的接收設(shè)備； 所述的手持遙控設(shè)備包括第一主控制器、第一無線收發(fā)器、按鍵掃描電路、顯示屏、屏幕驅(qū)動電路、鋰電池、電源管理電路、第一系統(tǒng)電源、第一 USB接口電路和ADC基準電路；所述的接收設(shè)備包括第二主控制器、第二無線收發(fā)器、狀態(tài)指示電路、第二系統(tǒng)電源和第二USB接口電路；所述的第一主控制器通過第一無線收發(fā)器和第二無線收發(fā)器與第二主控制器交互連接；所述的第二主控制器通過第二 USB接口電路與交通信號機交互連接； 所述的按鍵掃描電路的輸出端接第一主控制器的輸入端；所述的顯示屏的輸入端分別與第一主控制器和屏幕驅(qū)動電路的輸出端相連；所述的鋰電池與電源管理電路交互連接，且鋰電池的輸出端接第一主控制器的輸入端；所述的電源管理電路，其輸入端接第一 USB接口電路的輸出端，其輸出端分別與屏幕驅(qū)動電路、第一系統(tǒng)電源和ADC基準電路的輸入端相連；所述的第一系統(tǒng)電源分別為顯示屏、第一主控制器和第一無線收發(fā)器提供工作電源；所述的第一 USB接口電路與第一主控制器交互連接； 所述的狀態(tài)指示電路的輸入端接第二主控制器的輸出端；所述的第二系統(tǒng)電源分別為狀態(tài)指示電路、第二主控制器和第二無線收發(fā)器提供工作電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶屏可充電式交通信號機的遙控裝置，其特征在于:所述的第一主控制器和第二主控制器均選用STM32L151CB型芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶屏可充電式交通信號機的遙控裝置，其特征在于:所述的第一無線收發(fā)器和第二無線收發(fā)器均選用SI4463型芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶屏可充電式交通信號機的遙控裝置，其特征在于:所述的顯示屏采用OLED屏，所述的屏幕驅(qū)動電路采用ISL97701型芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶屏可充電式交通信號機的遙控裝置，其特征在于:所述的電源管理電路采用BQ24075型芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶屏可充電式交通信號機的遙控裝置，其特征在于:所述的第一系統(tǒng)電源和第二系統(tǒng)電源均采用XC6203型芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶屏可充電式交通信號機的遙控裝置，其特征在于:所述的ADC基準電路采用TL431型芯片。
【文檔編號】G08C17/02GK204256929SQ201420747457
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】岳彩林, 楊志華, 梁子君, 宋志洪, 張博, 宣林川, 王玉梅 申請人:安徽科力信息產(chǎn)業(yè)有限責任公司