專利名稱：交通流信息的傳輸裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種傳輸裝置，特別涉及一種對交通流信息進行傳輸的裝置。
技術背景
為了解決日趨嚴重的城市交通問題、改善現有城市交通系統的功能，我國各城市都逐步 建立了城市交通信號控制系統，該系統是面向整個城市的交通數據監(jiān)測、交通信號燈控制與 交通誘導的計算機控制系統，主要用于城市道路交通控制與管理。
在第三代交通控制解決方案中，大都引入了交通指揮控制中心，采用現代化手段對城市 的交通信號進行集中式的控制，使之提高道路的交通能力，減少交通阻塞。路口的交通信號 機同時具備交通流量采集功能，隨時將路口交通狀況信息上傳給中心控制機，中心控制機根 據各個路口的交通情況，經過算法處理運算后，將控制方案下傳到區(qū)域內各個路口的交通信 號機；
中心控制機做出控制決策的主要依據是路況信息，由于路況信息包含有大量的圖形圖像 信息，傳輸數據量非常巨大，并且有些路口交通流變化速度很快，中心控制機必須盡快做出 決策，這就要求路況信息必須盡決的傳遞到控制中心，而目前的交通信號機系統大多采用的 是RS232接口，其缺點是傳輸的速率較慢，同時RS-232通信方式的數據傳輸半徑十分有限， 遠遠不能滿足遠程傳輸的需求，且不能與Internet直接通信；其無論是傳輸速率或是傳輸半 徑都不能滿足目前日益發(fā)展的城市交通聯網控制的要求；而且還需要專門架設信號傳輸信 道。針對上述問題，在系統設計中一般采用將串口設備進行有效改進的方法來實現與Internet 進行通信，如更新原有系統，采用能夠接入Internet的新產品，或對原有系統的全部或局 部進行重新設計；采用這種方法可以有效解決系統連接到Internet的問題，但是成本較高、 周期也較長、需要投入大量的人力、物力和財力，不便于實施；因此迫切需要提供一種能實 現交通流信息的遠程傳輸且開發(fā)周期短、成本較低、易于實施的方案。 實用新型內容
本實用新型的目的在于提供一種交通流信息傳輸裝置，該裝置結構簡單、開發(fā)周期短、 能夠直接在現有交通信號機系統上二次開發(fā)以實現交通流信息遠程通信，以克服上述已有技 術的不足之處。
解決上述技術問題的技術方案是 一種交通流信息的傳輸裝置，包括中心控制機、硬件協議芯片、標準串口RS-232、電平轉換芯片、網絡隔離變壓器和RJ45頭；
所述的中心控制機，以下簡稱中控CPU，采用一塊支持ISP的微控制器以對數據進行 處理；
所述的硬件協議芯片是TCP/IP協議硬件芯片，它用于接入網絡實現交通流數據的遠程 通信；
所述的標準串口 RS-232用于與路口交通信號機控制板上的串口 RS232聯接，獲取存儲 在交通信號機上的交通流數據；
所述的電平轉換芯片將TTL電平與RS232電平進行互相轉換；
所述的網絡隔離變壓器用于隔離和轉換電壓；
所述的RJ45頭用于與網線聯接；
中控CPU通過電平轉換芯片與標準串口 RS-232聯接，中控CPU與硬件協議芯片的一 端以直接總線方式聯接，硬件協議芯片的另一端通過網絡隔離變壓器與RJ45頭相聯接。
其進一步技術方案是該傳輸裝置還包括一個與微控制器相聯接的LCD顯示模塊，該 LCD顯示模塊用于顯示當前系統工作參數。
由于采用上述結構，本實用新型之交通流信息的傳輸裝置具有以下有益效果
一、 能快速實現交通系統的遠程通信
本實用新型之交通流信息的傳輸裝置采用的硬件協議芯片中，內嵌有TCP/IP協議和以 太網的MAC控制器，在進行系統配置的時候，微控制器能夠根據交通信號機的型號配置相 應的操作參數，并獲取交通流數據，然后通過硬件協議芯片將交通流數據進行封裝和轉發(fā)； 因此本實用新型可以非常方便快捷的實現單芯片接入Internet、對交通流數據進行遠程通信。
二、 開發(fā)周期短、成本低
本實用新型之交通流信息的傳輸裝置充分利用了交通信號機廠商所提供的二次開發(fā)接 口，裝置在工作時，通過一個電平轉換芯片與交通信號機控制板上的串口 RS232聯接，讀 取存儲在交通信號機上的交通流數據，然后通過通信網絡傳輸到后臺服務器；既解決了現有 交通信號機無法進行遠程通信和傳輸速率慢的缺陷，同時延長了現有交通信號機的使用壽 命，與引入新系統的方法相比，大大縮短了開發(fā)的周期、降低了改進所投入的成本。
三、 結構簡單實用
在本實用新型之交通流信息的傳輸裝置中，只需微控制器、硬件協議芯片、電平轉換芯
片、標準串口 RS-232和網絡隔離變壓器五個部分即可實現交通流信息的遠程傳輸(為了及 時顯示當前數據，還可以增加1個LCD顯示模塊)，不需要其他額外的附加部分，也不需 要架設專門的信號傳輸信道，結構十分簡單且實用。四、可實施性強、利于推廣應用。
下面，結合附圖和實施例對本實用新型之交通流信息的傳輸裝置之技術特征作進一步的 說明。


圖1:本實用新型之交通流信息的傳輸裝置的系統硬件結構框圖。
圖2:本實用新型實施例一之交通流信息的傳輸裝置的系統硬件結構框圖。
圖中-
1一串口RS232, 2—電平轉換芯片，3—LCD顯示模塊，4一中控CPU; 5—硬件協議芯 片；6—網絡隔離變壓器，7—RJ45頭。
具體實施方式
實施例一
一種交通流信息的傳輸裝置，包括 一個中心控制機，以下簡稱中控CPU4、 一個硬 件協議芯片5、 一個RS-232標準串口 1、 一個電平轉換芯片2、 一個網絡隔離變壓器6和 RJ45頭7 (參見圖1);
本實施例中，所述的中控CPU4采用一個支持在系統編程(簡稱ISP)的89S系列單 片機89S55，以對數據進行處理，所述的硬件協議芯片5采用WlZnet公司的W5100硬件協 議芯片、用于將單芯片接入網絡以實現交通數據的遠程通信；該硬件協議芯片內部集成了 TCP/IP協議棧、以太網MAC控制器和物理層接口 PHY三種功能，網絡地址的配置信息， 如以太網MAC地址、網關IP、本機IP、子網掩碼等，可通過擴展的RS-232接口由PC機 動態(tài)修改，保持在硬件協議芯片的相關寄存器中；所述的電平轉換芯片2采用MAX232,將 TTL電平與RS232電平進行互相轉換；所述的標準串口 RS-232，用于與路口交通信號機控 制板上的串口 RS232聯接，獲取存儲在交通信號機上的交通流數據，所述的網絡隔離變壓 器6選擇16ST8515，用于隔離和轉換電壓，所述的RJ45頭用于與網線聯接；
單片機89S55通過電平轉換芯片MAX232擴展一個標準串口 RS-232,單片機89S55與 W5100硬件協議芯片的一端以直接總線方式聯接，W5100硬件協議芯片的另一端通過網絡 隔離變壓器16ST8515與RJ45頭相聯接(參見圖2)，由于單片機89S55與各模塊的連接方 式、以及各模塊之間的連接均為公知技術，其電連接關系圖省略。
單片機89S55的一個輸出端還與顯示當前系統工作參數的LCD顯示模塊聯接。
裝置工作時，單片機89S55通過電平轉換芯片MAX232擴展的標準串口 RS-232與路口 交通信號機控制板上的串口RS232聯接，首先進行系統配置和網絡配置，由于單片機89S55 是支持系統編程(ISP)的微控制器，因此針對不同型號的交通信號機可進行相應的系統操
5作函數配置，同時單片機89S55還對網絡地址的信息，如以太網MAC地址、網關IP、本 機IP、子網掩碼等進行配置，并將配置好的網絡地址信息保存到W5100硬件協議芯片的相 應寄存器——如網關地址寄存器、子網掩碼寄存器、源硬件地址寄存器、源IP寄存器中； 然后單片機89S55從交通信號機上讀取交通流數據，由與單片機89S55以直接總線方式聯接 的W5100硬件協議芯片負責將數據進行封裝和轉發(fā)，W5100網絡協議芯片內部硬件中集成 了 TCP/IP協議棧、以太網MAC控制器和物理層接口 PHY，因此轉發(fā)的網絡接口是以太網 接口，傳輸數據的方式可以選擇有線方式或無線方式。
實施例一是本實用新型的最佳實施方式之一，作為本實用新型實施例一的一種變換，也 可以不選用LCD液晶顯示模塊或改為選用LCD顯示模塊，同樣也能實現交通流信息的傳輸， 與選用LCD液晶顯示模塊的傳輸裝置相比，效果略差。
作為本實用新型實施例一的另一種變換，所述的中控CPU還可以是具有支持在系統編 程(ISP)功能的其他微處理機，如89S系列單片機、PIC單片機或AVR單片機。
作為本實用新型實施例一的又一種變換，所述的硬件協議芯片還可以是W3150A硬件協 議芯片或其他支持TCP/IP協議的硬件協議芯片，若采用W3150A硬件協議芯片時需要在 W3150A硬件協議芯片外接一個以太網物理層接口器件RTL8201CP。
作為本實用新型實施例一的又一種變換，電平轉換芯片還可以是MAX202電平轉換 芯片或SP232電平轉換芯片等其他電平轉換芯片。
權利要求1. 一種交通流信息的傳輸裝置，其特征在于該傳輸裝置包括中心控制機、硬件協議芯片、標準串口RS-232、電平轉換芯片、網絡隔離變壓器和RJ45頭；所述的中心控制機，以下簡稱中控CPU，采用一塊支持ISP的微控制器以對數據進行處理；所述的硬件協議芯片是TCP/IP協議硬件芯片，它用于接入網絡實現交通流數據的遠程通信；所述的標準串口RS-232用于與路口交通信號機控制板上的串口RS232聯接，獲取存儲在交通信號機上的交通流數據；所述的電平轉換芯片將TTL電平與RS232電平進行互相轉換；所述的網絡隔離變壓器用于隔離和轉換電壓；所述的RJ45頭用于與網線聯接；中控CPU通過電平轉換芯片與標準串口RS-232聯接，中控CPU與硬件協議芯片的一端以直接總線方式聯接，硬件協議芯片的另一端通過網絡隔離變壓器與RJ45頭相聯接。
2. 如權利要求1所述的交通流信息的傳輸裝置，其特征在于該傳輸裝置還包括一個 與微控制器相聯接的LCD顯示模塊，該LCD顯示模塊用于顯示當前系統工作參數。
3. 如權利要求1或2所述的交通流信息的傳輸裝置，其特征在于所述支持ISP的微控 制器是89S系列單片機、PIC單片機或AVR單片機。
4. 如權利要求1或2所述的交通流信息的傳輸裝置，其特征在于所述的TCP/IP協議 硬件芯片是W5100協議芯片或W3150A協議芯片。
5. 如權利要求3所述的交通流信息的傳輸裝置，其特征在于所述的TCP/IP協議硬件 芯片是W5100協議芯片或W3150A協議芯片。
6. 如權利要求1或2所述的交通流信息的傳輸裝置，其特征在于所述的電平轉換芯 片是MAX232芯片、MAX202芯片或SP232芯片。
7. 如權利要求3所述的交通流信息的傳輸裝置，其特征在于所述的電平轉換芯片是 MAX232芯片、MAX202芯片或SP232芯片。
8. 如權利要求4所述的交通流信息的傳輸裝置，其特征在于所述的電平轉換芯片是 MAX232芯片、MAX202芯片或SP232芯片。
9. 如權利要求5所述的交通流信息的傳輸裝置，其特征在于所述的電平轉換芯片是 MAX232芯片、MAX202芯片或SP232芯片。
專利摘要一種交通流信息的傳輸裝置，包括中控CPU、硬件協議芯片、標準串口RS-232、電平轉換芯片、網絡隔離變壓器和RJ45頭；中控CPU采用支持ISP的微控制器以對數據進行處理，硬件協議芯片是TCP/IP協議硬件芯片，用于接入網絡實現交通流數據的遠程通信；標準串口RS-232用于與路口交通信號機控制板上的串口RS232聯接，獲取存儲在交通信號機上的交通流數據；中控CPU通過電平轉換芯片與標準串口RS-232聯接，中控CPU與硬件協議芯片的一端以直接總線方式聯接，硬件協議芯片的另一端通過網絡隔離變壓器與RJ45頭相聯接。該裝置可在保持原有交通信號機的基礎上實現交通流信息的遠程傳輸、結構簡單、成本低。
文檔編號H04L12/28GK201263161SQ20082010443
公開日2009年6月24日 申請日期2008年7月30日 優(yōu)先權日2008年7月30日
發(fā)明者周堅和, 孫自廣, 張增芳, 李春貴, 萌 王 申請人:柳州市歐博科技有限公司