[发明专利]太阳能闪烁智能警示柱

说明书

技术领域

本发明涉及交通信号智能控制领域，具体涉及一种太阳能闪烁智能警示柱。

背景技术

近年来，汽车产销增长率稳定在每年10%左右，同时伴随着私家车数量激增，其使用率也越来越高。汽车固然能够为人民生活提供极大的便利，也能够扩大百姓的生活半径，但随之而来也会加剧城市的交通负担，并且车辆的增多会使得交通事故潜在发生率提高，为了减少上述负面影响的发生，一方面驾驶员的自身素质需要有所提高，另一方面需要对交通信号指示设备进行改进。

交通信号指示设备包括交通信号灯、交通警示灯、交通警示牌、交通指示牌等多种产品。随着社会的进步，信号指示已不仅仅停留在传统的“红灯停，绿灯行”的简单指示作用上，而是包含了更多，更复杂的信息。并且结合现在新兴的多种控制策略，构成具备多种功能的智能警示系统，通过不同的亮灯组合，可表达更多含义，从而大大提高交通警示的效率。

由于大多数警示系统需要电力支持，而提供外接电源及电源控制系统会极大地增加产品成本，同时警示系统无法识别工作环境，经常会在不需要其工作时仍然工作，造成了能源的浪费。另外传统警示设备的表达信息方式单一，传递不同信息时需要多部警示设备，极大地造成了资源浪费并且增加了产品成本。

发明内容

为了使交通警示设备实现既能节约能源，又能提高交通警示的效率，同时也能有效的起到警示作用，本发明提供一种基于单片机控制的太阳能闪烁智能警示柱。

本发明以太阳能作为设备供电来源，以MCS-51系列单片机为控制芯片，结合闭环反馈控制策略，加以光敏传感元件，设计出太阳能闪烁智能警示柱，能够实现绿色环保，低能耗高效率的交通智能警示作用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

所述的太阳能闪烁智能警示柱，其特征在于：包括供电系统和负载系统，所述负载系统通过导线与供电系统连接，所述供电系统包括太阳能电池板和光电转换模块，光电转换模块通过导线与太阳能电池板相连，所述负载系统包括警示负载和控制负载，所述警示负载和控制负载通过排线相连，控制负载包括单片机和设置在单片机上的外围电路，警示负载包括LED和柱体。

所述的太阳能闪烁智能警示柱，其特征在于所述太阳能电池板包括太阳能吸收板和太阳能输出装置，所述太阳能吸收板由半导体材料制成，太阳能输出装置将太阳能电池板产生的电能输出至光电装换模块。

所述的太阳能闪烁智能警示柱，其特征在于所述光电转换模块包括光伏逆变模块和输出模块，所述光伏逆变模块包括逆变器、小型变压器和滤波器，所述逆变器采用全桥逆变结构，逆变器输出端与小型变压器相连，小型变压器输出端和滤波器相连。

所述的太阳能闪烁智能警示柱，其特征在于所述控制负载包括电源模块、采样装置、单片机芯片、输入输出装置，所述电源模块采用220V转5VAC-DC电源模块；所述采样装置包括传感器和采样调理电路，所述传感器对信号进行采集，采样调理电路对采集来的信号进行调制后送至单片机中进行运算，所述单片机芯片采用MCS-51系列单片机，通过控制程序实现闭环控制以获得新的控制信号；所述传感器包括电压传感线圈和光敏传感器，所述电压传感线圈安装在路面下方，所述光敏传感器安装在太阳能电池板四角。

所述的太阳能闪烁智能警示柱，其特征在于所述闭环控制采用负反馈控制，将光敏传感器所采样到的光强信号与标准光强信号做差，通过比例调节器进行调制，得到的信号送入单片机中进行运算，以获得新的控制信号。

所述的太阳能闪烁智能警示柱，其特征在于该警示柱工作模式包括四种：休眠模式、右行模式、左行模式和禁止行驶模式。

所述的太阳能闪烁智能警示柱，其特征在于所述LED安装在柱体面向来车的方向，所述LED采用6×6点阵排列。

本发明的有益效果在于：1）结构简单、易于设计和制造；利用太阳能为警示柱供电，实现绿色环保，低能耗，高效率的警示作用；2）能够利用单片机控制改变警示柱的闪烁种类和频率，从而在同一部警示柱上能够表达多种信息的功能，极大地提高了所传递的信息量，并且降低了产品成本；3）能够通过光敏传感元件，使其在适当的环境下进行工作，从而达到节约能源的目的。

附图说明

图1为本发明整体系统结构示意图；

图2为本发明光电转换示意图；

图3为本发明能量与信号传递示意图；

图4为本发明警示柱闪烁频率控制主程序流程图；

图5为本发明警示柱闪烁控制原理框图；

图6为本发明警示柱休眠状态示意图；