一种城市集成化人行信号灯的制作方法

1.本实用新型属于交通以及电子技术领域，具体涉及一种城市集成化人行信号灯。


背景技术：

2.为了保证行人安全以及车辆的正常通行，一般会在斑马线两端设置人行信号灯，以保障行人的安全。在现有技术中，常常使用红绿灯来做作为人行信号灯。但是，仅仅采用红绿灯进行提示，功能比较单一，并且对于“低头族”来说，也可能误闯红灯，警示作用不够。


技术实现要素：

3.针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种城市集成化人行信号灯解决了现有技术中人行信号灯功能单一的问题。
4.为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：一种城市集成化人行信号灯，包括摄像头模块、计算机模块、控制模块、倒计时模块、俯仰度调节模块、报警模块以及信号灯模块；
5.所述摄像头模块通信连接至计算机模块，所述计算机模块通信连接至控制模块，所述控制模块分别电性连接至倒计时模块、俯仰度调节模块、报警模块以及信号灯模块。
6.在一种可能的实施方式中，所述控制模块包括型号为stc89c52的控制芯片u1，所述控制芯片u1分别与计算机模块、倒计时模块、俯仰度调节模块、报警模块以及信号灯模块电性连接。
7.在一种可能的实施方式中，所述俯仰度调节模块包括型号均为j-5718hb6401的摄像头水平旋转电机m1以及摄像头垂直旋转电机m2；
8.所述摄像头水平旋转电机m1的a+引脚、a-引脚、b+引脚以及b-引脚分别与型号为dm542的驱动芯片u2的a+引脚、a-引脚、b+引脚以及b-引脚一一对应连接，所述驱动芯片u2的pls-引脚通过电阻r2与控制芯片u1的p1.0引脚连接，所述驱动芯片u2的dir-引脚通过电阻r3与控制芯片u1的p1.1引脚连接，所述驱动芯片u2的ens-引脚通过电阻r4与控制芯片u1的p1.2引脚连接；
9.所述摄像头水平旋转电机m2的a+引脚、a-引脚、b+引脚以及b-引脚分别与型号为dm542的驱动芯片u3的a+引脚、a-引脚、b+引脚以及b-引脚一一对应连接，所述驱动芯片u3的pls-引脚通过电阻r5与控制芯片u1的p1.3引脚连接，所述驱动芯片u3的dir-引脚通过电阻r6与控制芯片u1的p1.4引脚连接，所述驱动芯片u3的ens-引脚通过电阻r7与控制芯片u1的p1.5引脚连接。
10.在一种可能的实施方式中，所述信号灯模块包括第一红灯矩阵、第二红灯矩阵、第一绿灯矩阵以及第二绿灯矩阵，所述第一红灯矩阵、第二红灯矩阵、第一绿灯矩阵以及第二绿灯矩阵均与控制模块电性连接。
11.在一种可能的实施方式中，所述第一红灯矩阵包括电阻r8，所述电阻r8的一端与控制芯片u1的p0.0引脚连接，所述电阻r8的另一端与三极管q1的基极连接，所述三极管q1
的发射极分别与二极管d1的正极以及继电器k1中线圈的一端连接，所述二极管d1的负极、继电器k1中线圈的另一端以及继电器k1中开关的一端均与+12v电压连接，所述继电器k1中线圈的另一端分别与红色发光二极管d2至d8的正极连接，所述三极管q1的集电极以及红色发光二极管d2至d8的负极均接地；
12.所述第二红灯矩阵包括电阻r9，所述电阻r9的一端与控制芯片u1的p0.1引脚连接，所述电阻r9的另一端与三极管q2的基极连接，所述三极管q2的发射极分别与二极管d9的正极以及继电器k2中线圈的一端连接，所述二极管d9的负极、继电器k2中线圈的另一端以及继电器k2中开关的一端均与+12v电压连接，所述继电器k2中线圈的另一端分别与红色发光二极管d10至d15的正极连接，所述三极管q2的集电极以及红色发光二极管d10至d15的负极均接地；
13.所述第一绿灯矩阵包括电阻r10，所述电阻r10的一端与控制芯片u1的p0.2引脚连接，所述电阻r10的另一端与三极管q3的基极连接，所述三极管q3的发射极分别与二极管d16的正极以及继电器k3中线圈的一端连接，所述二极管d16的负极、继电器k3中线圈的另一端以及继电器k3中开关的一端均与+12v电压连接，所述继电器k3中线圈的另一端分别与绿色发光二极管d17至d23的正极连接，所述三极管q3的集电极以及绿色发光二极管d17至d23的负极均接地；
14.所述第二绿灯矩阵包括电阻r11，所述电阻r11的一端与控制芯片u1的p0.3引脚连接，所述电阻r11的另一端与三极管q4的基极连接，所述三极管q4的发射极分别与二极管d24的正极以及继电器k4中线圈的一端连接，所述二极管d24的负极、继电器k4中线圈的另一端以及继电器k4中开关的一端均与+12v电压连接，所述继电器k4中线圈的另一端分别与绿色发光二极管d25至d31的正极连接，所述三极管q4的集电极以及绿色发光二极管d25至d31的负极均接地。
15.在一种可能的实施方式中，所述倒计时模块包括第一计时显示单元以及第二计时显示单元，所述第一计时显示单元包括数码管ds1，所述数码管ds1的a引脚至g引脚分别与控制芯片u1的p2.0引脚至p2.6引脚一一对应连接；所述第二计时显示单元包括数码管ds2，所述数码管ds2的a引脚至g引脚分别与控制芯片u1的p0.4引脚、p0.5引脚、p0.6引脚、p0.7引脚、p2.7引脚、p1.7引脚以及p1.6引脚一一对应连接。
16.在一种可能的实施方式中，所述报警模块包括蜂鸣器ls1，所述蜂鸣器ls1的一端接地，所述蜂鸣器ls1的另一端通过电阻r13分别与三极管q5的集电极以及接地电容c4连接，所述三极管q5的基极通过电阻r12与控制芯片u1的p3.5引脚连接，所述三极管q5的发射极与+5v电压连接。
17.本实用新型提供了一种城市集成化人行信号灯，可以通过摄像头模块采集人行道的图像，并进行行人检测，可以主动发出提示，以起到更好的提示作用，并且设置有倒计时模块，以显示红灯倒计时，解决了现有技术中人行信号灯功能单一的问题。
附图说明
18.图1为本技术实施例提供的一种城市集成化人行信号灯的结构框图。
19.图2为本技术实施例提供的控制模块的电路图。
20.图3为本技术实施例提供的俯仰度调节模块的电路图。
21.图4为本技术实施例提供的第一红灯矩阵的电路图。
22.图5为本技术实施例提供的第二红灯矩阵的电路图。
23.图6为本技术实施例提供的第一绿灯矩阵的电路图。
24.图7为本技术实施例提供的第二绿灯矩阵的电路图。
25.图8为本技术实施例提供的第一计时显示单元的电路图。
26.图9为本技术实施例提供的第二计时显示单元的电路图。
27.图10为本技术实施例提供的报警模块的电路图。
28.通过上述附图，已示出本技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
29.下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。
30.下面结合附图详细说明本实用新型的实施例。
31.如图1所示，一种城市集成化人行信号灯，包括摄像头模块、计算机模块、控制模块、倒计时模块、俯仰度调节模块、报警模块以及信号灯模块；摄像头模块通信连接至计算机模块，计算机模块通信连接至控制模块，控制模块分别电性连接至倒计时模块、俯仰度调节模块、报警模块以及信号灯模块。
32.如图2所示，控制模块包括型号为stc89c52的控制芯片u1，控制芯片u1分别与计算机模块、倒计时模块、俯仰度调节模块、报警模块以及信号灯模块电性连接。
33.在本实施例中，控制芯片u1的rest引脚可以分别与接地电阻r1、按键s1的一端以及极性电容c1的负极，极性电容c1的正极以及按键s1的另一端均与vcc接点连接，vcc接点可以与+5v电压连接。控制芯片u1的xtal1引脚分别与接地电容c3以及晶振y1的一端连接，控制芯片u1的xtal2引脚分别与接地电容c2以及晶振y1的另一端连接。
34.可选的，一种城市集成化人行信号灯还可以包括电源模块，通过电源模块输出不同的电压，以保证摄像头模块、计算机模块、控制模块、倒计时模块、俯仰度调节模块、报警模块以及信号灯模块的正常工作。
35.如图3所示，俯仰度调节模块包括型号均为j-5718hb6401的摄像头水平旋转电机m1以及摄像头垂直旋转电机m2；摄像头水平旋转电机m1的a+引脚、a-引脚、b+引脚以及b-引脚分别与型号为dm542的驱动芯片u2的a+引脚、a-引脚、b+引脚以及b-引脚一一对应连接，驱动芯片u2的pls-引脚通过电阻r2与控制芯片u1的p1.0引脚连接，驱动芯片u2的dir-引脚通过电阻r3与控制芯片u1的p1.1引脚连接，驱动芯片u2的ens-引脚通过电阻r4与控制芯片u1的p1.2引脚连接；摄像头水平旋转电机m2的a+引脚、a-引脚、b+引脚以及b-引脚分别与型号为dm542的驱动芯片u3的a+引脚、a-引脚、b+引脚以及b-引脚一一对应连接，驱动芯片u3的pls-引脚通过电阻r5与控制芯片u1的p1.3引脚连接，驱动芯片u3的dir-引脚通过电阻r6与控制芯片u1的p1.4引脚连接，驱动芯片u3的ens-引脚通过电阻r7与控制芯片u1的p1.5引
脚连接。
36.可选的，驱动芯片u2的pls+引脚、dir+引脚以及ena+引脚均与+5v电压连接，驱动芯片u2的+v引脚与+24v电压连接。驱动芯片u3的pls+引脚、dir+引脚以及ena+引脚均与+5v电压连接，驱动芯片u3的+v引脚与+24v电压连接。
37.在一种可能的实施方式中，信号灯模块包括第一红灯矩阵、第二红灯矩阵、第一绿灯矩阵以及第二绿灯矩阵，第一红灯矩阵、第二红灯矩阵、第一绿灯矩阵以及第二绿灯矩阵均与控制模块电性连接。
38.如图4至图7共同所示，第一红灯矩阵包括电阻r8，电阻r8的一端与控制芯片u1的p0.0引脚连接，电阻r8的另一端与三极管q1的基极连接，三极管q1的发射极分别与二极管d1的正极以及继电器k1中线圈的一端连接，二极管d1的负极、继电器k1中线圈的另一端以及继电器k1中开关的一端均与+12v电压连接，继电器k1中线圈的另一端分别与红色发光二极管d2至d8的正极连接，三极管q1的集电极以及红色发光二极管d2至d8的负极均接地。
39.第二红灯矩阵包括电阻r9，电阻r9的一端与控制芯片u1的p0.1引脚连接，电阻r9的另一端与三极管q2的基极连接，三极管q2的发射极分别与二极管d9的正极以及继电器k2中线圈的一端连接，二极管d9的负极、继电器k2中线圈的另一端以及继电器k2中开关的一端均与+12v电压连接，继电器k2中线圈的另一端分别与红色发光二极管d10至d15的正极连接，三极管q2的集电极以及红色发光二极管d10至d15的负极均接地。
40.第一绿灯矩阵包括电阻r10，电阻r10的一端与控制芯片u1的p0.2引脚连接，电阻r10的另一端与三极管q3的基极连接，三极管q3的发射极分别与二极管d16的正极以及继电器k3中线圈的一端连接，二极管d16的负极、继电器k3中线圈的另一端以及继电器k3中开关的一端均与+12v电压连接，继电器k3中线圈的另一端分别与绿色发光二极管d17至d23的正极连接，三极管q3的集电极以及绿色发光二极管d17至d23的负极均接地。
41.第二绿灯矩阵包括电阻r11，电阻r11的一端与控制芯片u1的p0.3引脚连接，电阻r11的另一端与三极管q4的基极连接，三极管q4的发射极分别与二极管d24的正极以及继电器k4中线圈的一端连接，二极管d24的负极、继电器k4中线圈的另一端以及继电器k4中开关的一端均与+12v电压连接，继电器k4中线圈的另一端分别与绿色发光二极管d25至d31的正极连接，三极管q4的集电极以及绿色发光二极管d25至d31的负极均接地。
42.如图8至图9共同所示，倒计时模块包括第一计时显示单元以及第二计时显示单元，第一计时显示单元包括数码管ds1，数码管ds1的a引脚至g引脚分别与控制芯片u1的p2.0引脚至p2.6引脚一一对应连接；第二计时显示单元包括数码管ds2，数码管ds2的a引脚至g引脚分别与控制芯片u1的p0.4引脚、p0.5引脚、p0.6引脚、p0.7引脚、p2.7引脚、p1.7引脚以及p1.6引脚一一对应连接。
43.如图10所示，报警模块包括蜂鸣器ls1，蜂鸣器ls1的一端接地，蜂鸣器ls1的另一端通过电阻r13分别与三极管q5的集电极以及接地电容c4连接，三极管q5的基极通过电阻r12与控制芯片u1的p3.5引脚连接，三极管q5的发射极与+5v电压连接。
44.值得说明的是，报警器可以设置多个蜂鸣器，以起到更好的警示作用。
45.例如，报警模块还可以包括另一个蜂鸣器ls2，蜂鸣器ls2的一端接地，蜂鸣器ls2的另一端通过一个电阻分别与一个三极管的集电极以及接地电容连接，该三极管的基极通过一个电阻与控制芯片u1的io口(如p3.6引脚)连接，该三极管的发射极可以与+5v电压连
接。
46.本实用新型提供了一种城市集成化人行信号灯，可以通过摄像头模块采集人行道的图像，并进行行人检测，可以主动发出提示，以起到更好的提示作用，并且设置有倒计时模块，以显示红灯倒计时，解决了现有技术中人行信号灯功能单一的问题。
47.可选的，摄像头模块可以直接与计算机模块连接，也可以采用无线摄像头，通过无线通信与计算机模块连接。控制模块与计算机模块之间可以通过rs232总线连接，也可以通过无线通信连接(如4g网络或者wifi网络)。而计算机模块可以为台式电脑、笔记本电脑或者其他具备处理数据能力的上位机，计算机模块在工作时，可以接收车道红绿灯的状态，以控制该一种城市集成化人行信号灯正常工作。
48.基于上述实施方式，本实用新型的工作原理为：首先，可以通过俯仰度调节模块调节摄像头模块的拍摄方向，例如，通过摄像头水平旋转电机m1控制摄像头模块的水平拍摄方向，通过摄像头垂直旋转电机m2控制摄像头模块的竖直拍摄方向，旋转结构可以采用常规设置，通过摄像头水平旋转电机m1以及摄像头垂直旋转电机m2来驱动旋转。
49.当计算机模块同步了车道红绿灯的启停状态后，根据车道红绿灯控制本技术中信号灯模块的启停。当车道红灯亮时，控制第一绿灯矩阵以及第二绿灯矩阵亮；当车道绿灯亮时，控制第一红灯矩阵以及第二红灯矩阵亮。值得说明的是，第一红灯矩阵以及第一绿灯矩阵设置于人行道的一端，第二红灯矩阵以及第二绿灯矩阵设置于人行道的另一端，并且第一计时显示单元以及第二计时显示单元分别设置于人行道的两端，蜂鸣器ls1以及蜂鸣器ls2分别设置于人行道的两端。
50.当第一红灯矩阵以及第二红灯矩阵要结束时，如还剩9秒就将切换至绿灯状态时，可以通过第一计时显示单元以及第二计时显示单元进行倒计时。值得说明的是，还可以单独设置绿灯的倒计时。
51.通过摄像头模块实时采集图像后，将图像输入计算机模块，通过计算机模块进行行人识别，当第一红灯矩阵以及第二红灯矩阵亮时，若监测到行人，则使蜂鸣器ls1以及蜂鸣器ls2按固定脉冲工作，以提醒行人，从而实现多功能化，并起到更强的警示作用。
52.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种城市集成化人行信号灯，其特征在于，包括摄像头模块、计算机模块、控制模块、倒计时模块、俯仰度调节模块、报警模块以及信号灯模块；所述摄像头模块通信连接至计算机模块，所述计算机模块通信连接至控制模块，所述控制模块分别电性连接至倒计时模块、俯仰度调节模块、报警模块以及信号灯模块。2.根据权利要求1所述的城市集成化人行信号灯，其特征在于，所述控制模块包括型号为stc89c52的控制芯片u1，所述控制芯片u1分别与计算机模块、倒计时模块、俯仰度调节模块、报警模块以及信号灯模块电性连接。3.根据权利要求2所述的城市集成化人行信号灯，其特征在于，所述俯仰度调节模块包括型号均为j-5718hb6401的摄像头水平旋转电机m1以及摄像头垂直旋转电机m2；所述摄像头水平旋转电机m1的a+引脚、a-引脚、b+引脚以及b-引脚分别与型号为dm542的驱动芯片u2的a+引脚、a-引脚、b+引脚以及b-引脚一一对应连接，所述驱动芯片u2的pls-引脚通过电阻r2与控制芯片u1的p1.0引脚连接，所述驱动芯片u2的dir-引脚通过电阻r3与控制芯片u1的p1.1引脚连接，所述驱动芯片u2的ens-引脚通过电阻r4与控制芯片u1的p1.2引脚连接；所述摄像头水平旋转电机m2的a+引脚、a-引脚、b+引脚以及b-引脚分别与型号为dm542的驱动芯片u3的a+引脚、a-引脚、b+引脚以及b-引脚一一对应连接，所述驱动芯片u3的pls-引脚通过电阻r5与控制芯片u1的p1.3引脚连接，所述驱动芯片u3的dir-引脚通过电阻r6与控制芯片u1的p1.4引脚连接，所述驱动芯片u3的ens-引脚通过电阻r7与控制芯片u1的p1.5引脚连接。4.根据权利要求2所述的城市集成化人行信号灯，其特征在于，所述信号灯模块包括第一红灯矩阵、第二红灯矩阵、第一绿灯矩阵以及第二绿灯矩阵，所述第一红灯矩阵、第二红灯矩阵、第一绿灯矩阵以及第二绿灯矩阵均与控制模块电性连接。5.根据权利要求4所述的城市集成化人行信号灯，其特征在于，所述第一红灯矩阵包括电阻r8，所述电阻r8的一端与控制芯片u1的p0.0引脚连接，所述电阻r8的另一端与三极管q1的基极连接，所述三极管q1的发射极分别与二极管d1的正极以及继电器k1中线圈的一端连接，所述二极管d1的负极、继电器k1中线圈的另一端以及继电器k1中开关的一端均与+12v电压连接，所述继电器k1中线圈的另一端分别与红色发光二极管d2至d8的正极连接，所述三极管q1的集电极以及红色发光二极管d2至d8的负极均接地；所述第二红灯矩阵包括电阻r9，所述电阻r9的一端与控制芯片u1的p0.1引脚连接，所述电阻r9的另一端与三极管q2的基极连接，所述三极管q2的发射极分别与二极管d9的正极以及继电器k2中线圈的一端连接，所述二极管d9的负极、继电器k2中线圈的另一端以及继电器k2中开关的一端均与+12v电压连接，所述继电器k2中线圈的另一端分别与红色发光二极管d10至d15的正极连接，所述三极管q2的集电极以及红色发光二极管d10至d15的负极均接地；所述第一绿灯矩阵包括电阻r10，所述电阻r10的一端与控制芯片u1的p0.2引脚连接，所述电阻r10的另一端与三极管q3的基极连接，所述三极管q3的发射极分别与二极管d16的正极以及继电器k3中线圈的一端连接，所述二极管d16的负极、继电器k3中线圈的另一端以及继电器k3中开关的一端均与+12v电压连接，所述继电器k3中线圈的另一端分别与绿色发光二极管d17至d23的正极连接，所述三极管q3的集电极以及绿色发光二极管d17至d23的负
极均接地；所述第二绿灯矩阵包括电阻r11，所述电阻r11的一端与控制芯片u1的p0.3引脚连接，所述电阻r11的另一端与三极管q4的基极连接，所述三极管q4的发射极分别与二极管d24的正极以及继电器k4中线圈的一端连接，所述二极管d24的负极、继电器k4中线圈的另一端以及继电器k4中开关的一端均与+12v电压连接，所述继电器k4中线圈的另一端分别与绿色发光二极管d25至d31的正极连接，所述三极管q4的集电极以及绿色发光二极管d25至d31的负极均接地。6.根据权利要求5所述的城市集成化人行信号灯，其特征在于，所述倒计时模块包括第一计时显示单元以及第二计时显示单元，所述第一计时显示单元包括数码管ds1，所述数码管ds1的a引脚至g引脚分别与控制芯片u1的p2.0引脚至p2.6引脚一一对应连接；所述第二计时显示单元包括数码管ds2，所述数码管ds2的a引脚至g引脚分别与控制芯片u1的p0.4引脚、p0.5引脚、p0.6引脚、p0.7引脚、p2.7引脚、p1.7引脚以及p1.6引脚一一对应连接。7.根据权利要求6所述的城市集成化人行信号灯，其特征在于，所述报警模块包括蜂鸣器ls1，所述蜂鸣器ls1的一端接地，所述蜂鸣器ls1的另一端通过电阻r13分别与三极管q5的集电极以及接地电容c4连接，所述三极管q5的基极通过电阻r12与控制芯片u1的p3.5引脚连接，所述三极管q5的发射极与+5v电压连接。

技术总结
本实用新型公开了一种城市集成化人行信号灯，包括摄像头模块、计算机模块、控制模块、倒计时模块、俯仰度调节模块、报警模块以及信号灯模块；所述摄像头模块通信连接至计算机模块，所述计算机模块通信连接至控制模块，所述控制模块分别电性连接至倒计时模块、俯仰度调节模块、报警模块以及信号灯模块。本实用新型可以通过摄像头模块采集人行道的图像，并进行行人检测，可以主动发出提示，以起到更好的提示作用，并且设置有倒计时模块，以显示红灯倒计时，解决了现有技术中人行信号灯功能单一的问题。问题。问题。


技术研发人员：王方凯 童煜 邓勇春 覃鲜
受保护的技术使用者：四川济安智慧交通科技有限公司
技术研发日：2023.01.09
技术公布日：2023/6/9