交通信号机是交通操控的试验设备，对全面把握交通操控的基础理论，培育操作能力具有重要意义。在现有的试验室信号机共有四台，别离独立作业，而倒计时牌只能显现某一台信号机的倒计时时刻。假如要显现其他信号机的倒计时信息，有必要将其操控线路拆开再与需求显现的信号机衔接，运用很不便利，并且较易因衔接不牢靠等问题而发生过错。
本文规划的交通信号机倒计时信号转接器，可以经过按键便利地切换与倒计时牌相连的信号机，然后完结多台信号机分时同享同一个倒计时牌的意图。该信号转接器的运用简化了试验进程，提高了试验功率，完结了对试验室现有设备的晋级改造，具有必定的实用价值。
1交通信号机转接器的作业原理
1.1交通信号机试验体系简介
交通信号机是进行交通信号操控试验的仪器|外表，每一台信号机都能完结一个交叉口的信号操控试验。在智能交通信号操控中，除了单个交叉口交通信号的点控办法外，还有可以将干线上一批相邻的交叉口联合和谐操控以此来明显地削减延误的线控办法，以及把城区内的悉数交通信号的监控作为指挥操控中心办理下的一套全体的面控办法，而其间又可以分解为线控和点控办法。因而在进行交通操控的试验时，将四个信号机组合在一起构成一个简略的面控形式，然后到达对交通信号操控模仿的意图，如图1所示。但是，作为交通信号操控模仿成果的表现形式之一的倒计时信号灯只要一组，在某一时刻只能显现一台信号机中的倒计时，并且只能将倒计时灯的信号连线从头衔接才干显现另一台信号机的倒计时时刻，给试验构成很大费事。假如规划一种转接器设备使其能依照需求操控倒计时灯显现，则可以处理这个问题。
1.2 信号传输原理
依据交通信号机的运用说明，倒计时信号的传输遵从RS-485串口协议。该串行通信协议界说了串行通信协议中传输的信息内容及运用格局。其间包含：主机轮询（或播送）格局、主机的编码办法，内容包含：要求动作的功用代码、传输数据和过错查验等;从机的呼应也是选用相同的格局和办法，内容包含：动作承认、回来数据和过错查验等。当从机在接纳信息时发生过错，或不能完结主机要求动作时，将安排一个毛病信息作为呼应反馈给主机。
RS-485选用两根信号线，这两根信号线都传递简直相同巨细的反向电流，因为大多数的噪声电压在两条导线上或多或少一起呈现，这就削减了接纳到的噪声。
1.3 信号转接器的作业原理
在信号传输进程中，RS-485选用平衡传输形式，可以在较低误码率下进行远距离传输且功用牢靠。要构成一个有用的输出，两条传输线A、B之间的压差大于1.5V即可。而在RS-485的接纳器端，两传输线A、B的输入差异只需求0.2V，即假如A至少比B高0.2V，则接纳器即以为它是逻辑“1”;假如B至少比A高出0.2V，则接纳器即以为它为逻辑“0”;假如A、B之间的压差小于0.2V，则这个逻辑电平归于没有界说，接纳器收到这个电压即将宣布一个过错代码。
因为交通信号机倒计时信号的传输契合RS-485协议，每个信号机用两根信号线来传输倒计时信息，所以转化器要将多台信号机的倒计时传输线依照要求有挑选地和倒计时牌的传输线进行衔接，以此来显现指定信号机的倒计时信息。
在现有的试验室中，共有四台信号机，依照规划功用要求，信号转接器经过按键的处理来挑选信号机，将相应信号机输出的倒计时信号和倒计时灯的接纳线衔接起来。交通信号机倒计时信号转化器原理图如图2所示。
2 转接器的规划
在转接器的规划中，使用多路挑选器芯片来完结转接，这就要考虑所传输信号的特征。交通信号机的倒计时信号要遵从RS-485协议、接纳器的输入电阻RIN≥12kΩ、驱动器能输出±7V的共模电压，一起输入端的电容≤50pF，选取多路挑选模仿开关MAX309。为了操作便利，选用四个按钮操控转接器，一起需求有对按键去颤动的处理电路以及衔接开关按钮与多路挑选器开关的逻辑电路。因而，规划的转接器主要由多路挑选器开关、按键处理电路、逻辑电路以及电源|稳压器模块几个部分组成。
2.1中心器材MAX309
MAX309是MAXIM公司的一种精细、双四通道的高功用CMOS模仿多路开关，经过两位逻辑挑选双四通道的开关，±15V双电源供电，可以满意RS-485输出±7V共模电压的电平要求;它的接通电阻为100Ω，漏电流1nA，导通速率0.225μs，并选用ESD维护，因而它是一种低功耗四路RS-422/RS-485接纳器。MAX309逻辑示意图如图3所示。
2.2 信号机转接器电路规划
模仿多路开关是使用两位逻辑来操控的，而四个信号机需求四个按键来操控，这样衔接四个按键和两位逻辑之间需求进行转化。信号机转接器的电路如图4所示，由按键、逻辑电路和MAX309组成。
（1）按键处理电路
因为电路中没有操控芯片，因而按键只能选用硬件去颤动办法处理。按键处理电路如图5所示。
（2）逻辑转化和提示灯规划
将操控四个信号机的按键信号经过逻辑电路改换，用以操控多路挑选模仿开关MAX309，使用一个74LS148来完结4-2编码的功用，一起将空置的管脚接地。
为了可以明确地指示倒计时灯显现的是哪一个信号机，在规划时增加了提示灯，即当按键按下时，对应的表征信号机的灯点亮，起到提示作用。因为按键是按钮式的，而要使二极管点亮需求继续的高电平，因而使用锁存器74LS377来完结。74LS377的使能信号是使用逻辑器材74121发生的，当有按键按下时，就会输出一个脉冲作为74LS377的使能信号。按键编码逻辑电路如图6所示。
（3）转化器的电路完结
如图4所示，四个信号机中每个信号机都有两根传输倒计时信息的数据线，别离为M1A、M1B，M2A、M2B，M3A、M3B，M4A、M4B。每一组别离接在双四挑选器MAX309的两头。倒计时牌也有两根数据线MA、MB，相同与双四挑选器MAX309两头相接。
本电路设置了四个按键用来对应四台信号机，如按钮1代表信号机1的按键开关，以此类推。四个按键的输出与双四输入与非门的四个接口相连，输出一个脉冲信号KeyALL接到单稳态触发器，经过单稳态触发器对脉冲信号的作用后，输出的信号PULSE接到D触发器，作为一个时钟信号，一起，四个按键的四根信号线也接到D触发器的输入端。从D触发器输出的四个信号再接到编码器的四个输入端，输出二进制编码。
本文介绍了交通信号机转接器的规划，该转化器具有对倒计时灯完结主动转接的功用，并且结构简略牢靠、功用安稳、便于操作、费用低，完全可以满意规划要求，已经在试验室中使用，作用杰出。一起，它具有必定的可扩展性，便于进一步的功用开发，可使用于多种串口数据传输设备的信号切换，具有必定的使用远景。
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