[實用新型]一種交通燈實訓裝置

有效

• 申請號: 201320778510.2
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN203631028U
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 馬汝星;張小杭;陳海榮
• 申請（專利權）人: 金華職業技術學院
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本實用新型涉及教學實驗領域，尤其涉及一種可幫助學生學習應用單片機或可編程控制器進行系統設計的交通燈實訓裝置。

背景技術

實驗教學在教學中的比例逐步增長，實驗教學是培養學生實驗動手能力、實驗研究能力和創新能力，并對理論教學的知識通過實驗獲得理性認識從而掌握理論知識，因此實驗教學內容包括了驗證型、綜合性、設計性和創新性實驗項目，目前中國學生的實驗設計能力和創新能力普遍欠缺，這與實驗教學設備和教學方法有直接聯系，可以通過改進實驗教學設備和教學方法，逐步達到提高學生實驗設計能力和創新能力的目的。

交通燈控制系統設計是單片機、可編程邏輯控制器（Programmable?Logic?Controller，PLC）課程中最常見的一個教學實驗項目，在實際的實踐教學過程中，學校均采用一體化的封閉式的單片機實驗箱設計或PLC實驗箱。交通燈實驗中模仿實際交通燈控制系統，設置四組發光二極管，分別對應于東、南、西、北四個方向，每個方向包括3個發光二極管，發光二極管的一點與I/O口相連。現有的交通燈實訓裝置（包括單片機和PLC交通燈實驗箱）中交通燈南北或東西方向的指示燈進行并聯，即南北方向中對應位置的兩個指示燈共用同一個I/O口，東西方向中對應位置的兩個指示燈共用同一個I/O口。無法用于其它的實訓項目，因此，東西和南北方向發光二極管的顏色變化步調一致，無法完成各個發光二極管的獨立變化，進行環彩燈實驗。而在實際的單片機或PLC控制中，環彩燈實驗也是一個常用的實驗項目。

另外，由于單片機所用電源（5V）和PLC所用的電源（24V）不同，現有的交通燈實訓裝置功能不通用，若要進行單片機實驗和PLC實驗，需要同時單獨設置單片機交通燈實訓裝置和PLC的交通燈實訓裝置，裝置的利用率不高。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型提出了一種交通燈實訓裝置。

一種交通燈實訓裝置，包括電路板以及設置于電路板上的交通燈模塊、地線接口、電源接口和多個I/O口，所述交通燈模塊包括4組發光二極管，4組發光二極管呈矩形排列，每組發光二極管中包括紅、黃、綠三個發光二極管，每個發光二極管的一端接電源接口，另一端接相應的I/O口。

與現有的交通燈實訓裝置中2個發光二極管（指示燈）共用一個I/O口，每個發光二極管的單獨對應一個I/O口，可以通過外接的單片機對每一個發光二極管的進行單獨控制，能夠進行環彩燈實驗，從而擴大了該交通燈實訓裝置的使用范圍，提高了裝置的利用率。

所述的電源接口為2個，一個為24V電源接口，一個為5V電源接口，所述24V電源接口通過DC-DC電路與各個發光二極管連接，所述5V電源接口與各個發光二極管直接連接。

在原有只有一個5V電源接口的實訓裝置上再設置24V的電源接口，并采用DC-DC電路將電壓降至5V，外接24V電源，直接將PLC芯片的輸出端與相應的I/O口連接，即可進行基于PLC的交通燈實驗。

為防止實際實驗操作過程中，學生將5V電源接口誤接上24V電源，作為優選，5V電源接口通過二極管與各個發光二極管直接連接。

所述的交通燈實訓裝置還包括固定在電路板上的數碼顯示管，所述數碼顯示管為共陰極連接，所述數碼顯示管的輸入端與對應的I/O口相連，所述數碼顯示管的接地端與地線接口相連。數碼顯示管，用于顯示交通燈中信號變化的時間，更加接近真實的交通燈。

為便于觀察，所述4組發光二極管處在數碼顯示管的外圍。

所述的交通燈實訓裝置還包括固定在電路板上的開關，所述開關的一端與地線接口連接，另一端與對應的I/O口相連。通過設置開關，結合外接控制芯片（單片機或PLC芯片）實現手動控制，能夠進行功能擴展，該開關個數可以根據實際需要設置。

所述的交通燈實訓裝置還包括透明盒體，所述透明盒體由相互扣合的上蓋和底座構成，所述電路板以及交通燈模塊封裝在透明盒體中，所述I/O口和開關均嵌設在上蓋和底座的結合部位。

所述電路板為矩形，且四角帶有安裝孔，所述上蓋朝向電路板的一側設有貫穿安裝孔的定位套，所述底座朝向電路板的一側設有與所述定位套過盈配合的定位柱。通過定位柱與定位套之間的過盈配合，使上蓋和底座不易脫落分離，可以不用螺釘等固定件，拆裝方便。

所述上蓋與電路板的頂面之間設有第一絕緣墊塊，所述底座與電路板的底面之間設有第二絕緣墊塊。

將電路板以及交通燈模塊封裝在透明盒體中一方面可以很好的保護電路，防止線路損壞，便于移動，另一方面還可以起到防塵和防水作用。