太阳能LED交通信号灯模块

LED交通信号灯模块

LED连接电路有三种连接方式：全串联方式、全并联方式、串并混联方式。三种方式的优缺点比较如下：

(1)全串联方式，优点：电路简单，流经所有LED的电流相同。通过使用恒流源，可使LED亮度一致。缺点：如果有一颗损坏，所有的LED将不能工作，需要变压器产生高电压和制作恒流源，实现成本高。

(2)全并联方式，优点：电路简单，一颗LED损坏，不会影响其他LED。缺点：由于LED发光源本身存在差异性，电压有浮动，导致并联的LED显色不均匀。另外，电流太大，增加成本，给电源设计也带来困难，需要性能比较高，输出电流非常大的稳压源。

(3)串并混联方式，蓄电池可以提供12 V直流电压，可以驱动4～6颗LED，将LED分成若干串，每串串联，然后将几串并联，这样每一串的电压相同，每一串内电流相同，电源输出的抖动被每一串内LED平分，这样可以稳定单个LED的电压，同时单个LED的损坏只能影响到同一串联的LED，其他串LED仍然正常工作。本文采用串并混联方式。

LED交通信号灯控制器模块

1 控制结构

控制部分是LED交通信号灯系统的核心部分，由中央控制器、RS 485串行通信总线、从控制器三部分组成。LED交通信号系统的主从控制器都采用单片机AT89S51，中央控制器起到控制和协调作用，四个路口由从控制器接收中央控制器的命令，然后按照命令确定各自路*通信号灯的状态。主从控制器之间由串口来实现信号的传输。

2 从控制器模块

从控制器通过拨码开关电路，来设定自己的地址。具体地说，单片机AT89S51的P0端低四位用于本机的地址设定，通过跳线开关S1的闭合和关断的组合可以最多设定16种地址。从控制器在开始加电工作之前设定好自己的地址，也就是将S1的开关状态设置好，本文四个从控制器分别设为0001～0004，这样从控制器在开机自检时，就可以获得本机地址。

从控制器利用P2口的P2．7～P2．5来控制信号灯，由于单片机I／O口的驱动能力有限，所以借助金属氧化物半导体晶体管(MOSFET)来驱动，经一电阻与MOSFET的栅极相联，漏极与交通灯的共阴极相连，灯的共阳极接12 V直流。通过多机通信，控制P2．7～P2．5的电平高低变换来改变MOSFET导通截止状态，从而实现交通灯的亮灭变化.

通信模块

交通灯控制系统安置在路口之间，受现场条件影响比较大，各个路口节点之间存在很高的共模电压。虽然RS 485接口采用差分传输方式，具有一定的抗共模干扰能力，但当共模电压超过RS 485接收器的极限电压，即大于+12 V或小于-7 V时，接收器就无法正常工作了，严重时甚至会烧毁芯片和仪器设备。为了解决这个问题，本文采取：

(1)DC～DC将系统电源和MAX485收发器的电源隔离；

(2)为了提高抗干扰能力，各主从单片机系统与MAX485之间通过光电隔离器，本文采用光电隔离器PC410，PC357，将信号隔离，通过单片机的P1．4引脚控制MAX485的工作状态。