本發(fā)明涉及智能交通技術和控制領域，特別涉及一種基于can總線控制的信號燈系統(tǒng)。

背景技術：

在人們的出行中，交通信號燈具有簡單明了、指示狀態(tài)通俗易懂的特點，所以其作為一個重要的道路信號指示設備，在保證道路正常秩序和通行安全中發(fā)揮著巨大的作用。隨著電子技術的飛速發(fā)展，很多高可靠通訊技術、自動化檢測和控制技術手段都可以用于提高交通信號燈的可靠性和智能化水平。現(xiàn)有交通信號控制機基本上都是集中控制，信號控制機和信號燈之間都是采用220v電壓進行控制，每個燈組和信號控制機之間都需要大量的線纜，所以無論是安裝、施工布線都非常復雜，需要大量的線纜，工程量較大，施工難度高、施工對周邊設施影響較大，工程費用高，而且維護難度很大，系統(tǒng)可靠性較低。

另外，在路口控制方案確定施工完成之后，管道布線就已經(jīng)完成，基本上無法再進行簡單的添加線纜，所以在實際后續(xù)運行中就無法進行擴展，比如需要添加一個箭頭方向指示功能或者添加倒計時模塊等將會非常麻煩，需要重新拉線，大大增加了施工難度和施工成本；當線路出現(xiàn)問題時，由于線路復雜，也很難很快進行定位和解決。

由于大部分信號燈都是采用220v電壓進行直接控制，所以經(jīng)常容易出現(xiàn)因為線路問題燒保險絲的情況需要頻繁維護，而且由于信號燈的亮度是固定的，不能根據(jù)環(huán)境對亮度進行調(diào)整，無法做到節(jié)省電能的功能。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術的上述缺陷，提供一種信號燈在滿足當前交通信號燈需求的同時還能提供更完善的擴展需求，滿足各種新增的指示需求，能簡化信號燈安裝和調(diào)試的難度，降低施工成本和維護成本，提高整個交通信號燈的可靠性的基于can總線控制的信號燈系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種基于can總線控制的信號燈系統(tǒng)，包括信號燈管理主機、環(huán)境傳感器、至少一個信號燈控制單元、電源系統(tǒng)和信號燈組顯示模塊，所述信號燈管理主機通過can總線將信號燈控制方案下發(fā)到各個信號燈控制單元，所述信號燈控制單元收到所述信號燈控制方案后對其進行解析，并按照所述信號燈控制方案的要求對所述信號燈組顯示模塊進行控制，所述信號燈控制單元實時采集所述信號燈組顯示模塊的狀態(tài)，并將所述信號燈組顯示模塊的狀態(tài)通過所述can總線上發(fā)到所述信號燈管理主機，完成對所述信號燈組顯示模塊的狀態(tài)的監(jiān)控，所述環(huán)境傳感器采集光照環(huán)境參數(shù)并將其通過所述can總線傳送到所述信號燈控制單元，所述信號燈控制單元根據(jù)所述光照環(huán)境參數(shù)對所述信號燈組顯示模塊的亮度進行pwm控制，所述電源系統(tǒng)分別與所述信號燈控制單元和信號燈組顯示模塊連接、用于供電。

在本發(fā)明所述的基于can總線控制的信號燈系統(tǒng)中，所述電源系統(tǒng)包括交流供電電源、蓄電池、電源轉換模塊和電源防護電路，所述交流供電電源通過所述電源防護電路與所述電源轉換模塊連接，所述蓄電池與所述電源轉換模塊連接；所述信號燈控制單元包括主控mcu、監(jiān)控mcu、看門狗、rtc實時時鐘、can總線通訊接口、rs485接口、第一接口防護電路和第二接口防護電路，所述監(jiān)控mcu通過spi總線與所述主控mcu連接、用于通過心跳監(jiān)控所述主控mcu的狀態(tài)并備份所述主控mcu的運行關鍵參數(shù)，所述看門狗與所述監(jiān)控mcu連接、用于實現(xiàn)對所述監(jiān)控mcu的異常檢測和復位，所述rtc實時時鐘與所述主控mcu連接、用于為系統(tǒng)提供精確時間信息，所述can總線通訊接口的一端與所述主控mcu連接，所述can總線通訊接口的另一端與所述第一接口防護電路的一端連接，所述第一接口防護電路的另一端通過can總線分別連接所述信號燈管理主機和環(huán)境傳感器，所述rs485接口的一端與所述主控mcu連接，所述rs485接口的另一端與所述第二接口防護電路連接，所述信號燈組顯示模塊根據(jù)所述信號燈控制方案顯示不同圖案和箭頭形狀，所述電源轉換模塊還分別與所述主控mcu和信號燈組顯示模塊連接。

在本發(fā)明所述的基于can總線控制的信號燈系統(tǒng)中，所述信號燈控制單元還包括亮度調(diào)節(jié)電路、信號燈控制電路和信號燈狀態(tài)采集電路，所述亮度調(diào)節(jié)電路分別與所述主控mcu和信號燈組顯示模塊連接、用于實現(xiàn)對所述信號燈組顯示模塊顯示亮度的控制，所述信號燈控制電路分別與所述主控mcu和信號燈組顯示模塊連接、用于根據(jù)所述主控mcu的信號燈控制方案實現(xiàn)對所述信號燈組顯示模塊的圖案和顏色的顯示控制，所述信號燈狀態(tài)采集電路分別與所述主控mcu和信號燈組顯示模塊連接、用于采集所述信號燈組顯示模塊的顯示狀態(tài)。

在本發(fā)明所述的基于can總線控制的信號燈系統(tǒng)中，所述主控mcu的控制流程包括：

a)主控mcu啟動后進行系統(tǒng)的初始化操作，開始通過所述spi總線與所述監(jiān)控mcu通訊；

b)所述主控mcu通過所述spi總線向所述監(jiān)控mcu發(fā)送啟動狀態(tài)請求，并判斷所述主控mcu收到的信息是否是異?；謴停缡?，所述主控mcu向所述監(jiān)控mcu請求運行關鍵參數(shù)，并根據(jù)所述運行關鍵參數(shù)還原成信號燈控制方案，執(zhí)行步驟e)；否則，執(zhí)行步驟c)；

c)進入紅燈狀態(tài)，所述主控mcu向所述信號燈管理主機請求所述信號燈控制方案，執(zhí)行步驟d)；

d)判斷所述主控mcu是否收到所述信號燈控制方案，如是，執(zhí)行步驟e)；否則，所述主控mcu向所述監(jiān)控mcu定時發(fā)送心跳數(shù)據(jù)，返回步驟c)；

e)所述主控mcu根據(jù)所述信號燈控制方案對所述信號燈顯示模塊進行控制，執(zhí)行步驟f)；

f)所述主控mcu向所述監(jiān)控mcu定時發(fā)送心跳數(shù)據(jù)及備份關鍵參數(shù)；

g)所述主控mcu通過所述can總線實現(xiàn)與所述信號燈管理主機進行交互。

在本發(fā)明所述的基于can總線控制的信號燈系統(tǒng)中，所述步驟g)進一步包括：

g1)主控mcu定時通過can總線向所述信號燈管理主機發(fā)送信號燈電源狀態(tài)和信號燈組顯示模塊的狀態(tài)，并判斷所述can總線是否收到從所述信號燈管理主機發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，如是，對所述can總線收到的數(shù)據(jù)進行解析，執(zhí)行步驟g2)；否則，執(zhí)行步驟g6)；

g2)判斷所述can總線收到的數(shù)據(jù)是否是新的控制方案下載命令，如是，將所述信號燈控制方案更新為新的控制方案，執(zhí)行步驟g6)；否則，執(zhí)行步驟g3)；

g3)判斷所述can總線收到的數(shù)據(jù)是否是請求信號燈狀態(tài)命令，如是，將相應信號燈狀態(tài)發(fā)送到所述信號燈管理主機，執(zhí)行步驟g6)；否則，執(zhí)行步驟g4)；

g4)判斷所述can總線收到的數(shù)據(jù)是否是程序固件升級命令，如是，接收新的程序固件文件并存儲，執(zhí)行升級操作，執(zhí)行步驟g6)；否則，執(zhí)行步驟g5)；

g5)判斷所述can總線收到的數(shù)據(jù)是否是其他擴展命令，如是，執(zhí)行對應的功能實現(xiàn)，執(zhí)行步驟g6)；否則，執(zhí)行步驟g6)；

g6)返回。

在本發(fā)明所述的基于can總線控制的信號燈系統(tǒng)中，所述監(jiān)控mcu的監(jiān)控流程包括：

a＇)監(jiān)控mcu啟動后執(zhí)行系統(tǒng)初始化操作；

b＇)所述監(jiān)控mcu定時監(jiān)控所述主控mcu的心跳數(shù)據(jù)，并接收運行關鍵參數(shù)存入緩存；

c＇)定時喂所述看門狗；

d＇)判斷所述監(jiān)控mcu與所述主控mcu的通訊是否超時，如是，對所述主控mcu進行硬件復位，執(zhí)行步驟e＇)；否則，返回步驟b＇)；

e＇)等待所述主控mcu啟動；

f＇)所述主控mcu啟動后，根據(jù)所述監(jiān)控mcu的請求指令，發(fā)送對應的監(jiān)控狀態(tài)和關鍵參數(shù)，返回步驟b＇)。

實施本發(fā)明的基于can總線控制的信號燈系統(tǒng)，具有以下有益效果：由于設有信號燈管理主機、環(huán)境傳感器、信號燈控制單元、電源系統(tǒng)和信號燈組顯示模塊，信號燈管理主機通過can總線將信號燈控制方案下發(fā)到各個信號燈控制單元，信號燈控制單元收到信號燈控制方案后對其進行分析，并按照信號燈控制方案的要求對信號燈組顯示模塊進行控制，信號燈控制單元實時采集信號燈組顯示模塊的狀態(tài)，并且將信號燈組顯示模塊的狀態(tài)通過can總線上發(fā)到信號燈管理主機，完成對信號燈組顯示模塊的狀態(tài)的監(jiān)控，環(huán)境傳感器采集光照環(huán)境參數(shù)并將其通過can總線傳送到所述信號燈控制單元，信號燈控制單元根據(jù)所述光照環(huán)境參數(shù)對信號燈組顯示模塊的亮度進行pwm控制，因此信號燈在滿足當前交通信號燈需求的同時還能提供更完善的擴展需求，滿足各種新增的指示需求，能簡化信號燈安裝和調(diào)試的難度，降低施工的成本和維護成本，提高整個交通信號燈的可靠性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明基于can總線控制的信號燈系統(tǒng)一個實施例中的結構示意圖；

圖2為所述實施例中主控mcu的控制流程圖；

圖3為所述實施例中主控mcu通過所述can總線實現(xiàn)與所述信號燈管理主機進行交互的具體流程圖；

圖4為所述實施例中監(jiān)控mcu的監(jiān)控流程圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明基于can總線控制的信號燈系統(tǒng)實施例中，該基于can總線控制的信號燈系統(tǒng)的結構示意圖如圖1所示。圖1中，該基于can總線控制的信號燈系統(tǒng)包括信號燈管理主機1、環(huán)境傳感器2、至少一個信號燈控制單元3、電源系統(tǒng)4和信號燈組顯示模塊5，本實施例中，路口每個信號燈都作為一個can節(jié)點，信號燈管理主機1與各個信號燈控制單元3之間采用can總線進行通訊，can總線具有實時性強、傳輸距離遠、抗電磁干擾能力強、成本低等優(yōu)點，這樣可以使得通訊線路簡單可靠。信號燈管理主機1通過can總線將信號燈控制方案下發(fā)到各個信號燈控制單元3，信號燈控制單元3收到信號燈控制方案后對其進行解析，并按照信號燈控制方案的要求對信號燈組顯示模塊進行控制。信號燈管理主機1和信號燈之間只需要2根通訊線，信號燈再需要一條電源線就可以滿足，大大簡化施工難度和降低施工成本，提高可靠性以及簡化后續(xù)維護難度。

本實施中，信號燈控制單元3實時采集信號燈組顯示模塊5的狀態(tài)，并將信號燈組顯示模塊5的狀態(tài)通過can總線上發(fā)到信號燈管理主機1，完成對信號燈組顯示模塊5的狀態(tài)的監(jiān)控。信號燈控制單元3和信號燈管理主機1之間通過can總線定時發(fā)送心跳命令，以便信號燈管理主機1能夠實時監(jiān)控每個can節(jié)點信號燈的狀態(tài)信息，對不正常的can節(jié)點進行處理，并上發(fā)到平臺中心進行報警。

本實施例中，環(huán)境傳感器2采集環(huán)境光線情況，并進行綜合分析后，得到一個當前光照情況參數(shù)，換句話說，環(huán)境傳感器2采集光照環(huán)境參數(shù)(即光照環(huán)境數(shù)據(jù))并將其通過can總線傳送到信號燈控制單元3，信號燈控制單元3按照設定的要求，根據(jù)光照環(huán)境參數(shù)對信號燈組顯示模塊5的亮度進行pwm控制，實現(xiàn)對信號燈亮度的控制，做到最大程度節(jié)省電能；電源系統(tǒng)4分別與信號燈控制單元3和信號燈組顯示模塊5連接、用于供電。

由于本發(fā)明中的信號燈控制單元3結合can總線通訊的功能，使得信號燈在滿足當前交通信號燈需求的同時，還能夠提供更加完善的擴展需求，可以滿足各種新增的指示需求，同時也能簡化信號燈安裝和調(diào)試的難度，降低施工成本和維護成本，進而提高整個交通信號燈的可靠性。

本實施例中，電源系統(tǒng)4包括交流供電電源41、蓄電池42、電源轉換模塊43和電源防護電路44，其中，交流供電電源41通過電源防護電路44與電源轉換模塊43連接，蓄電池42與電源轉換模塊43連接。交流供電電源41為220v交流電源，交流供電電源41接入后首先經(jīng)過電源防護電路44，抑制外部浪涌信號，然后經(jīng)電源轉換模塊43產(chǎn)生12v和5v，為信號燈控制單元3和信號燈組顯示模塊5進行供電，同時也能夠對蓄電池42進行充電。

蓄電池42為12v蓄電池，電源系統(tǒng)4具有掉電檢測和備份電源切換功能，電源系統(tǒng)4能夠實時監(jiān)控外部220v交流電源供電，當220v交流電源掉電時，能夠直接切換到蓄電池42供電，這樣能夠保證在掉電時，信號燈還能正常工作一段時間，確保在維護人員進行線路修復前信號燈能正常工作。另外，蓄電池42的輸出電壓也能夠被信號燈控制單元3采集。針對電源系統(tǒng)4監(jiān)控方面，該基于can總線控制的信號燈系統(tǒng)能夠通過對應的檢測電路檢測ac-ok信號，實現(xiàn)220v交流電源掉電時進行報警和日志記錄，另外還能夠采集蓄電池42的電壓信號，監(jiān)控和綜合判斷蓄電池42的壽命情況，并實現(xiàn)狀態(tài)上發(fā)到信號燈管理主機1。本電源系統(tǒng)4還具有220vac-ok信號檢測，實時檢測交流供電是否正常，并且輸出狀態(tài)到信號燈控制單元3。

本實施例中，信號燈控制單元3包括主控mcu31、監(jiān)控mcu32、看門狗33、rtc實時時鐘34、can總線通訊接口35、rs485接口36、第一接口防護電路37和第二接口防護電路38，其中，主控mcu31實現(xiàn)與外部通訊，完成主要通訊和控制邏輯實現(xiàn)，實現(xiàn)對信號燈組顯示模塊5的控制以及采集信號燈組顯示模塊5的狀態(tài)，實現(xiàn)與監(jiān)控mcu32之間交互。主控mcu31能夠實現(xiàn)對電源系統(tǒng)4的相關狀態(tài)進行采集，包括ac-ok信號、蓄電池42的電壓情況等。

監(jiān)控mcu32通過spi總線與主控mcu31連接、用于通過心跳監(jiān)控主控mcu31的狀態(tài)，并備份主控mcu31的運行關鍵參數(shù)，當主控mcu31出現(xiàn)異常時能夠及時對主控mcu31進行硬件復位，主控mcu31啟動之后將運行關鍵參數(shù)還原。采用主控mcu31和監(jiān)控mcu32的雙mcu的設計方式，可以提高系統(tǒng)的可靠性。

具體的，主控mcu31和監(jiān)控mcu32保持高速心跳發(fā)送，其中主控mcu31負責接收信號燈管理主機1發(fā)出來的信號燈控制方案，并且根據(jù)信號燈控制方案對信號燈組顯示模塊5進行控制，同時實時監(jiān)控信號燈組顯示模塊5的狀態(tài)，確保信號燈組顯示模塊5的狀態(tài)正確；監(jiān)控mcu32負責監(jiān)控主控mcu31的狀態(tài)，并且作為關鍵參數(shù)熱備份的模塊，實時接收主控mcu31運行中關鍵參數(shù)并且進行保存，當主控mcu31出現(xiàn)異常時，監(jiān)控mcu32能夠快速檢測到主控mcu31的異常，并且對主控mcu31進行硬件復位操作，當主控mcu31恢復之后，將關鍵參數(shù)還原到主控mcu31，這樣主控mcu31就能夠繼續(xù)上一次未完成的控制，實現(xiàn)異常之后熱啟動功能。

由于監(jiān)控mcu32沒有直接控制信號燈組顯示模塊5，不需要具有高實時性，所以監(jiān)控mcu32中使用了一個外部的看門狗33，在監(jiān)控mcu32異常時，看門狗33會根據(jù)喂狗超時能夠進行復位，使得監(jiān)控mcu32正常?？撮T狗33與監(jiān)控mcu32連接、用于實現(xiàn)對監(jiān)控mcu的異常檢測和復位。

為了后續(xù)升級和維護方便，主控mcu31和監(jiān)控mcu32均可以通過can總線實現(xiàn)程序固件升級的功能，這樣可以在需要更改信號燈控制方案的情況下，實現(xiàn)快速固件升級的操作。

rtc實時時鐘34與主控mcu31連接、用于為系統(tǒng)提供精確時間信息，能夠進行時間的讀取和設計，為信號燈組顯示模塊5的控制提供可靠的時間信息。信號燈管理主機1會定時發(fā)送時間基準對實時時鐘34進行定時校時，在通訊線路異常的情況下，信號燈組顯示模塊5也可以根據(jù)信號燈控制方案正常運行，直到維護人員將線路恢復正常。

can總線通訊接口35的一端與主控mcu31連接，can總線通訊接口35的另一端與第一接口防護電路37的一端連接，第一接口防護電路37的另一端通過can總線分別連接信號燈管理主機1和環(huán)境傳感器2，can總線通訊接口35通過can物理層交互，實現(xiàn)信號燈控制單元3與外部的can總線設備進行通訊。

rs485接口36的一端與主控mcu31連接，rs485接口36的另一端與第二接口防護電路38連接，rs485接口36實現(xiàn)與外部rs485外部設備進行控制，實現(xiàn)與外部設備的交互，通過設置rs485接口36，這樣可以極大豐富后續(xù)功能擴展，簡化布線，節(jié)省安裝施工成本，同時也方便后續(xù)維護等。上述第一接口防護電路37和第二接口防護電路38對由外部雷擊等引起的浪涌具有抑制能力和防護效果，有效降低雷擊等惡劣環(huán)境帶來的影響，提高設備使用壽命和可靠性。

信號燈組顯示模塊5由led燈組成，能夠根據(jù)信號燈控制方案顯示不同圖案和箭頭形狀，包含紅、黃、綠三種顏色等，電源轉換模塊43還分別與主控mcu31和信號燈組顯示模塊5連接。

本實施例中，信號燈控制單3元還包括亮度調(diào)節(jié)電路39、信號燈控制電路40和信號燈狀態(tài)采集電路41，其中，亮度調(diào)節(jié)電路分別39與主控mcu31和信號燈組顯示模塊5連接、用于實現(xiàn)對信號燈組顯示模塊5的顯示亮度的控制。信號燈控制電路40分別與主控mcu31和信號燈組顯示模塊5連接、用于根據(jù)主控mcu31的信號燈控制方案實現(xiàn)對信號燈組顯示模塊5的圖案和顏色的顯示控制。信號燈狀態(tài)采集電路41分別與主控mcu31和信號燈組顯示模塊5連接、用于采集信號燈組顯示模塊5的顯示狀態(tài)。

圖2為本實施例中主控mcu的控制流程圖，圖2中，主控mcu的控制流程包括：

步驟s01主控mcu啟動后進行系統(tǒng)的初始化操作，開始通過spi總線與監(jiān)控mcu通訊：本步驟中，主控mcu啟動后，首先進行系統(tǒng)的初始化操作，操作完成之后，開始通過spi總線與監(jiān)控mcu進行通訊。

步驟s02主控mcu通過spi總線向監(jiān)控mcu發(fā)送啟動狀態(tài)請求，并判斷主控mcu收到的信息是否是異?；謴停罕静襟E中，主控mcu通過spi總線向監(jiān)控mcu發(fā)送啟動狀態(tài)請求，并判斷主控mcu收到的信息是否是異?；謴?，如果判斷的結果為是，則執(zhí)行步驟s03；否則，執(zhí)行步驟s04。

步驟s03主控mcu向監(jiān)控mcu請求運行關鍵參數(shù)，并根據(jù)運行關鍵參數(shù)還原成信號燈控制方案：如果上述步驟s02的判斷結果為是，即主控mcu為異常恢復，則執(zhí)行本步驟。本步驟中，主控mcu向監(jiān)控mcu請求運行關鍵參數(shù)，并根據(jù)運行關鍵參數(shù)還原成信號燈控制方案，根據(jù)異常前執(zhí)行到哪一個步伐繼續(xù)運行。執(zhí)行完本步驟，執(zhí)行步驟s07。

步驟s04進入紅燈狀態(tài)，主控mcu向信號燈管理主機請求信號燈控制方案：如果上述步驟s02的判斷結果為否，即收到的信息是正常啟動，則執(zhí)行本步驟。本步驟中，進入紅燈狀態(tài)，主控mcu向信號燈管理主機請求信號燈控制方案，然后定時發(fā)送心跳數(shù)據(jù)到監(jiān)控mcu，并且等待接收信號燈管理主機發(fā)送的信號燈控制方案。執(zhí)行完本步驟，執(zhí)行步驟s05。

步驟s05判斷主控mcu是否收到信號燈控制方案：本步驟中，判斷主控mcu是否收到信號燈控制方案，如果判斷的結果為是，則執(zhí)行步驟s07；否則，執(zhí)行步驟s06。

步驟s06主控mcu向監(jiān)控mcu定時發(fā)送心跳數(shù)據(jù)：如果上述步驟s05的判斷結果為否，則執(zhí)行本步驟。本步驟中，主控mcu向監(jiān)控mcu定時發(fā)送心跳數(shù)據(jù)，執(zhí)行完本步驟，返回步驟s04。

步驟s07主控mcu根據(jù)信號燈控制方案對信號燈顯示模塊進行控制：本步驟中，本步驟中，主控mcu根據(jù)信號燈控制方案對信號燈顯示模塊進行控制。執(zhí)行完本步驟，執(zhí)行步驟s08。

步驟s08主控mcu向監(jiān)控mcu定時發(fā)送心跳數(shù)據(jù)及備份關鍵參數(shù)：本步驟中，主控mcu收到信號燈控制方案后，對其進行解析，生成運行關鍵參數(shù)，并向監(jiān)控mcu定時發(fā)送心跳數(shù)據(jù)及備份關鍵參數(shù)。執(zhí)行完本步驟，執(zhí)行步驟s09。

步驟s09主控mcu通過can總線實現(xiàn)與信號燈管理主機進行交互：本步驟中，主控mcu通過can總線實現(xiàn)與信號燈管理主機進行交互，以及通過后續(xù)擴展實現(xiàn)rs485接口通訊。

對于本實施例而言，上述步驟s09還可進一步細化，其細化后的流程圖如圖3所示。圖3中，上述步驟s09進一步包括：

步驟s901主控mcu定時通過can總線向信號燈管理主機發(fā)送信號燈電源狀態(tài)和信號燈組顯示模塊的狀態(tài)，并判斷can總線是否收到從信號燈管理主機發(fā)送過來的數(shù)據(jù)：本步驟中，主控mcu定時通過can總線向信號燈管理主機發(fā)送信號燈電源狀態(tài)和信號燈組顯示模塊的狀態(tài)，并判斷can總線是否收到從信號燈管理主機發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，如果判斷的結果為是，則執(zhí)行步驟s902；否則，執(zhí)行步驟s911。

步驟s902對can總線收到的數(shù)據(jù)進行解析：如果上述步驟s901的判斷結果為是，則執(zhí)行本步驟。本步驟中，對can總線收到的數(shù)據(jù)進行解析。執(zhí)行完本步驟，執(zhí)行步驟s903。

步驟s903判斷can總線收到的數(shù)據(jù)是否是新的控制方案下載命令：本步驟中，判斷can總線收到的數(shù)據(jù)是否是新的控制方案，如果判斷的結果為是，即是新的控制方案，則執(zhí)行步驟s904；否則，執(zhí)行步驟s905。

步驟s904將信號燈控制方案更新為新的控制方案：如果上述步驟s903的判斷結果為是，則執(zhí)行本步驟。本步驟中，將信號燈控制方案更新為新的控制方案，生成新的關鍵運行參數(shù)，并且發(fā)送到監(jiān)控mcu進行備份。執(zhí)行完本步驟，執(zhí)行步驟s911。

步驟s905判斷can總線收到的數(shù)據(jù)是否是請求信號燈狀態(tài)命令：如果上述步驟s903的判斷結果為否，則執(zhí)行本步驟。本步驟中，判斷can總線收到的數(shù)據(jù)是否是請求信號燈狀態(tài)命令，如果判斷的結果為是，則執(zhí)行步驟s906；否則，執(zhí)行步驟s907。

步驟s906將相應信號燈狀態(tài)發(fā)送到信號燈管理主機：如果上述步驟s905的判斷結果為否，則執(zhí)行本步驟。本步驟中，將相應信號燈狀態(tài)發(fā)送到信號燈管理主機。執(zhí)行完本步驟，執(zhí)行步驟s911。

步驟s907判斷can總線收到的數(shù)據(jù)是否是程序固件升級命令：如果上述步驟s905的判斷結果為否，則執(zhí)行本步驟。本步驟中，判斷can總線收到的數(shù)據(jù)是否是程序固件升級命令，如果判斷的結果為是，則執(zhí)行步驟s908；否則，執(zhí)行步驟s909。

步驟s908接收新的程序固件文件并存儲，執(zhí)行升級操作：如果上述步驟s907的判斷結果為是，則執(zhí)行本步驟。本步驟中，接收新的程序固件文件并存儲，執(zhí)行升級操作。執(zhí)行完本步驟，執(zhí)行步驟s911。

步驟s909判斷can總線收到的數(shù)據(jù)是否是其他擴展命令：如果上述步驟s907的判斷結果為否，則執(zhí)行本步驟。本步驟中，判斷can總線收到的數(shù)據(jù)是否是其他擴展命令，如果判斷的結果為是，則執(zhí)行步驟s910；否則，執(zhí)行步驟s911。

步驟s910執(zhí)行對應的功能實現(xiàn)：如果上述步驟s909的判斷結果為是，則執(zhí)行本步驟。本步驟中，執(zhí)行對應的功能實現(xiàn)。執(zhí)行完本步驟，執(zhí)行步驟s911。

步驟s911返回：本步驟中，執(zhí)行返回操作。

圖4為本實施例中監(jiān)控mcu的監(jiān)控流程圖，圖4中，監(jiān)控mcu的監(jiān)控流程包括：

步驟s01＇監(jiān)控mcu啟動后執(zhí)行系統(tǒng)初始化操作：本步驟中，監(jiān)控mcu啟動之后，首先執(zhí)行系統(tǒng)初始化操作。

步驟s02＇監(jiān)控mcu定時監(jiān)控主控mcu的心跳數(shù)據(jù)，并接收運行關鍵參數(shù)存入緩存：本步驟中，初始化之后，監(jiān)控mcu定時監(jiān)控主控mcu的心跳數(shù)據(jù)，并接收運行關鍵參數(shù)存入緩存，也就是接收運行關鍵參數(shù)進行備份操作。

步驟s03＇定時喂看門狗：本步驟中，定時喂看門狗。

步驟s04＇判斷監(jiān)控mcu與主控mcu的通訊是否超時：本步驟中，判斷監(jiān)控mcu與主控mcu的通訊是否超時，如果判斷的結果為是，則執(zhí)行步驟s05＇；否則，返回步驟s02＇。

步驟s05＇對主控mcu進行硬件復位：如果上述步驟s04＇判斷的結果為是時，即監(jiān)控mcu與主控mcu的通訊超時，則執(zhí)行本步驟。本步驟中，對主控mcu進行硬件復位。執(zhí)行完本步驟，執(zhí)行步驟s06＇。

步驟s06＇等待主控mcu啟動：本步驟中，等待主控mcu啟動。

步驟s07＇主控mcu啟動后，根據(jù)監(jiān)控mcu的請求指令，發(fā)送對應的監(jiān)控狀態(tài)和關鍵參數(shù)：本步驟中，主控mcu啟動后，根據(jù)監(jiān)控mcu的請求指令，發(fā)送對應的監(jiān)控狀態(tài)和關鍵參數(shù)。值得一提的是，監(jiān)控mcu會定時執(zhí)行看門狗喂狗操作，如果監(jiān)控mcu異常，看門狗會對監(jiān)控mcu執(zhí)行復位操作。

總之，本發(fā)明通過can總線方式，可以有效提高通訊可靠性、降低施工難度、節(jié)省施工成本，減少故障發(fā)生概率，降低維護難度和成本；通過內(nèi)部主控mcu31和監(jiān)控mcu32對信號燈組顯示模塊5進行控制，提高信號燈控制的智能化水平；在硬件和軟件兩方面的多重可靠性設計，極大提高該基于can總線控制的信號燈系統(tǒng)的可靠性；通過can總線接收環(huán)境傳感器2的環(huán)境光線情況，實現(xiàn)對信號燈組顯示模塊5的亮度進行控制，最大程度節(jié)省電能；同時，為了保證后續(xù)擴展性和可維護性，本發(fā)明能夠通過can總線進行內(nèi)部程序固件升級，能夠適應后續(xù)更多功能升級，降低維護難度和維護成本。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。