信號(hào)機(jī)硬件結(jié)構(gòu)分析
以普通交叉路口的四相交通控制為例,信號(hào)機(jī)必須使用紅,黃,綠三種淺色,以實(shí)現(xiàn)交叉路口機(jī)動(dòng)車和行人的有效交通控制。 需要7個(gè)信號(hào)燈:機(jī)動(dòng)車左轉(zhuǎn)直行,向右轉(zhuǎn)綠燈,直行并禁止紅燈,黃燈,行人紅燈,行人綠燈,因此交通信號(hào)控制機(jī)需要提供4 * 7 =四個(gè)方向的28個(gè)信號(hào)輸出通道。
為了穿越每個(gè)方向并筆直向左轉(zhuǎn),通過嵌入式檢測(cè)線圈收集了不同車道的交通流。 總共需要8個(gè)紅色數(shù)據(jù),因此需要8個(gè)輸入通道。 此外,信號(hào)機(jī)必須具有通信接口,以實(shí)現(xiàn)對(duì)主干道路和區(qū)域的協(xié)調(diào)控制以及與上位計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)交換。
系統(tǒng)中使用的所有鎖存器,解碼器和其他常規(guī)邏輯設(shè)備以及信號(hào)燈檢測(cè)都可以通過CPLD(EPM7032)實(shí)現(xiàn)。
為了不占用單片機(jī)的更多I / 0端口,采用總線方式來實(shí)現(xiàn)2B信號(hào)燈的輸出控制。 使用了四個(gè)74LS377鎖存器,并將ULN2803芯片用作輸出驅(qū)動(dòng)器。 實(shí)際的交叉口信號(hào)燈通過動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊輸出。
為了確保信號(hào)輸出與十字路口的紅色相對(duì)應(yīng),有必要將可能的綠色沖突光位取出,進(jìn)行檢測(cè),并使用CPLD來實(shí)現(xiàn)邏輯分析電路。 發(fā)生綠色沖突時(shí),將生成警報(bào)并啟動(dòng)黃色閃光控制。
時(shí)鐘電路
時(shí)鐘電路使用儀表為信號(hào)機(jī)提供實(shí)時(shí)時(shí)間。 信號(hào)機(jī)可以根據(jù)當(dāng)前時(shí)間自動(dòng)執(zhí)行預(yù)設(shè)時(shí)間表中設(shè)置的操作計(jì)劃。 因此,提供準(zhǔn)確的時(shí)間非常重要。
通訊模塊
通信模塊使用儀表實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸以及信號(hào)機(jī)的網(wǎng)絡(luò)控制。 它使用標(biāo)準(zhǔn)的RS232端口連接到MCDEM,
為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信能力,在通信之前,需要協(xié)調(diào)上位機(jī)和單片機(jī)的通信格式,并采用相互一致的通信協(xié)議。 信號(hào)機(jī)
從主機(jī)接收定時(shí)數(shù)據(jù)。 或?qū)⒍〞r(shí)和顏色數(shù)據(jù)上傳到主機(jī)進(jìn)行備份。 借助通信網(wǎng)絡(luò),主機(jī)計(jì)算機(jī)可以控制多個(gè)交叉點(diǎn)處的信號(hào),從而形成“有線控制”或“表面控制”系統(tǒng)。
交通信號(hào)燈控制機(jī)
車輛檢測(cè)模塊
通過嵌入車道的地面感應(yīng)線圈的檢測(cè)接口,收集進(jìn)入每個(gè)方向并向左轉(zhuǎn)的不同車道的交通流量數(shù)據(jù)。 總共收集了8組數(shù)據(jù)。 感應(yīng)振蕩電路工作,并將檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送到單片機(jī)。