道路交通信號機的無電纜協(xié)調(diào)控制的實現(xiàn)

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1、*,*,單擊此處編輯母版標題樣式,*,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,道路交通信號機的無電纜協(xié)調(diào)控制的實現(xiàn),道路交通信號控制機是智能交通系統(tǒng)的重要組成部分，也是所有末端設(shè)備中最為復(fù)雜的信號處理與控制。研制能夠適合我國城市交通交叉路口的多車道大流量的特點，預(yù)測各流入的車群流量，給各交通流高效率的分配通行權(quán)的智能交通信號控制機，已是刻不容緩的事。本課題研究和解決的對象是如何實現(xiàn)在無電纜連接通信的情況下，實現(xiàn)各路口交通信號控制機的協(xié)調(diào)動作。,在現(xiàn)代交通信號的控制方式中主要有線控和面控：,線控方式是把一條道路延長線上連續(xù)幾個信號機在時間上互相聯(lián)系起來進行信號顯示，通過減少車輛

2、停止次數(shù)，縮短停車時間達到交通暢通的目的。另外，此種控制方式有助于形成適當(dāng)速度的交通流。線控的主要特點是對幾個信號機設(shè)定共用的周期長、系統(tǒng)周期長和確定各信號時間上的相對關(guān)系即相位差,對設(shè)置在大面積道路網(wǎng)上的多臺信號機采用集中控制的方式成為面控。這種控制方式原理上可看作是線控擴大到面上。因此，面控是由若干個子區(qū)域控制構(gòu)成的。這里的子區(qū)域是指由用相同的周期長進行控制的區(qū)域，對每一個子區(qū)域給出最佳周期長，在各個子區(qū)域得到最優(yōu)控制的效果,在這里，我們要注意最佳周期的設(shè)置是固定的，是定周期，是不能夠改變的，所以，這個周期一定要很精確,我們再來明確一下“無電纜協(xié)調(diào)控制”的概念,無電纜協(xié)調(diào)控制是指：控制機之

3、間沒有信號控制線相連，其相關(guān)協(xié)調(diào)控制是靠采用共同時基同步實現(xiàn)的。,所以最重要的要求是共同時基同步控制。,在每一個交通信號控制器中都有自己的時鐘和晶振，在設(shè)計時，每個信號機的晶振都是相同的，理想的狀態(tài)是每個交通燈的時鐘始終是保持一致的（也就是面控中的定周期），這個周期是最佳周期，可以減少車輛停止次數(shù)，縮短停車時間。在一條固定長度的道路上，形成 一條綠波帶，使交通達到順暢。,但是，實際情況是所有的信號燈的晶振在經(jīng)過若干的時間后，都會發(fā)生偏差，這就造成了各個信號機的*不同步*。,10ms,脈沖作為整個系統(tǒng)的時基信號，作為單片機的計數(shù)脈沖，時鐘芯片是各信號機的時鐘顯示。,為了解決這個問題，本課題要完成

4、以下的內(nèi)容：,a.,利用市電網(wǎng)絡(luò)的,50HZ,工頻，經(jīng)隔離、整形，形成,100HZ,的方波，作為整個網(wǎng)絡(luò)的時基信號，使各信號機的輸入保持一致。,b.,設(shè)計一個時鐘修正電路，可以定時監(jiān)控各信號機的機內(nèi)時鐘，在各信號機的晶振發(fā)生偏差的時候，能隨時的發(fā)現(xiàn)，并通過復(fù)位鍵使各信號機的時鐘復(fù)位，重新開始計時，這樣，就解決了各信號機時鐘不同步的問題。,C.,通過切換開關(guān)能在,6,位,7SEGLED,數(shù)碼管上正確顯示時鐘的日期或時刻。這部分是把各信號機內(nèi)的時鐘顯示出來，更直觀的觀察定時監(jiān)控系統(tǒng)的工作狀況,100HZ,的方波是采用,50HZ,工頻為輸入的，,50HZ,工頻是正弦波，我們采用電壓比較器使正弦波變成

5、方波。,電壓比較器的一端是輸入的,50HZ,工頻，另一端接地，地的電壓為零，當(dāng)正弦波的上沿輸入時，大于零為正，經(jīng)過與地比較輸出為,+1,，當(dāng)正弦波下降沿時與地比較輸出為,-1,。,在電壓比較器的輸出斷接入兩個反向器，綠除負向的波形，使得輸出為正向的波形。,在這部分設(shè)計中，剛開始的時候，沒有考慮到輸出電壓的幅度，輸出電壓過低，不能驅(qū)動后面的,TTL,，所以，在輸入和輸出的兩端跨接一個,10K,的電阻，形成負反饋電路，提升了電壓，達到,+5V,之后，輸出的,50HZ,正向方波作為輸入，接入到,2,倍頻器電路，經(jīng)過倍頻，輸出,100HZ,的正向方波，為減少干擾，加入,RC,濾波電路，,R=2K,，,

6、C=0.1uF,，但輸出的波形占空比很小，只相當(dāng)于一個一個的沖擊，考慮是,R,的值太小，經(jīng)過實驗，把,R,的值調(diào)整到,100K,，輸出的波形就很整齊。,因為輸出的正向方波為,100HZ,，即,10ms,，所以，定時監(jiān)控的時間定為,1s,，即單片機計數(shù),6000,次時，給時鐘一個中斷，使時鐘的計時復(fù)位，達到監(jiān)控和修正的目的。,時鐘芯片采用,DS1302,，,1302,采用的是雙電源供電，當(dāng)一個電源出現(xiàn)問題的時候，備用電源就會工作，其中，它的晶振為,32.768KHZ,，接在,X1,和,X2,之間，為保證起振的速度，在,X1,、,X2,與地之間接入,20PF,的電容，可以快速起振,6,位,7SEG

7、LED,數(shù)碼管用,zlg7289A,芯片，是具有串行接口功能的可同時驅(qū)動,8,位共陰式數(shù)碼管（或,64,只獨立,LED,）的智能顯示驅(qū)動芯片，該芯片同時還可連接多達,64,鍵的鍵盤、單片機，即可完成,LED,顯示，鍵盤借口的全部功能。,Zlg7289A,內(nèi)部含有譯碼器，可直接接受,BCD,碼或,16,進制碼，并同時具有,2,種譯碼方式，還具有多種控制指令，如消隱、閃爍、左移、右移、段尋址等。,Zlg7289,具有片選信號，可方便地實現(xiàn)多于,8,位的顯示或多于,64,位的鍵盤接口。,這次實驗應(yīng)用到,6*4,個鍵位，可以通過切換開關(guān)，在,6,位數(shù)碼管上分別顯示年、月、日和時、分、秒。,四個輸入口從上到下分別為片選信號、時鐘、數(shù)據(jù)輸入、鍵位控制。下圖為,LED,的電路圖,