道路交通信號控制機(jī)無電纜協(xié)調(diào)控制的實(shí)現(xiàn)
道路交通信號控制機(jī)無電纜協(xié)調(diào)控制的實(shí)現(xiàn),道路,交通信號,控制,節(jié)制,電纜,協(xié)調(diào),調(diào)和,實(shí)現(xiàn)
道路交通信號機(jī)的無電纜協(xié)調(diào)控制的實(shí)現(xiàn),道路交通信號控制機(jī)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(diǎn)，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(jī)，已是刻不容緩的事。本課題研究和解決的對象是如何實(shí)現(xiàn)在無電纜連接通信的情況下，實(shí)現(xiàn)各路口交通信號控制機(jī)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(jī)在時間上互相聯(lián)系起來進(jìn)行信號顯示，通過減少車輛停止次數(shù)，縮短停車時間達(dá)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(diǎn)是對幾個信號機(jī)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(jī)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?cái)U(kuò)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(jìn)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(jī)之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(shí)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(jì)時，每個信號機(jī)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(dá)到順暢。,,但是，實(shí)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(jī)的*不同步*。
10ms脈沖作為整個系統(tǒng)的時基信號，作為單片機(jī)的計(jì)數(shù)脈沖，時鐘芯片是各信號機(jī)的時鐘顯示。,,為了解決這個問題，本課題要完成以下的內(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(jī)的輸入保持一致。,,b.設(shè)計(jì)一個時鐘修正電路，可以定時監(jiān)控各信號機(jī)的機(jī)內(nèi)時鐘，在各信號機(jī)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(jī)的時鐘復(fù)位，重新開始計(jì)時，這樣，就解決了各信號機(jī)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(jī)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(fù)向的波形，使得輸出為正向的波形。
在這部分設(shè)計(jì)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(fù)反饋電路，提升了電壓，達(dá)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，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(shí)驗(yàn)，把R的值調(diào)整到100K，輸出的波形就很整齊。,,因?yàn)檩敵龅恼蚍讲?00HZ，即10ms，所以，定時監(jiān)控的時間定為1s，即單片機(jī)計(jì)數(shù)6000次時，給時鐘一個中斷，使時鐘的計(jì)時復(fù)位，達(dá)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7SEGLED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(dú)立LED）的智能顯示驅(qū)動芯片，該芯片同時還可連接多達(dá)64鍵的鍵盤、單片機(jī)，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(jìn)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(shí)現(xiàn)多于8位的顯示或多于64位的鍵盤接口。,,這次實(shí)驗(yàn)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,,,,,
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