道路交通信號機的無電纜協(xié)調控制的實現(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，也是所有末端設備中最為復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，預測各流入的車群流量，給各交通流高效率的分配通行權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，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速度的交通流。線控的主要特點是對幾個信號機設定共用的周期長、系統(tǒng)周期長和確定各信號時間上的相對關系即相位差,對設置在大面積道路網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)調控制”的概念,無電纜協(xié)調控制是指：控制機之

3、間沒有信號控制線相連，其相關協(xié)調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，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、以下的內容：,a.,利用市電網絡的,50HZ,工頻，經隔離、整形，形成,100HZ,的方波，作為整個網絡的時基信號，使各信號機的輸入保持一致。,b.,設計一個時鐘修正電路，可以定時監(jiān)控各信號機的機內時鐘，在各信號機的晶振發(fā)生偏差的時候，能隨時的發(fā)現(xiàn)，并通過復位鍵使各信號機的時鐘復位，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.,通過切換開關能在,6,位,7SEGLED,數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，當正弦波的上沿輸入時，大于零為正，經過與地比較輸出為,+1,，當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，只相當于一個一個的沖擊，考慮是,R,的值太小，經過實驗，把,R,的值調整到,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,6000,次時，給時鐘一個中斷，使時鐘的計時復位，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,數碼管用,zlg7289A,芯片，是具有串行接口功能的可同時驅動,8,位共陰式數碼管（或,64,只獨立,LED,）的智能顯示驅動芯片，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。,這次實驗應用到,6*4,個鍵位，可以通過切換開關，在,6,位數碼管上分別顯示年、月、日和時、分、秒。,四個輸入口從上到下分別為片選信號、時鐘、數據輸入、鍵位控制。下圖為,LED,的電路圖,