基于單片機交通燈智能控制系統研究
3 系統設計
3.1 紅外遙控發(fā)射電路
由于系統需實(shí)現十字路口不同方向信號燈變化。假設兩方向為東西、南北方向。則需實(shí)現東西、南北兩個(gè)方向信號燈的選定、時(shí)間增減、急車(chē)強通等功能。紅外遙控發(fā)射電路原理框圖如圖2所示。

紅外遙控發(fā)射器與外接陶瓷諧振器、電容器組成振蕩電路,分頻產(chǎn)生一定脈沖寬度的載頻信號。輸出編碼信號,經(jīng)達林頓管放大后,驅動(dòng)紅外線(xiàn)發(fā)射二極管向外發(fā)射。
3.2 紅外遙控接收電路
紅外接收、解調模塊接收來(lái)自發(fā)射器的紅外信號,經(jīng)內部集成電路放大、解調后,由輸出端輸出編碼脈沖信號,經(jīng)三極管反相放大后,送至接收器,由接收器解調模塊進(jìn)行譯碼。當發(fā)射器相應鍵按下時(shí),接收器輸出高電平信號,通過(guò)或非門(mén)接入單片機控制器的外中斷,申請中斷,由中斷服務(wù)程序檢測鍵按下?tīng)顟B(tài),從而完成相應的中斷服務(wù)。紅外接收器與單片機控制器接口電路如圖3所示。
3.3 CAN總線(xiàn)節點(diǎn)接口電路
各路口交通信號燈控制器與上位機的通訊都通過(guò)各自的CAN總線(xiàn)接口模塊完成??偩€(xiàn)系統節點(diǎn)硬件電路原理框圖如圖4所示。
單片機控制器負責CAN總線(xiàn)控制器初始化,控制實(shí)現數據的接收和發(fā)送等通信任務(wù)。CAN總線(xiàn)收發(fā)器與CAN總線(xiàn)接口部分采用了一定的安全和抗干擾措施。為增強CAN總線(xiàn)節點(diǎn)的抗干擾能力,CAN控制器不直接與CAN收發(fā)器相連,而是通過(guò)加接高速光電隔離器芯片,實(shí)現總線(xiàn)上各節點(diǎn)間的電氣隔離。但是,光耦電路所采用的VCC和VDD電源必須完全隔離,否則采用光耦電路就失去了意義,可采用小功率電源隔離模塊或不大于5V隔離輸出開(kāi)關(guān)電源模塊實(shí)現。
3.4 看門(mén)狗電路
由于單片機控制器自身抗干擾能力較差,尤其在一些條件比較惡劣、噪聲大的場(chǎng)合,常會(huì )出現單片機因受外界干擾輕者導致系統內部數據出錯,重者將嚴重影響程序的運行而死機,造成系統不能正常工作。設置看門(mén)狗是為了防止單片機死機、提高單片機系統抗干擾性的一種重要途徑??紤]系統可靠性設計,滿(mǎn)足苛刻環(huán)境下的正常運行,本設計中采用硬件看門(mén)狗電路。電路原理框圖如圖5所示。
通過(guò)硬件看門(mén)狗電路設計,可有效防止運行程序進(jìn)入“死循環(huán)”。保證系統不受惡劣天氣及環(huán)境條件造成的干擾。
3.5 分布式檢測控制系統
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