基于FPGA的LCD顯示遠程更新的設計方案及原理圖

　　一 設計概述

　　1.1目標領(lǐng)域和主要應用

　　如今，交通在現代人的生活中所占比重越來(lái)越重要。如何安全，高效的利用道路資源是每個(gè)人都要面對的問(wèn)題?，F有車(chē)載GPS導航只能查看到道路走向信息，卻不能查看到道路上的各種突發(fā)情況，比如交通事故、堵車(chē)現象、交通臨時(shí)管制、禁止部分車(chē)輛通行、臨時(shí)禁止左右轉、道路維修、道路更改的情況。這時(shí)如果有能夠實(shí)時(shí)更新并對外發(fā)布和顯示交通信息、道路狀況信息和設施狀況等，能起到減少堵塞程度，提高道路通行能力的作用。也間接提高了交通運輸，人們出行的效率。

　　該項目是基于FPGA的LCD顯示遠程更新就可以用于智能交通提示，實(shí)時(shí)發(fā)布和顯示各路段路況信息。為交通運輸業(yè)及人們的出行帶來(lái)極大的便利。

　　1.2市場(chǎng)分析

　　改革開(kāi)放30多年來(lái)，我國經(jīng)濟持續快速發(fā)展，城市化、現代化的進(jìn)程不斷加快，很多城市的機動(dòng)車(chē)保有量以年平均20%的速度飆長(cháng)，導致了目前國內交通供求關(guān)系的嚴重失衡、交通擁擠、交通事故增多、環(huán)境日益惡化等已經(jīng)成為我國城市面臨的嚴重問(wèn)題。如何治理交通擁堵也成了一個(gè)重大的國計民生問(wèn)題，面對國內大中城市的接連“暴堵”，“十二五”交通規劃或將在年初推出。智能交通也應運而生，迎來(lái)了新時(shí)代?，F有的交通提示系統主要體現在GPS、交通信息網(wǎng)、鐵質(zhì)廣告牌、交通廣播臺等方面，每種設計都有他自身的優(yōu)勢與劣勢。

　　下面是對市場(chǎng)上一些常用的智能交通的應用分析：

　　GPS：

　　優(yōu)點(diǎn)：GPS是目前應用最為廣泛的智能交通，它最強大之處是道路導航功能，在汽車(chē)上裝一個(gè)GPS就可以知道自己的所在位置。輸入終點(diǎn)，它會(huì )顯示最近的最為便捷的路線(xiàn)圖。而且GPS操作起來(lái)方便快捷，所以一直都得到了廣大司機的青睞。

　　缺點(diǎn)： GPS的成本較高，不是每輛車(chē)都可以配備上的，而且GPS對于道路情況的更新較慢，對于突發(fā)的路況信息如臨時(shí)交通管制等不能及時(shí)的反饋給司機，從而導致不必要的麻煩。

　　交通信息網(wǎng)：

　　優(yōu)點(diǎn)：各地交通網(wǎng)等信息要到各地網(wǎng)站上去看，信息會(huì )每天進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，只要有網(wǎng)絡(luò )就可以查詢(xún)，無(wú)論是臺式機還是筆記本，又或者是手機都可以查詢(xún)，使用起來(lái)比較方便。網(wǎng)絡(luò )查詢(xún)可以根據自己的需求進(jìn)行查找，針對性和自主性較強。

　　缺點(diǎn)：如司機當時(shí)沒(méi)有電腦，或者沒(méi)有網(wǎng)絡(luò )就不能及時(shí)查看到路況信息;并且在行車(chē)中上網(wǎng)會(huì )影響行車(chē)安全。

　　鐵質(zhì)廣告牌：

　　優(yōu)點(diǎn)：鐵質(zhì)廣告牌適合反饋一些因大型的道路整修而導致的道路不通，鐵質(zhì)廣告牌體積較大，放置在重要路段的綠化帶上，清晰醒目，并且不會(huì )應為天氣原因而影響廣告牌的正常顯示。

　　缺點(diǎn)：過(guò)程比較繁瑣，首先要通過(guò)工作人員確定道路整修，將信息傳達給工人，工人再根據情況制作廣告牌，完成后放置到指定的路段，道路暢通后還要將廣告牌移走，會(huì )消耗大量的人力、物力、財力。不能做到實(shí)時(shí)更新。

　　交通廣播臺：

　　優(yōu)點(diǎn)：交通廣播臺可以發(fā)布一些及時(shí)的路況信息，司機可以開(kāi)著(zhù)車(chē)收聽(tīng)最新的路況信息，也不會(huì )影響司機的正常駕駛，而且交通臺可以接聽(tīng)司機的提問(wèn)，司機將一些路況的信息反饋給交通臺，有交通臺去提醒其他要通過(guò)此路段的司機，從而形成了資源共享模式。

　　缺點(diǎn)：交通廣播電臺可以發(fā)布一些及時(shí)的路況信息，但司機在駕車(chē)時(shí)收聽(tīng)廣播容易發(fā)生危險，造成交通事故。并且廣播電臺不能針對分布在各個(gè)路口的司機發(fā)布他們需要的路況信息。導致司機依舊不可以及時(shí)的調整路線(xiàn)。

　　基于FPGA的LCD顯示的遠程更新，可以將公路總監控中心的服務(wù)器上的路況信息通過(guò)IP編碼的方式傳輸到LCD上顯示。在重要的路段可以提醒司機調整路線(xiàn)，FPGA運算速度快，可以降低系統的響應時(shí)間。在重要的路段都有LCD顯示，當有路段因搶修或堵車(chē)等需要暫停通行時(shí)，只需要在公路總監控中心的服務(wù)器上修改一下相應內容即可。不再需要花費大量的時(shí)間及人力，物力，財力來(lái)制作廣告牌放在路口進(jìn)行提示;及時(shí)的更新也可以彌補GPS導航不能及時(shí)顯示路況的不足;避免了司機在行車(chē)中時(shí)刻收聽(tīng)交通廣播而分散注意力，從而消除了潛在的危險。

　　1.3方案特征

• 　　該項目叫做基于FPGA的LCD顯示的遠程更新，主要功能如下
• 　　用一臺電腦通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)就可以對遠程的LCD顯示器進(jìn)行顯示內容的更新。
• 　　可以通過(guò)終端操作來(lái)重點(diǎn)顯示某路段的突發(fā)情況。
• 　　可以根據需要重點(diǎn)查看一個(gè)路段的路況信息。
• 　　采用網(wǎng)線(xiàn)傳輸路況信息進(jìn)行顯示，有利于對各個(gè)LCD模塊進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )化管理。

　　1.4 系統亮點(diǎn)

• 　　暢通的網(wǎng)絡(luò )數據傳輸及實(shí)時(shí)內容更新。
• 　　采用TCP/IP協(xié)議及FTP協(xié)議傳輸數據，降低維護及升級成本。
• 　　采用PFGA來(lái)進(jìn)行遠程LCD顯示更新，有效降低系統的響應時(shí)間。
• 　　支持特殊路段重點(diǎn)顯示
• 　　支持用戶(hù)根據需要重點(diǎn)查看某路段。

　　二 設計模型

　　2.1 應用場(chǎng)景

　　智能交通提示最重要的應用場(chǎng)合就是城市公路系統。比如在一個(gè)路段的十字路口，在正常情況下司機會(huì )按照即定的路線(xiàn)行走。但如果有一個(gè)LCD顯示牌，提前告知司機四條路段的路況信息，比如某路段有臨時(shí)交通管制，禁止車(chē)輛通行，這時(shí)司機就可以提前避開(kāi)，繞路而行，這樣就可以為司機節省大量的時(shí)間及不必要的往返路途。也能起到減少能源的消耗，汽車(chē)尾氣的排放等。再比如，如果有LCD顯示牌能提前提示某一路段有堵車(chē)現象。司機們就可以提前繞開(kāi)堵車(chē)路段，避免堵車(chē)越來(lái)越嚴重的情況，減輕堵車(chē)的程度，使道路更加的流暢。

　　對于即將要發(fā)生的因修路等需禁止通行的路段，LCD的遠程更新系統也可以通過(guò)按鍵操作重點(diǎn)提示。有四個(gè)按鍵對應著(zhù)十字路口的四個(gè)方向，當有某個(gè)鍵被按下時(shí)，LCD顯示遠程更新系統就中斷正常的循環(huán)顯示，直接跳轉到對應路段的信息顯示一段時(shí)間后回正常循環(huán)顯示模式。

　　圖1功能演示圖