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交通燈的無線發(fā)射與車載接收系統(tǒng)研制

2014-07-09 17:18徐春月閆江陳娟
科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年20期
關(guān)鍵詞:交通燈

徐春月+閆江+陳娟

摘 要:項(xiàng)目設(shè)計(jì)并研制了一款模擬十字路口交通燈的運(yùn)行,并且將交通燈的運(yùn)行情況通過無線傳輸?shù)杰囕d系統(tǒng)由LCD液晶顯示屏顯示出來。該裝置操作簡(jiǎn)單,可用于對(duì)交通燈信號(hào)的接收,駕駛者據(jù)此可安全快速行駛,減少了路口的擁堵和交通事故的產(chǎn)生。

關(guān)鍵詞:交通燈;無線發(fā)射與接收;行駛

引言

2011年中國(guó)超過美國(guó)成為世界第一大汽車產(chǎn)銷地,各大城市的汽車量超出了道路的實(shí)際可承載量,交通變得擁擠,特別是早晚交通高峰時(shí)間的十字路口的交通,研制交通燈的無線發(fā)射與車載接收系統(tǒng),可以有效地提前提供給行駛車輛前方的交通燈信號(hào),引導(dǎo)駕駛者合理選擇車速,安全快速地按照交通燈信號(hào)駕駛。另外,當(dāng)駕駛者排隊(duì)通過十字路口時(shí),經(jīng)常會(huì)碰到前方重型卡車、大型客車的遮擋而無法觀察到信號(hào)燈的變化,很容易闖紅燈,甚至制造嚴(yán)重的交通事故,研制交通燈的無線發(fā)射與車載接收系統(tǒng)就可以有效地避免該類事件的產(chǎn)生。

1 電路設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用單片系統(tǒng)控制整個(gè)模塊,首先模擬十字路口交通燈的運(yùn)行,通過發(fā)送和接收設(shè)備接收發(fā)數(shù)據(jù),最后通過LCD12864顯示屏顯示。系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)如圖1所示:

1.2 實(shí)現(xiàn)思路

根據(jù)系統(tǒng)整體框圖選用合適的單片機(jī),以無線收發(fā)芯片為研究核心,在此確定選用合適單片機(jī)及無線收發(fā)芯片的基礎(chǔ)上擴(kuò)展整個(gè)裝置。

1.3 發(fā)送電路設(shè)計(jì)

采用單片機(jī)最小系統(tǒng)(STC89C52RC芯片),以CC1100為無線收發(fā)芯片的無線模塊以及紅,綠,黃三種顏色的發(fā)光二極管。12個(gè)發(fā)光二極管(紅,黃,綠各四個(gè))連接到單片機(jī)的P0口,通過軟件程序?qū)0口的設(shè)定實(shí)現(xiàn)二極管的亮滅狀態(tài)來模擬十字路口交通燈的運(yùn)行。發(fā)送電路設(shè)計(jì)如圖2所示:

1.4 接收電路設(shè)計(jì)

采用單片機(jī)最小系統(tǒng)(STC89C52RC芯片),以CC1100為無線收發(fā)芯片的無線模塊以及液晶顯示LCD12864。單片機(jī)控制無線模塊接收數(shù)據(jù)并處理通過LCD顯示當(dāng)前十字路口的交通燈的狀態(tài)。接收電路如圖3所示:

2 軟件設(shè)計(jì)

2.1 發(fā)送程序設(shè)計(jì)

發(fā)送程序流程如圖4所示,具體流程如下:(1)啟動(dòng)系統(tǒng)即將系統(tǒng)接通電源,系統(tǒng)進(jìn)行初始化;(2)定時(shí)器T0開始工作,與此同時(shí)P0口被賦值(二極管顯示);(3)無線模塊接收數(shù)據(jù)傳送給串口;(4)判斷接收到的數(shù)據(jù)是否正確,如果正確將狀態(tài)和時(shí)間送給串口由無線模塊發(fā)送出去,否則舍棄。

發(fā)送主程序主要操作:通過函數(shù)InitUART();對(duì)定時(shí)器T0,T1進(jìn)行初始化操作;定義變量light_state和m用于存放交通燈的狀態(tài)和時(shí)間;通過函數(shù)void putout(uchar x,uchar y)和void SendOneByte(unsigned char c)為串口發(fā)送程序

2.2 接收程序設(shè)計(jì)

接收程序流程圖如圖5所示,具體流程如下:(1)啟動(dòng)系統(tǒng)即將系統(tǒng)接通電源,系統(tǒng)進(jìn)行初始化;(2)給串口發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù),通過無線模塊發(fā)送出去;(3)接收數(shù)據(jù)并判斷接收到的數(shù)據(jù)是否正確,如果正確給串口發(fā)送數(shù)據(jù),否則舍棄;(4)將接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成狀態(tài)和時(shí)間在LCD12864液晶屏上顯示出來。

接收程序主要操作:通過函數(shù)void lcd_init()和void InitUART(void)分別對(duì)液晶屏和串口進(jìn)行初始化;通過函數(shù)void SendOneByte(unsigned char c)給串口發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù);通過函數(shù)void write_cmd(uchar cmd)和void write_data(uchar dat)給LCD寫指令和數(shù)據(jù)。

3 性能測(cè)試

3.1 數(shù)據(jù)測(cè)試

測(cè)試方法:以模擬交通燈為起點(diǎn),通過移動(dòng)車載接收裝置,觀察其通訊效果并且記錄裝置之間的距離,測(cè)試距離如表1所示:

3.2 數(shù)據(jù)分析

從數(shù)據(jù)顯示中,可以看出通訊信號(hào)在0.1米~75米為正常接收,其他距離通訊內(nèi)容不正常。根據(jù)測(cè)試距離,通信距離符合設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)束語

項(xiàng)目設(shè)計(jì)研制了交通燈車載接收的裝置。能夠?qū)崿F(xiàn)十字路口交通燈的無線發(fā)射與車載接收。采用高性能的CC1100無線傳輸芯片,起到了很好的無線傳輸作用,該裝置有著教強(qiáng)的借鑒和參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]郭天祥,51單片機(jī)C語言教程-入門、提高、開發(fā)、拓展全攻略[M].電子工業(yè)出版社,2012.

[2]陳蕾,鄧晶等.單片機(jī)原理與接口技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011.

[3]杭州飛拓電子有限公司http://www.fytoo.com,2012.

[4]李哲英,駱麗,李金平.模擬電子線路分析與Multisim仿真[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008:328

[5]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分[M](第五版).北京:高等教育出版社,2006:123.

[6]方紅琴,楊玉蓓.C語言程序設(shè)計(jì)[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,2013.

作者簡(jiǎn)介:徐春月(1993,2-),女,蘇州大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院2011級(jí)電子信息工程專業(yè),本科在讀。

閆江(1993,11-),男,蘇州大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院2011級(jí)電子信息工程專業(yè),本科在讀。

陳娟(1993,3-),女,蘇州大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院2011級(jí)電子信息工程專業(yè),本科在讀。

摘 要:項(xiàng)目設(shè)計(jì)并研制了一款模擬十字路口交通燈的運(yùn)行,并且將交通燈的運(yùn)行情況通過無線傳輸?shù)杰囕d系統(tǒng)由LCD液晶顯示屏顯示出來。該裝置操作簡(jiǎn)單,可用于對(duì)交通燈信號(hào)的接收,駕駛者據(jù)此可安全快速行駛,減少了路口的擁堵和交通事故的產(chǎn)生。

關(guān)鍵詞:交通燈;無線發(fā)射與接收;行駛

引言

2011年中國(guó)超過美國(guó)成為世界第一大汽車產(chǎn)銷地,各大城市的汽車量超出了道路的實(shí)際可承載量,交通變得擁擠,特別是早晚交通高峰時(shí)間的十字路口的交通,研制交通燈的無線發(fā)射與車載接收系統(tǒng),可以有效地提前提供給行駛車輛前方的交通燈信號(hào),引導(dǎo)駕駛者合理選擇車速,安全快速地按照交通燈信號(hào)駕駛。另外,當(dāng)駕駛者排隊(duì)通過十字路口時(shí),經(jīng)常會(huì)碰到前方重型卡車、大型客車的遮擋而無法觀察到信號(hào)燈的變化,很容易闖紅燈,甚至制造嚴(yán)重的交通事故,研制交通燈的無線發(fā)射與車載接收系統(tǒng)就可以有效地避免該類事件的產(chǎn)生。

1 電路設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用單片系統(tǒng)控制整個(gè)模塊,首先模擬十字路口交通燈的運(yùn)行,通過發(fā)送和接收設(shè)備接收發(fā)數(shù)據(jù),最后通過LCD12864顯示屏顯示。系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)如圖1所示:

1.2 實(shí)現(xiàn)思路

根據(jù)系統(tǒng)整體框圖選用合適的單片機(jī),以無線收發(fā)芯片為研究核心,在此確定選用合適單片機(jī)及無線收發(fā)芯片的基礎(chǔ)上擴(kuò)展整個(gè)裝置。

1.3 發(fā)送電路設(shè)計(jì)

采用單片機(jī)最小系統(tǒng)(STC89C52RC芯片),以CC1100為無線收發(fā)芯片的無線模塊以及紅,綠,黃三種顏色的發(fā)光二極管。12個(gè)發(fā)光二極管(紅,黃,綠各四個(gè))連接到單片機(jī)的P0口,通過軟件程序?qū)0口的設(shè)定實(shí)現(xiàn)二極管的亮滅狀態(tài)來模擬十字路口交通燈的運(yùn)行。發(fā)送電路設(shè)計(jì)如圖2所示:

1.4 接收電路設(shè)計(jì)

采用單片機(jī)最小系統(tǒng)(STC89C52RC芯片),以CC1100為無線收發(fā)芯片的無線模塊以及液晶顯示LCD12864。單片機(jī)控制無線模塊接收數(shù)據(jù)并處理通過LCD顯示當(dāng)前十字路口的交通燈的狀態(tài)。接收電路如圖3所示:

2 軟件設(shè)計(jì)

2.1 發(fā)送程序設(shè)計(jì)

發(fā)送程序流程如圖4所示,具體流程如下:(1)啟動(dòng)系統(tǒng)即將系統(tǒng)接通電源,系統(tǒng)進(jìn)行初始化;(2)定時(shí)器T0開始工作,與此同時(shí)P0口被賦值(二極管顯示);(3)無線模塊接收數(shù)據(jù)傳送給串口;(4)判斷接收到的數(shù)據(jù)是否正確,如果正確將狀態(tài)和時(shí)間送給串口由無線模塊發(fā)送出去,否則舍棄。

發(fā)送主程序主要操作:通過函數(shù)InitUART();對(duì)定時(shí)器T0,T1進(jìn)行初始化操作;定義變量light_state和m用于存放交通燈的狀態(tài)和時(shí)間;通過函數(shù)void putout(uchar x,uchar y)和void SendOneByte(unsigned char c)為串口發(fā)送程序

2.2 接收程序設(shè)計(jì)

接收程序流程圖如圖5所示,具體流程如下:(1)啟動(dòng)系統(tǒng)即將系統(tǒng)接通電源,系統(tǒng)進(jìn)行初始化;(2)給串口發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù),通過無線模塊發(fā)送出去;(3)接收數(shù)據(jù)并判斷接收到的數(shù)據(jù)是否正確,如果正確給串口發(fā)送數(shù)據(jù),否則舍棄;(4)將接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成狀態(tài)和時(shí)間在LCD12864液晶屏上顯示出來。

接收程序主要操作:通過函數(shù)void lcd_init()和void InitUART(void)分別對(duì)液晶屏和串口進(jìn)行初始化;通過函數(shù)void SendOneByte(unsigned char c)給串口發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù);通過函數(shù)void write_cmd(uchar cmd)和void write_data(uchar dat)給LCD寫指令和數(shù)據(jù)。

3 性能測(cè)試

3.1 數(shù)據(jù)測(cè)試

測(cè)試方法:以模擬交通燈為起點(diǎn),通過移動(dòng)車載接收裝置,觀察其通訊效果并且記錄裝置之間的距離,測(cè)試距離如表1所示:

3.2 數(shù)據(jù)分析

從數(shù)據(jù)顯示中,可以看出通訊信號(hào)在0.1米~75米為正常接收,其他距離通訊內(nèi)容不正常。根據(jù)測(cè)試距離,通信距離符合設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)束語

項(xiàng)目設(shè)計(jì)研制了交通燈車載接收的裝置。能夠?qū)崿F(xiàn)十字路口交通燈的無線發(fā)射與車載接收。采用高性能的CC1100無線傳輸芯片,起到了很好的無線傳輸作用,該裝置有著教強(qiáng)的借鑒和參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]郭天祥,51單片機(jī)C語言教程-入門、提高、開發(fā)、拓展全攻略[M].電子工業(yè)出版社,2012.

[2]陳蕾,鄧晶等.單片機(jī)原理與接口技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011.

[3]杭州飛拓電子有限公司http://www.fytoo.com,2012.

[4]李哲英,駱麗,李金平.模擬電子線路分析與Multisim仿真[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008:328

[5]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分[M](第五版).北京:高等教育出版社,2006:123.

[6]方紅琴,楊玉蓓.C語言程序設(shè)計(jì)[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,2013.

作者簡(jiǎn)介:徐春月(1993,2-),女,蘇州大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院2011級(jí)電子信息工程專業(yè),本科在讀。

閆江(1993,11-),男,蘇州大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院2011級(jí)電子信息工程專業(yè),本科在讀。

陳娟(1993,3-),女,蘇州大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院2011級(jí)電子信息工程專業(yè),本科在讀。

摘 要:項(xiàng)目設(shè)計(jì)并研制了一款模擬十字路口交通燈的運(yùn)行,并且將交通燈的運(yùn)行情況通過無線傳輸?shù)杰囕d系統(tǒng)由LCD液晶顯示屏顯示出來。該裝置操作簡(jiǎn)單,可用于對(duì)交通燈信號(hào)的接收,駕駛者據(jù)此可安全快速行駛,減少了路口的擁堵和交通事故的產(chǎn)生。

關(guān)鍵詞:交通燈;無線發(fā)射與接收;行駛

引言

2011年中國(guó)超過美國(guó)成為世界第一大汽車產(chǎn)銷地,各大城市的汽車量超出了道路的實(shí)際可承載量,交通變得擁擠,特別是早晚交通高峰時(shí)間的十字路口的交通,研制交通燈的無線發(fā)射與車載接收系統(tǒng),可以有效地提前提供給行駛車輛前方的交通燈信號(hào),引導(dǎo)駕駛者合理選擇車速,安全快速地按照交通燈信號(hào)駕駛。另外,當(dāng)駕駛者排隊(duì)通過十字路口時(shí),經(jīng)常會(huì)碰到前方重型卡車、大型客車的遮擋而無法觀察到信號(hào)燈的變化,很容易闖紅燈,甚至制造嚴(yán)重的交通事故,研制交通燈的無線發(fā)射與車載接收系統(tǒng)就可以有效地避免該類事件的產(chǎn)生。

1 電路設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用單片系統(tǒng)控制整個(gè)模塊,首先模擬十字路口交通燈的運(yùn)行,通過發(fā)送和接收設(shè)備接收發(fā)數(shù)據(jù),最后通過LCD12864顯示屏顯示。系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)如圖1所示:

1.2 實(shí)現(xiàn)思路

根據(jù)系統(tǒng)整體框圖選用合適的單片機(jī),以無線收發(fā)芯片為研究核心,在此確定選用合適單片機(jī)及無線收發(fā)芯片的基礎(chǔ)上擴(kuò)展整個(gè)裝置。

1.3 發(fā)送電路設(shè)計(jì)

采用單片機(jī)最小系統(tǒng)(STC89C52RC芯片),以CC1100為無線收發(fā)芯片的無線模塊以及紅,綠,黃三種顏色的發(fā)光二極管。12個(gè)發(fā)光二極管(紅,黃,綠各四個(gè))連接到單片機(jī)的P0口,通過軟件程序?qū)0口的設(shè)定實(shí)現(xiàn)二極管的亮滅狀態(tài)來模擬十字路口交通燈的運(yùn)行。發(fā)送電路設(shè)計(jì)如圖2所示:

1.4 接收電路設(shè)計(jì)

采用單片機(jī)最小系統(tǒng)(STC89C52RC芯片),以CC1100為無線收發(fā)芯片的無線模塊以及液晶顯示LCD12864。單片機(jī)控制無線模塊接收數(shù)據(jù)并處理通過LCD顯示當(dāng)前十字路口的交通燈的狀態(tài)。接收電路如圖3所示:

2 軟件設(shè)計(jì)

2.1 發(fā)送程序設(shè)計(jì)

發(fā)送程序流程如圖4所示,具體流程如下:(1)啟動(dòng)系統(tǒng)即將系統(tǒng)接通電源,系統(tǒng)進(jìn)行初始化;(2)定時(shí)器T0開始工作,與此同時(shí)P0口被賦值(二極管顯示);(3)無線模塊接收數(shù)據(jù)傳送給串口;(4)判斷接收到的數(shù)據(jù)是否正確,如果正確將狀態(tài)和時(shí)間送給串口由無線模塊發(fā)送出去,否則舍棄。

發(fā)送主程序主要操作:通過函數(shù)InitUART();對(duì)定時(shí)器T0,T1進(jìn)行初始化操作;定義變量light_state和m用于存放交通燈的狀態(tài)和時(shí)間;通過函數(shù)void putout(uchar x,uchar y)和void SendOneByte(unsigned char c)為串口發(fā)送程序

2.2 接收程序設(shè)計(jì)

接收程序流程圖如圖5所示,具體流程如下:(1)啟動(dòng)系統(tǒng)即將系統(tǒng)接通電源,系統(tǒng)進(jìn)行初始化;(2)給串口發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù),通過無線模塊發(fā)送出去;(3)接收數(shù)據(jù)并判斷接收到的數(shù)據(jù)是否正確,如果正確給串口發(fā)送數(shù)據(jù),否則舍棄;(4)將接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成狀態(tài)和時(shí)間在LCD12864液晶屏上顯示出來。

接收程序主要操作:通過函數(shù)void lcd_init()和void InitUART(void)分別對(duì)液晶屏和串口進(jìn)行初始化;通過函數(shù)void SendOneByte(unsigned char c)給串口發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù);通過函數(shù)void write_cmd(uchar cmd)和void write_data(uchar dat)給LCD寫指令和數(shù)據(jù)。

3 性能測(cè)試

3.1 數(shù)據(jù)測(cè)試

測(cè)試方法:以模擬交通燈為起點(diǎn),通過移動(dòng)車載接收裝置,觀察其通訊效果并且記錄裝置之間的距離,測(cè)試距離如表1所示:

3.2 數(shù)據(jù)分析

從數(shù)據(jù)顯示中,可以看出通訊信號(hào)在0.1米~75米為正常接收,其他距離通訊內(nèi)容不正常。根據(jù)測(cè)試距離,通信距離符合設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)束語

項(xiàng)目設(shè)計(jì)研制了交通燈車載接收的裝置。能夠?qū)崿F(xiàn)十字路口交通燈的無線發(fā)射與車載接收。采用高性能的CC1100無線傳輸芯片,起到了很好的無線傳輸作用,該裝置有著教強(qiáng)的借鑒和參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]郭天祥,51單片機(jī)C語言教程-入門、提高、開發(fā)、拓展全攻略[M].電子工業(yè)出版社,2012.

[2]陳蕾,鄧晶等.單片機(jī)原理與接口技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011.

[3]杭州飛拓電子有限公司http://www.fytoo.com,2012.

[4]李哲英,駱麗,李金平.模擬電子線路分析與Multisim仿真[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008:328

[5]康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分[M](第五版).北京:高等教育出版社,2006:123.

[6]方紅琴,楊玉蓓.C語言程序設(shè)計(jì)[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,2013.

作者簡(jiǎn)介:徐春月(1993,2-),女,蘇州大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院2011級(jí)電子信息工程專業(yè),本科在讀。

閆江(1993,11-),男,蘇州大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院2011級(jí)電子信息工程專業(yè),本科在讀。

陳娟(1993,3-),女,蘇州大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院2011級(jí)電子信息工程專業(yè),本科在讀。

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