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摘要：设计的城市道路区域交通信号控制系统采用P89LPC952单片机作为各路口控制器,通过
; `/ A, u, D7 }* HRS-485总线与上位机进行通信,PC总线接收由车辆检测装置检测到的实时车流量信号。上位机根4 {0 l$ s% @+ A
据实时车流量信号进行分析计算,得到优化的信号配时方案,传送给各路口控制器,控制各路口交通
8 b, y+ P* b( R/ R信号灯的变化,实现各路口通行.禁行时间的倒计时显示。各路口控制器可工作在单机控制和通信控" ~/ }/ [' @. b* ^
制2种模式下,既可根据上位机指令进行路口控制,又可独立控制路口,实现区域内多路口的交通信
: U$ s/ K2 i2 [: w3 o2 n号控制。) i: S) d9 `) g k. D8 j
+ R0 R! w1 |/ ]* P- |) a% ^
关键词：交通信号控制系统;RS-485总线; P89LPC952单片机; PC总线
0 S% Z% C6 I5 d2 g w3 V* ]9 h7 a$ d/ Q
' F. b& l( O5 Y) u4 k% b) t城市区域各交叉路口的交通信号不协调、不3 L# v; h8 d- F% N
优化是造成交通堵塞、道路通行效率降低的一个: O" A) r8 N' d2 V: b- X- C4 a
重要原因。为了解决这一问题,国内外的专家学 I/ C- K" c) z* t* e& x+ u+ e
者进行了大量的研究[1-8]。本文设计的城市道路! u2 r; e% H4 A1 m0 _, [" E" }
区域交通信号控制系统采用具有IrC总线接口的9 o2 j/ m* s% @
高性能P89LPC952单片机作为路口控制器,通过' W1 d/ k' |, b- @( \- l8 {* }; X- G
rC总线与交通流量检测装置进行通信,通过5 N! M& U3 g( Z! I# H) D
RS484总线与上位机进行通信,根据实时检测的
% P0 A! y `9 {# K; ?+ |& @. b6 `车流量信号,调控各路口的配时方案,并能实现路" y# x; ^6 ~/ e/ w* \) x Y, ^
口的倒计时显示。
" l0 \+ G' k% l" a8 S4 u1城市道路区域 内交通信号控制系% Z0 X& M. y" {$ a0 c, G
统的组成
; N; c7 L$ f) R" s& Q& W城市道路区域交通信号控制系统由上位机、
* ` b1 J: q5 X; D* Z8 S下位机交通指示信号灯组、倒计时显示和车辆检
4 k$ N/ W5 u) n# k测器等主要部分组成。其组成如图1所示。
9 O/ D+ K8 a! n' A! V" G) \; @4 c# d2 @! S# d
2控制系统硬件电路设计& V, I' \0 I x3 w0 S
上位机通过PCI总线的RS-485 接口卡或# j9 M; F4 L: ? x6 s
RS-232接口至RS-485接口转换器得到RS-4855 O; h. [7 j2 b% T9 J x9 W
接口。下位机采用P89LPC952单片机通过 F3 ?% h- R: k8 O0 ]9 u- [
MAX3485将UARTO转换为RS-485接口。本: ~+ E. @1 J( N5 ?
文重点讨论下位机的硬件电路设计。/ a9 Y2 E3 d8 E8 i( ~# ^# _
2.1 mcu 的选型[9]
5 b$ z1 j* F, j+ R' g7 `- _通过对比各种类型单片机,本系统的MCU
+ w: I) C- U5 V _& w9 X/ |, `选定功能强、可靠性高、外围元件需求少的NXP6 M& v3 U9 K% u5 y2 `0 y f
Semiconductors的P89LPC952 芯片。与标准
: Q; _* e9 g/ u2 o# X9 D, c2 z; F' N80C51相比,P89LPC952的指令执行时间只需: z, U) I( E/ `4 S6 [- S: l
2~4个时钟周期,6倍于标准80C51器件。考虑
- ^& N# Z! l5 v7 | t占用电路板面积、安装可靠性和成本等因素,选定
( Q* J' I% ]# z% F$ o( MLQFP44封装形式。P89LPC952具有5个可编
, M0 l* x! w A" d程I/O口: P0,P1,P2,P3,P4,P5。片内还具有8* ~& N3 T; d4 I& M& \. J& I
kb/s可擦除Flash 程序存储器,256B RAM和.6 P5 @6 F+ Z7 M
256B附加片内RAM,2个增强型UART,4 n' d0 b ?+ ]# A7 i5 ~
400 kHz字节宽度的I'C通信端口和SPI通信端& t: o1 }9 g3 e6 k3 {
口,片内具有高精度的RC振荡器,带有时钟倍频0 `' r9 w/ e5 Z F: P* u
器,无需外接振荡器件。
7 s8 |7 [, H4 {4 R; p) r; o# g2.2 P89LPC952 单片机的1/O口分配及配置
W! S) d. Y5 `- T2 ?1 \3 V v, i1)交通信号灯控制。PO.0~PO.7作为交通/ l/ V3 T) ]' k0 f9 o" Q0 E
信号灯控制口,配置为推挽模式。P4. 4~P0.7作
/ t% ]" c- n, I1 c$ `为备用交通信号灯控制口，配置为推挽模式。
0 B `0 F5 Y1 R" {7 SP4.0~P0.1作为行人交通信号灯控制口,配置为
s1 s& H) Z# s7 Y1 T$ H推挽模式。.
, b$ ^$ ~9 f( s2 S2)等待时间显示。P5.4~P5. 7作为字形信9 [) I8 [% q, C6 v' {) _0 H6 H
号,配置为准双向口模式。P5. 0~P5.3作为位选. v/ w, Y7 A- k
* A$ j* i7 B0 y5 h$ n
) h& _4 z7 i. f1 \ {9 g4 L0 e7 T
; t4 Z# f& i4 r4 ~# M) |3 f
附件下载：
+ E" @, W% U9 I0 c7 n7 F' B' J# Z* m" k9 _. ]6 E) T7 U
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发表于 2020-3-19 09:21
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