一種基于can總線的信號機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于智能交通技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于CAN總線的信號機(jī)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)城市中的大部分信號機(jī)采用的是8/16位單片機(jī)作為其核心處理器，由于處理器處理能力較低，因此其只能運(yùn)行非常單一的控制方案，且僅能通過串口作為其通訊方式，難以通過聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)交通的線性控制或者區(qū)域控制；因?yàn)槠涮幚砥髻Y源有限，也不能擴(kuò)展復(fù)雜外圍模塊，如車輛檢測器、液晶顯示設(shè)備等，擴(kuò)展性較差。此外，隨著城市規(guī)模不斷的擴(kuò)大，新開發(fā)區(qū)的道路普遍采用雙向六車道甚至更多，由于這類信號機(jī)的處理器處理能力的有限性，已經(jīng)越來越不能滿足日新月異的城市交通的發(fā)展需求。
[0003]由此可見，緩解當(dāng)前交通擁堵的一個(gè)有效途徑便是研發(fā)出高性能、高性價(jià)比的信號機(jī)控制系統(tǒng)，這也是我國信號機(jī)技術(shù)發(fā)展的內(nèi)在趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種基于CAN總線的信號機(jī)控制系統(tǒng)，該信號機(jī)控制系統(tǒng)中信號燈驅(qū)動(dòng)板、車輛信息采集板、主控制板及電源板之間通過CAN總線進(jìn)行通信，速率高，可實(shí)現(xiàn)可靠傳輸，根據(jù)實(shí)際需要，亦可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)及點(diǎn)對多點(diǎn)的通信；同時(shí)本發(fā)明可擴(kuò)展性較高，可根據(jù)路口通道數(shù)的增加而增加信號燈驅(qū)動(dòng)板及車輛信息采集板等，具有高性價(jià)比的優(yōu)點(diǎn)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用了以下技術(shù)方案:
[0006]—種基于CAN總線的信號機(jī)控制系統(tǒng)，包括信號燈驅(qū)動(dòng)板、用于采集24路車輛檢測器和串口數(shù)據(jù)的信號的車輛信息采集板、電源板、主控制板、TFT-LCD觸控屏和背板，信號燈驅(qū)動(dòng)板、車輛信息采集板、主控制板及電源板之間能夠通過CAN總線進(jìn)行通信;背板為主控制板、信號燈驅(qū)動(dòng)板、車輛信息采集板提供CAN通信的數(shù)據(jù)通道。
[0007]所述信號燈驅(qū)動(dòng)板包括信號燈驅(qū)動(dòng)模塊、信號燈狀態(tài)反饋模塊、黃閃控制模塊、CAN收發(fā)器通信模塊、復(fù)位電路和M⑶，M⑶通過黃閃控制模塊與信號燈驅(qū)動(dòng)模塊，信號燈驅(qū)動(dòng)模塊經(jīng)過信號燈狀態(tài)反饋模塊與MCU相連;MCU通過CAN收發(fā)器通信模塊與背板相連，MCU與背板之間還設(shè)置有復(fù)位電路。
[0008]所述主控制板包括預(yù)留的RJ45接口或者3G無線通信模塊的芯片S5PV210，芯片S5PV210實(shí)現(xiàn)與主控中心的通信，。
[0009]所述車輛信息采集板包括信號采集電路、信號整形電路、MAX232串口通信電路、CAN收發(fā)器通信模塊、復(fù)位電路、溫度采集電路和MCU;其中，背板與復(fù)位電路、CAN收發(fā)器通信模塊相連，復(fù)位電路、CAN收發(fā)器通信模塊還與MCU相連;信號采集電路經(jīng)信號整形電路與MCU相連，溫度采集電路與MCU相連;MAX232串口通信電路一端與DB9接口相連，另一端與M⑶相連，完成串口數(shù)據(jù)的采集。
[0010]所述電源板包括整流穩(wěn)壓模塊、USB接口電路和GPS接口電路，整流穩(wěn)壓模塊連接有過/欠壓保護(hù)電路，過/欠壓保護(hù)電路連接有電壓轉(zhuǎn)換電路，電壓轉(zhuǎn)換電路與背板相連，USB接口與USB模塊相連，USB模塊與背板相連;GPS接口與GPS模塊相連，GPS模塊與背板相連。
[0011]所述整流穩(wěn)壓模塊包括濾波電路以及與濾波電路相連的穩(wěn)壓電路。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果:本發(fā)明通過設(shè)置信號燈驅(qū)動(dòng)板、車輛信息采集板、電源板、主控制板、TFT-LCD觸控屏和背板。每塊信號燈驅(qū)動(dòng)板的主要功能是實(shí)現(xiàn)12路信號燈(分為ABCD四組燈)亮/滅的控制及其工作狀態(tài)的LED顯示，并對信號燈的工作狀態(tài)信息進(jìn)行采集等功能;車輛信息采集板的主要功能是實(shí)現(xiàn)24路車輛檢測器和串口數(shù)據(jù)的信號采集，并對車輛檢測器工作狀態(tài)進(jìn)行LED顯示等功能；電源板的主要功能是對市電進(jìn)行整流穩(wěn)壓，輸出穩(wěn)定的5V和3.3V電壓;主控制板的主要功能是實(shí)現(xiàn)與控制中心的通信，并向信號燈驅(qū)動(dòng)板下發(fā)控制方案等功能，起到協(xié)調(diào)整個(gè)信號機(jī)系統(tǒng)工作的作用；用戶可通過TFT-LCD觸控屏進(jìn)行控制方案的設(shè)置，如路口基本信息、時(shí)段方案、配時(shí)方案、節(jié)假日方案等信息的設(shè)置;背板的主要功能是為各個(gè)功能板提供通信的通道。本系統(tǒng)采用總線型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來進(jìn)行硬件平臺的設(shè)計(jì)，最大的特點(diǎn)是信號燈驅(qū)動(dòng)板、車輛信息采集板、主控制板及電源板之間通過CAN總線進(jìn)行通信，速率高，可實(shí)現(xiàn)可靠傳輸，根據(jù)實(shí)際需要，亦可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)及點(diǎn)對多點(diǎn)的通信；同時(shí)本發(fā)明可擴(kuò)展性較高，可根據(jù)路口通道數(shù)的增加而增加信號燈驅(qū)動(dòng)板及車輛信息采集板等，具有高性價(jià)比的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0013]圖1為信號機(jī)系統(tǒng)框圖。
[0014]圖2為CAN通信電路。
[0015]圖3為主控制板系統(tǒng)框圖。
[0016]圖4為燈驅(qū)板系統(tǒng)框圖。
[0017]圖5為采集板系統(tǒng)框圖。
[0018]圖6為電源板系統(tǒng)框圖。
[0019]圖7為背板系統(tǒng)框圖。
[°02°]圖中，I為信號燈驅(qū)動(dòng)板，2為車輛信息采集板，3為電源板，4為主控制板，5為TFT-LCD觸控屏。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)說明。
[0022]參見圖1，本發(fā)明包括信號燈驅(qū)動(dòng)板1、車輛信息采集板2、電源板3、主控制板4、TFT-LCD觸控屏5和背板，信號燈驅(qū)動(dòng)板1、車輛信息采集板2、主控制板4及電源板之間能夠通過CAN總線進(jìn)行通信;背板為主控制板4、信號燈驅(qū)動(dòng)板1、車輛信息采集板2提供CAN通信的數(shù)據(jù)通道。
[0023]參見圖2，CAN通信電路主要是由CAN收發(fā)器MCP2551及其外圍電路構(gòu)成的，包括電阻Rl和R2A1電阻串聯(lián)于CAN收發(fā)器MCP2551的引腳6和引腳7，R2串聯(lián)于MCP2551的引腳2和引腳8，并接到地線。本發(fā)明選擇使MCP2551工作在斜率控制模式上。通過改變MCP2551的Rs引腳與地之間的電阻的大小，可以改變MCP2551的轉(zhuǎn)換率(即斜率)。斜率的大小主要受Rs引腳的電流的影響，而電流的大小又受到Rs與地之間的電阻R2的影響，因此，MCP2551的斜率主要受電阻R2的影響。MCP2551是CAN驅(qū)動(dòng)器與物理總線之間的接口，具有容錯(cuò)功能的高速CAN器件，它的工作速率高達(dá)IMb/s。大多數(shù)情況下，CAN總線上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要設(shè)置一個(gè)CAN收發(fā)器，以此來將CAN控制器所生成的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成差分信號，以利于總線傳輸。同時(shí)，CAN收發(fā)器MCP2551具有濾波功能，可以將CAN控制器或者CAN總線上的脈沖信號進(jìn)行有效的過濾。M C P 2 5 51的輸出允許連接112個(gè)節(jié)點(diǎn)，輸出驅(qū)動(dòng)能力較強(qiáng)。因此，本系統(tǒng)選擇MCP2551作為CAN總線的收發(fā)器。