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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
$ d* N W6 q. D4 U: n* q/ l6 n0 ^ r4 rRS-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
, ]- f- E! O5 c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
" G$ u/ P/ T3 l5 G- ^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0 [+ V: v/ G9 u0 R8 H* I
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$ I; k f* S! H, J2 c
号控制。; y) p3 S2 w7 I5 M5 _) L( l5 u5 K
) K8 `* }1 D. x! R' \7 k/ x5 b" ^关键词：交通信号控制系统;RS-485总线; P89LPC952单片机; PC总线
, V4 Q- o6 M! D2 ~( }3 F8 i
' m. Q v+ ^& p* F4 A. ~城市区域各交叉路口的交通信号不协调、不6 Q1 J- X y2 R' _- K0 J+ j
优化是造成交通堵塞、道路通行效率降低的一个
7 x3 s* U1 W7 F6 o/ q$ t2 Q+ Z重要原因。为了解决这一问题,国内外的专家学- ], e R _$ }6 m: M
者进行了大量的研究[1-8]。本文设计的城市道路5 D9 b5 j$ w+ B& C' |9 C, b k3 o
区域交通信号控制系统采用具有IrC总线接口的8 r! z+ G* A; F* H; E/ t5 Y4 g
高性能P89LPC952单片机作为路口控制器,通过4 ]2 Q3 O9 V) R# V& a
rC总线与交通流量检测装置进行通信,通过
0 d- g0 A+ q# IRS484总线与上位机进行通信,根据实时检测的
6 y+ Z, E. Z5 |: q2 J. K& [ w9 [. {( g车流量信号,调控各路口的配时方案,并能实现路
3 B- g. U, g" X0 N+ y口的倒计时显示。" j3 T$ n3 |6 J. R3 z% n
1城市道路区域 内交通信号控制系
8 y: ?% F, w" c统的组成
6 u. j5 }$ S$ T7 }0 x$ m5 K5 l城市道路区域交通信号控制系统由上位机、, E4 a! n5 h& p( B/ s/ x5 R7 U
下位机交通指示信号灯组、倒计时显示和车辆检
R) \' J" q9 z; k8 ^7 y/ N测器等主要部分组成。其组成如图1所示。1 Y: C% ]' ?! Q
# V. N3 ^7 k8 n, q( j
2控制系统硬件电路设计
9 v5 ~; Y0 E# Y' `8 ?: n上位机通过PCI总线的RS-485 接口卡或/ ^( n0 x4 s, a; U4 C8 t3 x
RS-232接口至RS-485接口转换器得到RS-4850 ?+ v: ^) ~6 N0 i2 c$ ^5 y
接口。下位机采用P89LPC952单片机通过1 b/ P. I* E+ d
MAX3485将UARTO转换为RS-485接口。本
$ [1 C, |* [$ ?/ o: N文重点讨论下位机的硬件电路设计。
; o6 ? x7 F1 _6 z2.1 mcu 的选型[9]! y4 o* G7 v" R5 M
通过对比各种类型单片机,本系统的MCU
) A$ `. l0 o! Q, A选定功能强、可靠性高、外围元件需求少的NXP
, z' u; {6 m5 ?. M6 a3 NSemiconductors的P89LPC952 芯片。与标准$ |) r- I% M+ O1 |
80C51相比,P89LPC952的指令执行时间只需
0 a2 G! k6 h1 |/ O' r2~4个时钟周期,6倍于标准80C51器件。考虑
; J% \5 P3 j# o* Q; c! p占用电路板面积、安装可靠性和成本等因素,选定
4 k. g1 P# c/ D5 F" gLQFP44封装形式。P89LPC952具有5个可编
% C9 G" r+ n7 s" [程I/O口: P0,P1,P2,P3,P4,P5。片内还具有8( d- I# N' E0 Z7 O8 r$ k* O, x3 X/ E
kb/s可擦除Flash 程序存储器,256B RAM和.* B f$ P6 b9 Y- H$ v2 K P
256B附加片内RAM,2个增强型UART, A0 A3 ?" P3 f H y
400 kHz字节宽度的I'C通信端口和SPI通信端
0 L' ]: I5 k! D9 P口,片内具有高精度的RC振荡器,带有时钟倍频
; ?; x% c' \1 \- T( W: l3 P: F8 G器,无需外接振荡器件。! t7 q W7 w3 m* l- @/ B4 u ]
2.2 P89LPC952 单片机的1/O口分配及配置
9 \0 U" p u* d8 ^) Q1)交通信号灯控制。PO.0~PO.7作为交通6 [ l; @6 p# ^1 {6 i9 N- O
信号灯控制口,配置为推挽模式。P4. 4~P0.7作
7 a- K9 X" p+ n0 P! `" q为备用交通信号灯控制口，配置为推挽模式。
/ x; I" d* I) h6 `+ L# ZP4.0~P0.1作为行人交通信号灯控制口,配置为% z$ t/ R9 b: ~; M1 ~( p
推挽模式。./ [& R; d2 u2 j' |4 r/ B
2)等待时间显示。P5.4~P5. 7作为字形信
. ? v) n" y) A. z0 @5 |! S' n3 k号,配置为准双向口模式。P5. 0~P5.3作为位选.5 z& q+ S. y U
* F0 q7 X& H/ b. m3 m
2 P, y( }. o" ~$ V! | c' l+ S& E) t% ^3 A
附件下载：
1 n5 @, W$ F5 u* h0 U3 T0 ]
+ U, _/ m! u% `# a9 N6 I |
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发表于 2020-3-19 09:21
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