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车载交通信号灯状态采集和显示系统设计

编辑:兴泰照明集团有限公司时间:2019-07-19

本设计为车载交通信号灯状态采集和显示系统。该系统由交通信号灯控制模块 、 Zigbee 协调器模 块 , Zigbee终 端等模块构成 。 交通灯模块通过串口将信号灯状态 信息传送到协调 器 , 利用 Zigbee无线通信技术将交通信号灯状态信息发送给终端并显示 。 利用CC2530及外围接口搭建硬件 , Z-stack 协议栈编写底层软件 。 测试结果表明 : 该系统能及时 、 准确的采集 、 显示交通灯状态信息 。


0 引言

随着汽 车的 逐 渐 普 及 , 城 市 交 通 安 全 和 路 口 通 行效 率 等 问 题 日 益 突 出 。 如 何 抑 制 交 通 事 故 的 上升趋势 , 成 为 当 今 智 能 交 通系 统 的 主 要 研 究 方 向 , 针 对恶 劣 天 气 ( 大 雨 、 大 雾 、 强 光 环 境 ) 以 及 有 阻 挡 物 使 汽 车驾 驶 员 无 法 准 确 观 察 和 判 断 交 通 信 号 灯 的 问 题 ,交通信号灯状 态 信 息 采 集 是 关 键 。 电 子 信 息 技 术 的 进 步 加 速 了

智 能 系 统 的 研 发 进 程 。 但 由 于 交 通 场 景 复 杂 , 且 各 国标 准 的 不 一 , 导 致 至 今 仍 然 没 有 一 种 行 之 有 效 的 交通信号灯信 息 采 集 和 状 态 显 示 系 统 。 本 文 设 计 了 一 种 车 载 交通 灯 信 息 采 集 和 显 示 系 统 , 不 但 能 够 给 驾 驶 者 提 供 交通 灯 状 态 的 时 间 信 息 , 驾 驶 者 能 对 交 通 状 态 做 出 预判 , 能 有 效 地 降 低 路 口 交 通 事 故 发 生 率 , 同 时 为 当 前日 益 发 展 的 智 能 交 通 和 智 能 车 辆 交 通 灯 信 息 采 集 提 供一 种 解 决 方 案 。

1 系统总体结构

基 于 Zigbee 的 车 载交通信号灯状 态 采 集 和 显 示 系统 设 计 , 它 是 由 交 通 灯 控 制 模 块 、 无 线 通 信 及 显 示 模块 构 成 , 它 可 以 实 现 将 交 通 信 号 灯 所 传 达 的 视 觉 信 息通 过 无 线 的 方 式 传 达 给 车 内 的 驾 驶 员 。

图 1中 ,ZigBee 协 调 器 模 块 与 ZigBee 接 收 终 端 模 块主 要 是 由 CC2530 芯 片 组 成 。 

其 中 , 协 调 器 模 块 与交通信号灯控 制 模 块 通 过 UART 串 口 相 连 , 协 调 器 模 块 主 要 是负 责 建 立 协 调 器 网 络 , 及 时 获 取 信 号 灯 的 状 态 信 息 ,并 允 许 设 备 加 入 到 网 络 中 ; 接 收 终 端 模 块 与 车 内 的 显示 模 块 相 连 , 接 收 终 端 模 块 是 将 获 取 的 信 息 状 态 传 输给 显 示 模 块 。 ZigBee 协 调 器 模 块 与 ZigBee 接 收 终 端 模块 共 同 组 成 了 无 线 通 信 网 络 , 实 现 交 通 灯 信 号 的 实 时传 输 。 当 车 辆 进 入 到 信 号 发 射 半 径 内 时 , 由 ZigBee 特有 的 自 组 网 功 能 , ZigBee 接 收 终 端 模 块 会 自 动 作 为 终端 节 点 加 入 到 网 络 中 , 由 此 获 取 交 通 灯 的 状 态 。 通 过基 于 ZigBee 技 术 的 车 载 交 通 信 号 灯 状 态 采 集 和 显 示 系统 , 能 够 体 现 出 其 信 息 传 输 的 时 效 性 。

2 硬件设计

此 系 统 属 于 传 输 的 详 细 内 容 为 : 交通信号灯控 制 模 块控 制 的 交 通 灯 周 期 性 变 化 , 然 后 又 由 协 调 器 模 块 通 过串 口 接 收 来 自交通信号灯周 期 性 变 化 的 信 息 , 接 着 协 调 器模 块 会 将 信 息 通 过 网 络 传 达 给 接 收 终 端 模 块 , 最 后 接收 终 端 模 块 会 将 收 集 到 的 信 息 处 理 后 由 车 载 显 示 模 块显 示 出 来 。