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无线手持智能交通灯控制系统

2018年01月09日 15:47 次阅读

城市道路交错分布,车辆穿梳,行人熙攘。那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的是交通信号灯的自动指挥系统。交通灯是城市交通的重要指挥系统。交通信号灯作为管制交通流量、提高道路通行能力的有效手段,对减少交通事故有明显效果。本文设计了一种以STC89C52单片机为核心,通过Zigbee模块遥控进行无线控制的智能交通灯系统,交警可通过无线遥控来实现红绿灯时间长短的改变以适应不同的交通状况和人群数量,同时数码管显示红绿灯剩余时间,充分体现了物联网的控制思想并拥有一定的应用价值和市场前景。

1、系统方案设计

文章以STC89C52单片机为核心设计了一个十字路口交通灯的无线控制系统,通过Zigbee模块遥控来实现红绿灯时间长短的改变,用两个数码管显示控制状态。系统主要包括了手持设备模块,交通信号灯控制模块以及数字显示模块三大部分。在实际交通现场中,十字路口中心距离红绿灯距离一般不超过300米,Zigbee模块的通讯距离在800米以内均能可靠传输。将Zigbee网络构建成Mesh网络结构,节点也可转发数据,进一步增强了系统的可靠性。处于十字路口中心的交警,可直接通过手持设备连接到交通灯模块。

无线手持智能交通灯控制系统

图1  无线终端布置图

2、系统硬件设计

2.1、无线手持设备硬件设计

手持设备硬件主要包含了单片机、液晶显示、无线通信、时钟控模块等,如图2所示。在交警通过按键电路输入拟控制的信号灯与时间后,由单片机编码打包并通过Zigbee模块发送到交通灯控制模块。其中,CN3065用以系统校时和时间提示,Zigbee模块采用cc2430。

无线手持智能交通灯控制系统

图2  无线手持设备硬件拓扑图

2.2、交通灯控制模块硬件设计

交通灯控制模块主要功能是识别数据包并发出控制指令转换信号灯。串口通讯用来与微机连接以将现场数据传输至城市监控中心,方便城市监控中心在特殊情况下进行远程控制。在十字路口交通灯中,由于在同一道中的红绿灯显示是完全一致的。因此,数码管显示电路共采用了两个一位共阳极七段数码管,两个为一组,一组数码管可以显示0至99之间的数字。STC89C52的P1口的各个引脚接300欧的电阻,再接入七段数码管。

无线手持智能交通灯控制系统

图3 交通灯控制模块硬件拓扑图

3、系统软件设计

系统的软件设计包括了手持设备的软件设计和交通灯控制模块软件设计两个部分。文章基于IAREmbeddedWorkbench开发平台开发了手持设备和信号灯控制模块的软件程序。

3.1、手持设备软件设计

手持设备主要功能是让交警输入拟控制的交通信号灯ID和状态并将控制信号发送出去。无线通信模块CC2430带有符合Zigbee规范的协议栈Z-STACK。手持设备的Zigbee模块为协调器,其主要功能是启动Zigbee网络,更新网络节点,故仅在手持设备被激活的情况下才可进行控制。为防止发送丢包导致的误动与拒动问题,数据包采用MODBUS协议,校验方式选择CRC-16。在建立Zigbee网络后,液晶屏上会显示最新可供控制的信号灯列表。在交警输入命令后,将控制信息发送出去。

无线手持智能交通灯控制系统

图4  手持软件通信流程图

3.2、交通灯控制模块软件设计

交通灯控制模块主要功能是加入手持设备已建立的Zigbee网络,并接收手持设备发送过来的控制命令。当申请加入网络时,将自己的ID号、日期发给手持终端以方便统一校时。若没有加入到Zigbee网络中,则按照原交通灯控制逻辑执行。

无线手持智能交通灯控制系统

图 5   控制模块流程图

4、结束语

文章以交警控制交通灯的实际需求出发,结合了物联网的控制思想,设计了一套交警无线手持交通灯控制系统。该系统通过Zigbee网络,可将交警的控制信息传输至控制模块,最终实现了执勤交警无线控制交通灯的需求。整套系统以低功耗、低成本为设计思路,工作稳定可靠,无线网络灵活可靠,适用于大规模推广。

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QORVO全新碳化硅基氮化镓放大器对降低电信基础...

一文了解手机刷公交成NFC新机遇,能否借机逆袭二...

作为世界最大的移动互联网市场,中国的移动互联网的不少领域已经走在了世界的前列,其中移动支付更是中国移...

发表于 2018-04-25 16:37 247次阅读
一文了解手机刷公交成NFC新机遇,能否借机逆袭二...

美国一公司推出列新型射频及微波功率放大器配件

业界领先的射频、微波及毫米波产品供应商美国Pasternack公司推出一系列新型射频及微波功率放大器...

发表于 2018-04-25 16:35 576次阅读
美国一公司推出列新型射频及微波功率放大器配件

FineLine获得射频识别标签新专利,到底有啥...

该专利包含一个用于多种类型的RFID数据输入的系统和方法,如芯片及嵌体类型、扫描位置、编码方案。它还...

发表于 2018-04-25 16:15 163次阅读
FineLine获得射频识别标签新专利,到底有啥...

RFID芯片会成为无人零售新“宠儿”?但是有一缺...

以阿里淘咖啡、缤果盒子为首的无人便利店掀起零售业的新时代,但也在落地之后遭遇各种问题的考验。但可以预...

发表于 2018-04-25 16:12 149次阅读
RFID芯片会成为无人零售新“宠儿”?但是有一缺...

新型波导同轴转接头被推出:工作频率为1.7GHz...

业界领先的射频、微波及毫米波产品供应商美国Pasternack公司推出覆盖21个波导波段内1.7GH...

发表于 2018-04-25 15:57 72次阅读
新型波导同轴转接头被推出:工作频率为1.7GHz...

国内射频产业现状:与海外巨头差距明显,还需加油努...

射频是无线产品中一个关键部件,进入了5G时代,其背后牵动的价值尤为重要。但和很多的其他半导体元器件产...

发表于 2018-04-25 15:55 114次阅读
国内射频产业现状:与海外巨头差距明显,还需加油努...

中国梦即将实现!长光华芯志在改变中国激光“有器无...

半导体激光器以其体积小、效率高、寿命长等优点成为应用量最大最广的激光器。例如,材料加工的光纤激光器如...

发表于 2018-04-25 15:44 81次阅读
中国梦即将实现!长光华芯志在改变中国激光“有器无...

QORVO和Ayla Networks联手开发基...

创新RF解决方案领先供应商Qorvo和面向制造商的全球物联网(IoT)平台Ayla Networks...

发表于 2018-04-25 15:43 119次阅读
QORVO和Ayla Networks联手开发基...

厉害了!Powermat无线充电技术与全新苹果i...

有消息称全新iPhone系列将支持感应式无线充电,对此Powermat很激动地宣布,消费者将可以通过...

发表于 2018-04-25 15:43 73次阅读
厉害了!Powermat无线充电技术与全新苹果i...

为什么射频前端的一体化设计决定下一代移动设备?

直到早期的LTE网络部署,射频系统的设计涉及较少数量的前端组件,也因此相对的简单与直接。当无线网络开...

发表于 2018-04-25 15:28 490次阅读
为什么射频前端的一体化设计决定下一代移动设备?

EMC对策产品:高电容紧凑型汽车贯通滤波器了解一...

TDK株式会社扩大了其应用于汽车的3端子贯通滤波器产品阵容。新YFF18AC0J105M型产品采用I...

发表于 2018-04-25 15:27 58次阅读
EMC对策产品:高电容紧凑型汽车贯通滤波器了解一...

一分钟了解美景微波引入新的E和W波段pin二极管...

刘易斯维尔,德克萨斯- FalVIEW微波公司,一个领先的射频和微波组件供应商,已经发布了一种新的E...

发表于 2018-04-25 15:05 81次阅读
一分钟了解美景微波引入新的E和W波段pin二极管...

安谱隆半导体宣布推出600W功率放大器晶体管

安谱隆半导体(Ampleon)今天宣布,推出600W的BLF0910H9LS600 LDMOS功率放...

发表于 2018-04-25 15:04 236次阅读
安谱隆半导体宣布推出600W功率放大器晶体管

超详细讲解!RFID射频技术,电子标签/无线射频...

RFID的英文全称是Radio FrequencyIdentification,射频识别,又称电子标...

发表于 2018-04-25 15:01 234次阅读
超详细讲解!RFID射频技术,电子标签/无线射频...

中国再次研究出黑科技!米波雷达潜力巨大,先天具反...

隐身飞机横冲直撞的时代,可能一去不复返了!近日,中国电科首席科学家、反隐身雷达总师吴剑旗做客央视节目...

发表于 2018-04-25 14:40 136次阅读
中国再次研究出黑科技!米波雷达潜力巨大,先天具反...

一分钟了解Pasternack推出输出新型自激基...

业界领先的射频、微波及毫米波产品供应商美国Pasternack公司推出六款新型自激基准振荡器,这些振...

发表于 2018-04-19 09:16 41次阅读
一分钟了解Pasternack推出输出新型自激基...

无线充电适配器 与环境融为一体

随着智能移动设备的兴起,人们现手中都离不开手机或是平板电脑了,这样一来,好多时候,充电也变得更为频繁...

发表于 2018-04-13 13:03 369次阅读
无线充电适配器 与环境融为一体

电脑小白看过来 win7如何建立无线网络

当然,用笔记本建立无线网也有缺点的,首先就是信号问题,我没有尝试过用笔记本建立的无线信号能传输多远,...

发表于 2018-04-12 16:29 779次阅读
电脑小白看过来  win7如何建立无线网络

热点话题:无线充电Qi V1.2.4标准及苹果7...

今年3月初,WPC无线充电联盟在其官网发布最新的V1.2.4的Qi标准,据悉该协议在3月8日开始强制...

发表于 2018-04-12 09:10 328次阅读
热点话题:无线充电Qi V1.2.4标准及苹果7...

是什么黑科技让高端监控摄像头价位居高不下?

现代人的收入水平越来越高,工作压力也随之增大。尽管大家认识到家庭比工作更重要,但依然无法抽出更多的时...

发表于 2018-04-08 15:12 629次阅读
是什么黑科技让高端监控摄像头价位居高不下?

像雨伞一样打开关闭的SPUD 一款能折成书本大小...

之前我们报道过,一个中国小伙发明了一款能折成书本大小的24英寸屏幕SPUD,这款屏幕登陆Kickst...

发表于 2018-04-02 10:45 419次阅读
像雨伞一样打开关闭的SPUD 一款能折成书本大小...

“无线专网,融合未来”:专网通信将迎来巨大发展机...

行业发展与市场竞争会驱动新增市场份额加速向中兴高达这样的技术优势企业集中。确定趋势让我们相信,中兴通...

发表于 2018-03-30 16:41 885次阅读
“无线专网,融合未来”:专网通信将迎来巨大发展机...

抢占5G先机,下一代无线测试技术新挑战!

期待帮助您抢占5G先机,从容应对无线测试技术所带来的挑战!

发表于 2018-03-20 11:52 342次阅读
抢占5G先机,下一代无线测试技术新挑战!

隧道无线对讲系统解决方案

解决短隧道无线对讲系统覆盖时,若隧道不具备光纤连路,可采用在隧道口附近用八木天线向隧道内进行覆盖,此...

发表于 2018-03-16 17:02 1453次阅读
隧道无线对讲系统解决方案