【摘 要】
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在现今的智能交通系统中多数道路交通信号机采用RS485总线传输车辆检测数据;与更为先进的现场总线相比,该传输方式在通信距离、通信速率、可靠性和可扩展性等方面具有一定的限制。为了提高车辆检测数据的传输效率,本课题提出了一种基于SPI-CAN新型现场总线的车辆检测数据传输系统,并进行了软硬件设计,实现了车辆检测数据的实时准确传输。本课题研究了SPI-CAN新型现场总线技术,它具有CAN总线抗干扰能力强
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在现今的智能交通系统中多数道路交通信号机采用RS485总线传输车辆检测数据;与更为先进的现场总线相比,该传输方式在通信距离、通信速率、可靠性和可扩展性等方面具有一定的限制。为了提高车辆检测数据的传输效率,本课题提出了一种基于SPI-CAN新型现场总线的车辆检测数据传输系统,并进行了软硬件设计,实现了车辆检测数据的实时准确传输。本课题研究了SPI-CAN新型现场总线技术,它具有CAN总线抗干扰能力强、传输距离远的优点,又具备了SPI总线通信速度快、使用简单的优点;设计了系统通信协议。硬件部分采用了STM32微控制器,设计了数据集中器和数据采集器两类装置硬件电路。数据集中器硬件电路包括:串口通信电路、JTAG程序下载电路、电源稳压电路、SPI-CAN通信电路和通信状态显示电路;数据采集器硬件电路包括:串口通信电路、JTAG程序下载电路、电源稳压电路、SPI-CAN通信电路、从站地址配置电路和以太网通信电路。传输系统关键的通信线路采用CAN传输线,通过CAN转换器CTM1051与SPI接口相连。数据集中器和数据采集器分别通过UART接口和以太网接口与信号机和视频车检器连接。软件部分采用了基于uC/OS＿Ⅲ的多任务系统。数据集中器软件的核心任务包括信号机数据接收任务、数据发送任务、数据接收任务、数据上传信号机任务和发送监视任务,分别由“接收一帧串口数据”信号量、发送标志事件、“数据接收队列”有新数据、“数据上传信号机”信号量和“数据发送完毕”标志事件驱动;待发送和接收到的SPI-CAN数据的传送均采用数据队列。数据采集器的核心任务包括数据接收任务、车检数据选择任务、以太网通信任务和数据发送任务,分别由“收到SPI-CAN数据包”标志事件、“车检数据选择”标志事件和“以太网通信中断”标志事件、数据发送事件驱动;待发送和接收到的SPI-CAN数据、“指令所需车检数据参数”和车检数据的传送均采用消息队列。本课题完成了布线、制板和软硬件调试,测试表明,该系统实现了车辆检测数据的高效传输,具有实用性。
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