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目前,缓解城市道路交通拥堵已到了刻不容缓的地步。道路交通灯的信号控制机的智能化要求也提上了日程。而嵌入式系统设计已经成为现代计算机应用设计的一大领域和方向,也是实现设备小型化、智能化和自主知识创新的重要元素。在本论文中把嵌入式系统应用在智能交通信号控制机中。
所设计的智能交通信号控制机的系统主要有灯控模块(LDU)、主控模块(MCU)、以及视频图像模块(VSU)组成。本论文首先对基于LPC2214的主控模块和基于单片机的灯控模块主体电路、外部通信与控制电路等部分进行设计。
其中,主控模块电路部分设计完成了电源电路、时钟电路、系统复位电路、系统存储器扩展电路;外部通信部分包括RS485通信接口和相关控制功能电路等;分析了系统的启动过程与处理器的工作模式及功能管理、外部总线接口、存储器的分配与管理等。灯控模块主要设计完成系统启动与复位、内存分配与管理、中断响应与处理、时钟电路等;并利用芯片TL16C550扩展了串行通信接口。系统通信协议部分对RS-485串口通信总线进行分析,研究开发了主从机通信协议。
嵌入式系统的软件核心是嵌入式实时操作系统。在开发环境ADS1.2的基础上对嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ的特点、移植条件、性能等方面进行应用研究:针对本智能交通信号控机系统硬件平台进行开发时,对系统的启动过程、AKM框架下的芯片各引脚和特殊寄存器进行分析,其中着重于配置μC/OS-Ⅱ应用时的LPC2214相关参数和数据结构的。最后,在前面硬件平台以及协议的基础上划分系统功能任务,确定任务优先级,配置系统参数,实现了智能交通信号控制机依据路况转换红绿灯的功能。