基于嵌入式系統(tǒng)的六相位信號機研究與設(shè)計.pdf

1、目前,我國城市的道路交叉口控制大都采用基于8／16位處理器的兩相位、四相位信號機,這類信號機由于處理器處理能力較低,導(dǎo)致控制功能簡單,方案單一,而且不能移植操作系統(tǒng),難以實現(xiàn)復(fù)雜的多任務(wù)處理。為了克服這類信號機存在的功能較少、運算速度較慢、難以滿足現(xiàn)實交通狀況對信號機提出的更高要求的缺陷,根據(jù)國內(nèi)道路交叉口實際交通情況對信號機提出的六相位控制、實現(xiàn)復(fù)雜控制方案和能根據(jù)實時交通路況進行感應(yīng)控制的新需求,選用NXP公司的ARM芯片LPC24

2、78作為處理器,以μC／OS-Ⅱ為操作系統(tǒng),研發(fā)了一款六相位交通信號控制機。
　　 首先通過對典型混合十字道路交叉口沖突點的分析,介紹了六相位解決方法并分析了多種控制方案,為信號機確定了感應(yīng)控制、多時段定時控制、手動控制和黃閃控制4種信號控制方式,并給出了系統(tǒng)的總體設(shè)計；其次,根據(jù)功能需求,對信號機硬件及驅(qū)動層進行了詳細設(shè)計,包括微處理器和存儲器選擇、信號燈驅(qū)動電路和綠沖突檢測電路等功能模塊電路設(shè)計,并為硬件層編寫了軟件的板級支

3、持包；再次,根據(jù)ARM運行方式和指令集為硬件單板移植嵌入式操作系統(tǒng)μC／OS-Ⅱ,不僅增強了多任務(wù)處理的能力,保證了實時性,還有效地提高了軟件的開發(fā)效率并降低了設(shè)計難度；最后,以模塊化軟件設(shè)計思想對上層任務(wù)進行了分析,給出了軟件任務(wù)實現(xiàn)的詳細流程,使用有限狀態(tài)自動機模型對控制任務(wù)算法進行了研究,為之搭建消息驅(qū)動軟件架構(gòu)并給出具體實現(xiàn)。
　　 對信號機任務(wù)軟件進行了單元測試,同時給出了單元測試的過程和作用。在硬件系統(tǒng)實驗板上進行了