基于FPGA的公路遂道照明控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、隨著我國(guó)公路隧道的飛速發(fā)展，隧道照明大量浪費(fèi)電能的問(wèn)題日益突出，照明費(fèi)用已經(jīng)成為國(guó)家的沉重包袱，現(xiàn)有的公路隧道照明控制系統(tǒng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足公路隧道節(jié)約能源的要求。目前隧道照明大多采用人工控制方式，開(kāi)關(guān)量調(diào)光，通過(guò)控制每組照明量開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)整燈的亮度，這種控制方式浪費(fèi)了大量的電能而且依賴照明回路的設(shè)計(jì)，在行車道路上容易產(chǎn)生“光斑”，給行車駕駛員帶來(lái)了很大的安全威脅。因此，需要對(duì)隧道照明系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，找到一種既能為駕駛員提供舒適的駕駛環(huán)境，又能

2、有效降低能源消耗的隧道照明控制方案。
　　本文根據(jù)隧道照明的特點(diǎn)，將隧道照明分為入口段、過(guò)渡段、中間段及出口段，將控制方式分為手動(dòng)控制、時(shí)序控制和自動(dòng)控制。其中自動(dòng)控制采取實(shí)時(shí)采集參數(shù)的方案，參數(shù)選取洞外亮度、平均車速、交通量作為控制器的輸入，通過(guò)控制算法計(jì)算出各段亮度，得到了優(yōu)化的照明設(shè)計(jì)。同時(shí)隨著技術(shù)的發(fā)展，F(xiàn)PGA得到了更廣泛的應(yīng)用，控制器采用FPGA設(shè)計(jì)的好處是不僅減少了器件的數(shù)目，還有設(shè)計(jì)靈活，使調(diào)試更加容易等特點(diǎn)。綜上

3、所述，本文設(shè)計(jì)的是基于FPGA的公路隧道照明控制系統(tǒng)，結(jié)合控制算法，現(xiàn)場(chǎng)總線采用CAN總線，其中CAN總線控制器和收發(fā)器分別是SJA1000和PCA82C250芯片，使用CAN-BUS進(jìn)行組網(wǎng)，將數(shù)據(jù)傳送到LED節(jié)點(diǎn)，調(diào)光方式采用的是PWM技術(shù)，是一種模擬控制方式，脈沖調(diào)制信號(hào)的占空比決定了單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)LED的平均電流。
　　本系統(tǒng)可以在無(wú)人值守的情況下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，不再依賴于傳統(tǒng)的手動(dòng)和時(shí)序控制方式，降低了人力投入和能源消耗。