《基于dsp的交通灯毕业设计论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于dsp的交通灯毕业设计论文（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基于DSP的交通灯信息工程学院 班级：0312405 姓名：覃川 学号：031240507摘要： 结合我国的交通现状和实际需求，研发的灵活配时的交通信号控制，实现定时控制方式。这里主要介绍信号定时的具体实现；系统的设计主要围绕配时设置展开。本文提出了基于DSP的交通信号控制机的具体实现方法，给出了详细的硬件、软件设计。首先提出系统的总体设计；然后以信号机功能为主线介绍上位机实现各功能的方法，以各模块组成为中心介绍下位机的硬件设计，围绕倌号机 程序编制的重点和难点介绍了下位机的固件设计，即DSP程序；最后提出了以 U盘文件方式进行配时设置，介绍了 U盘和文件系统识别的基本过程.矚慫润厲钐瘗睞枥庑
2、赖。 关键字：交通信号控制机Abstract： Combining with the trafficsituation in Chinaandthe actual demand,traffic signalcontrol at the time offlexiblewithR & D,to achieve timingcontrol method.Here mainlyintroducethe concrete realization ofthe timingsignal;systemdesignmainly around thetimingsettingexpansion.This pape
3、r presentsthe concrete realizationmethodof trafficsignal controller based on DSP,gives the detaileddesign of hardware and software.First proposedthe overall design of the system;and then to thesignalfunctionas the main line thecomputerrealization method ofeach function,hardwaredesign as the centerto
4、 introducethe lower position machineby each module,key and difficultyaboutprogrammingmachinegroomnumberdescribes thefirmware design oflower computer,namely theDSP program;finally puts forwardsettingwithto U diskfile mode,introduces the basicprocess of Udiskand filesystemidentification.聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 Ke
5、y words: DSP、Traffic singnal controller目录1 系统概述2残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。1.1设计目的2酽锕极額閉镇桧猪訣锥。1.2 设计任务2彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。2 方案论证3謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。2.1设计思路3厦礴恳蹒骈時盡继價骚。2.2设计方案4茕桢广鳓鯡选块网羈泪。2.3 工作状态5鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。3硬件设计6籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。3.1硬件总体设计6預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。3.2 交通灯显示模块7渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。3.3计数显示模块7铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。3.4开关模块8擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。4软件设计9贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。4.1程序流程9
6、坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。4.2交通灯模拟显示10蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。4.3定时器及中断设计10買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。4.4外中断设计12綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。5系统调试12驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。5.1硬件调试12猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。5.2软件调试14锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。5.3系统下载18構氽頑黉碩饨荠龈话骛。6 致谢18輒峄陽檉簖疖網儂號泶。参考文献19尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。附录19识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。1 系统概述1.1设计目的(1)练习自主独立的设计，实现理论和实践的统一，提高自我动手能力。(2)利用DSP开发环境CCS C2000对源程序文件进行编译、链接、装载调试，以完成基本的DS
7、P项目文件设计。凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。(3)通过此次课程设计，学习DSPF2812芯片的I/O端口控制方法，熟悉字模的简单构建和使用，熟悉掌握在DSP软硬件环境下的程序开发流程，达到学以致用的目的。 恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。1.2 设计任务利用ICETEK-EDU实验箱提供的设备，设计模拟实际生活中十字路口交通灯控制的程序。要求如下：交通灯分红黄绿三色，东、南、西、北各一组，用灯光信号实现对交通的控制：绿灯信号表示通行，黄灯表示警告，红灯禁止通行，灯光闪烁表示信号即将改变。鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。计时显示：88点阵显示两位计数，为倒计时，每秒改变计数显示。正常交通控制信号顺序：正常交通灯信号自动变
8、换(1)南北方向绿灯，东西红灯(10秒)。(2)南北方向绿灯闪烁3次,东西红灯(4秒)。(3)南北方向黄灯,东西红灯(2秒)。(4)南北方向红灯，东西方向绿灯（10秒）。(5)南北方向红灯，东西方向绿灯闪3次(4秒)。(6)南北方向红灯，东西方向黄灯（2秒）。(7)返回(1)循环控制。功能键：（1）启动开关 （2）急救灯的启动开关紧急情况处理：模仿紧急情况(重要车队通过、急救车通过等)发生时，交通警察手动控制(1)当任意方向通行剩余时间多于10秒，将时间改成10秒。(2)正常变换到四面红灯(20秒)。（3)直接返回正常信号顺序的下一个通行信号(跳过闪烁绿灯、黄灯状态)。2 方案论证2.1设计思
9、路根据DSP的硬件中断、定时器、显示/控制模块上的发光二极管控制的原理。用定时器定时，用连接在2812DSP扩展地址接口上的寄存器EWR和SNR控制红绿黄灯的开关，用硬件外部中断模拟急救车的到达。有急救车到达时，两向为全红，以便让急救车通过。急救车通过后，交通灯恢复硬件中断前的状态。触发开关为中断申请，表示有急救车通过。在实验箱上交通灯模块由连接在2812DSP扩展地址接口上的寄存器EWR和SNR控制, 这两个寄存器均为6位寄存器,交通灯模块(CTRLR)的I/O地址: 0x108007。硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。2.2设计方案2.2.1 设计原理 根据设计要求，由于控制是由不同的各种状态按顺序发
10、生的，可以采用状态机制控制方法来解决此问题。这种方法是：首先列举所有可能发生的状态；然后将这些状态编号，按顺序产生这些状态；状态延续的时间用程序控制。对于突发情况，可采用在正常顺序的控制中插入特殊控制序列的方式完成。时钟计数：采用250ms 一次中断进行累加计数。如表2.1所示。阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。 状 态编号信号灯状态状态定义时间(计数值，起始时间， 结束时间) 计数 显示1南北灯绿,东西灯红statusNSGreenEWRed10s（40，0 , 39）10-12南北绿灯闪，东西红灯statusNSFlashEWRed4s （16, 40，55 ）4-13南北黄灯，东西红灯statusN
11、SYellowEWRed2s （8，56，63）2-14南北红灯，东西绿灯statusNSRedEWGreen10s（40,64,103）10-15南北红灯，东西绿灯闪statusNSRedEWFlash4s （16,104,119）4-16南北红灯，东西黄灯statusNSRedEWYellow2s （8,120,127）2-1*南北红灯，东西红灯statusNSRedEWRed20s（80, 0, 79）20-1表2.1 信号灯状态图2.2.2 定时器设计MS320F2812A内部有三个32位通用定时器（TIMER0/1/2），定时器1和2被保留给实时操作系统（DSPBIOS）用，只有定时
12、器0可以提供给用户使用。定时器采用中断方式，可以提高CPU的利用率。氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。2.2.3 倒计时显示设计利用ICETEK-CTR上的发光二极管显示阵列模拟显示。DSP须将显示的图形按列的顺序存储起来(88点阵，8个字节，高位在下方，低位在上方)，然后定时刷新控制显示。具体方法是，将以下控制字按先后顺序、每两个为一组发送到端口0x602802，发送完毕后，隔不太长的时间(以人眼观察不闪烁的时间间隔)再发送一遍。由于位值为“0”时点亮，所以需要将显示的数据取反。釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。2.2.4 紧急状况下设计利用ICETEK-CTR上键盘产生外中断，中断正常信号顺序，进入突发情况。2.
13、3 工作状态状态一：南北绿灯、东西红灯，延时10秒，10秒后南北绿灯闪3次，东西红灯延时4秒；状态二：南北黄灯、东西红灯，持续2秒； 状态三：东西绿灯、南北红灯，延时10秒，10秒后东西绿灯闪3次，南北红灯持续4秒；状态四：东西黄灯、南北红灯，持续2秒；状态五：紧急状态下东西南北均亮红灯；3硬件设计3.1硬件总体设计 根据设计要求，由于控制是由不同的各种状态按顺序发生的, 我可以采用状态机制控制方法来解决此问题。这种方法是: 首先列举所有可能发生的状态； 然后将这些状态编号, 按顺序产生这些状态；状态延续的时间用程序控制，对于突发情况, 可采用在正常顺序的控制中插入特殊控制序列的方式完成。怂阐
14、譜鯪迳導嘯畫長凉。 突发事件设置, 在实际交通过程中会出现突发状况, 比如说有救护车或者110 紧急车要通过, 此时就可以通过小键盘进行突发状况模拟。通过按键进入到中断服务子程序, 相当于原来先要通过的车辆在突发状况来了以后就要先让紧急车辆通过。原理框图如图3.1所示。谚辞調担鈧谄动禪泻類。TMS320F2812PGFAJTAGPORT 片上资源:主频:150MHzA/D RAM:128K*16bit FLASH128*16bit CANDSP总线SRAM:64K*16bit扩展DSP引脚CPLDLED数据地址控制I/OPWMSPI驱动RS232CANJTAG16路,12bit驱动4个用户可控开关嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。图3.1 ICETEK-F2812-AE原理框图3.2 交通灯显示模块利用ICETEK-CTR上的一组发光二极管(共12只，分为东西南北四组、红黄绿三色)的亮灭实现交通信号的模拟。TMS320F2812 DSP有最多56个专门的通用输入输出管脚。这些通用输入输出管脚通过专用寄存器可以由软件控制，比如指定输入、输出以及输出值等。通过ICETEK-F2812-AE评估板的插座，扩展板（通用输出/控制模块ICETEK-CTR）将板上的一
