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根据射频辨认技能的车辆路口通行体系规划

0.引言日常生活中经常可以看见某些特殊用途的车辆,这些车辆通过交叉路口时,往往是通过交警临时操作交通信号…

0. 导言

日常日子中经常能够看见某些特别用处的车辆,这些车辆经过穿插路口时,往往是经过交警暂时操作交通讯号操控机改动信号灯的色彩或是经过相关人员直接上路指挥等方法以取得在穿插路口的优先通行权。这样的做法实时性和安全性都不是很好。射频辨认是一种非触摸式的主动辨认技能,它经过射频信号主动辨认方针目标并获取相关数据,在无须人工干预的前提下作业,并可辨认高速运动物体且操作便利便利,一起可作业于各种恶劣环境。本体系能够针对特种车辆宣布的恳求,对其进行有效地辨认,经过坐落路口的交通讯号操控机或长途监控中心的操控,决议其是否取得路口的优先通行权。监控中心也能够根据车辆反应的信息取得特定路口及其周边必定规模内的路途交通通行情况,从而为路途交通的区域和谐操控和决议计划供给有力根据。

1. 体系规划要求及总体规划

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图1 体系示意图

本体系的硬件渠道主体首要包含射频辨认(RFID)电子标签模块和射频辨认读卡器模块两部分。电子标签模块装置于车辆上,一般坐落便利驾驶员操作的恰当方位。考虑到性价比和开发周期的要素,电子标签部分的微操控器选用美国ATMEL公司的根据51核的单片机AT89C51[1]。RFID标签按供电方法能够分为有源和无源两种,有源是指标签内有电池供给电源,其作用间隔较远,但寿数有限、体积较大、本钱高,且不适合在恶劣环境下作业;无源标签内无电池,运用波束供电技能将接纳到的射频能量转化为直流电源为卡内电路供电,其作用间隔相对有源卡短,但寿数长且对作业环境要求不高[2]。考虑到标签的作业环境为车内,且为了进步信号质量和作用间隔,本体系的电子标签模块选用有源标签。电子标签模块由车载电源供电。读卡器模块坐落路口,选用韩国SAMSUNG公司的根据ARM7TDMI-S核的32位微处理器S3C44B0X,将辨认的信息经过RS-485总线传给坐落路口的交通讯号操控机,或是经过网口将信息直接传给监控中心的上位计算机,再由交通讯号操控机或监控中心决议是否改动信号灯的状况。每一个十字路口装置四台读卡器,均坐落路途右侧,为了避免呈现读卡器误读,将四台读卡器放置于互相间隔较远的安全方位上。

2. 硬件规划

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图2 电子标签结构框图

电子标签选用nrf2401+AT89C51架构。nrf2401是NORD%&&&&&% semiconductor的RFID芯片,选用全球敞开的2.4GHz频段,有125个频道,可满意多频及跳频需求,具有较高的数据吞吐量,速率可达1Mbps,外围元件较少,只需一个晶振和一个电阻即可规划射频电路,发射功率和作业频率等一切作业参数可悉数经过软件设置,电源电压规模为1.9V~3.6V,功耗很低,电流耗费很小,-5dBm输出功率时典型峰值电流为10.5mA,芯片内部设置有专门的稳压电路,因而,运用任何电源(包含DC/DC开关电源)均有杰出的通讯作用,每个芯片均能够经过软件设置最多40bit地址,并且只要收到本机地址时才会输出数据,内置CRC纠检错硬件电路和协议。AT89C51是一种低功耗高性能的8位单片机,片内带有一个4K字节的Flash可编擦除只读存储器,它选用了CMOS工蚁和高密度非易失性存储器技能,其间央处理器由ALU,专用寄存器组,守时操控部件等组成,具有较强的调用、跳转、判别、丰厚的数据传输功用,以及供给寄存中心成果、常用参数寄存器等功用。电子标签装置于车辆上,操作面板由5个按键组成,分别是开关,复位,左转恳求,右转恳求和直行恳求。其间恳求键选用中止方法,用于在车辆挨近路口需求优先经过期向读卡器发送优先通行恳求。标签中还存储有关于该车辆的信息数据,如车种,车牌,类型和用处等。

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图3 读卡器体系框图

读卡器体系依然选用nrf2401作为接纳节点。读卡器部分首要完成信息辨认和通讯功用。选用SAMSUNG公司的根据ARM7TDMI-S核的高性能32位微处理器S3C44B0X[3]。它的作业电压仅为2.5V,大大降低了芯片的功耗,能够外扩SDRAM,FLASH,内置的LCD操控器最大能够支撑256色STN的LCD[4],71个通用I/O,包含8个外部中止源。本体系中扩展了10Mbps以太网接口芯片Realtek公司的RTL8019,该芯片具有16位数据线接口和20位的地址线接口,能够在发送的物理帧上主动增加帧头,帧开始定界符和校验和。读卡器将接纳到的信息经过RS-485总线传输到现场的交通讯号操控机上,直接改动交通灯状况,假如路口中有相同或更高的恳求等级,则将恳求信息经过网口送到监控中心裁定,然后由监控中心直接向信号机发送指令[5]。

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