淺談RFID下的智能交通控制系統(tǒng)功能模塊的電路設(shè)計(jì)論文
淺談RFID下的智能交通控制系統(tǒng)功能模塊的電路設(shè)計(jì)論文
智能交通控制系統(tǒng)是一個(gè)基于現(xiàn)代電子信息技術(shù)面向交通運(yùn)輸、車輛控制的服務(wù)系統(tǒng)。它的突出特點(diǎn)是以信息的收集、處理、發(fā)布、交換、分析、利用為主線，為交通參與者提供多樣性的服務(wù)。說白了就是利用高科技使傳統(tǒng)的交通模式變得更加智能化，更加安全、節(jié)能、高效率。以下是學(xué)習(xí)啦小編為大家精心準(zhǔn)備的：淺談RFID下的智能交通控制系統(tǒng)功能模塊的電路設(shè)計(jì)相關(guān)論文。內(nèi)容僅供參考，歡迎閱讀!
淺談RFID下的智能交通控制系統(tǒng)功能模塊的電路設(shè)計(jì)全文如下：
隨著城市汽車數(shù)量的急劇增加，城市交通擁堵日趨嚴(yán)重，如何快速、準(zhǔn)確地采集各種交通數(shù)據(jù)，合理進(jìn)行交通誘導(dǎo)，有效緩解城市交通壓力，已經(jīng)成為交通工程領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問題。針對上述問題，文章設(shè)計(jì)了一種基于高頻RFID(Radio Frequency Identification)的車輛位置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，構(gòu)建出智能交通控制系統(tǒng)功能模塊的電路設(shè)計(jì)方案。
1 RFID 系統(tǒng)組成及工作原理
RFID 技術(shù)，即射頻識別技術(shù)，是一種不需要實(shí)際物理接觸即可自動(dòng)完成目標(biāo)識別的高新技術(shù)，具有可靠性高、數(shù)據(jù)存儲量大、抗干擾能力強(qiáng)、響應(yīng)速度快、標(biāo)簽內(nèi)容可讀寫及高性價(jià)比等諸多優(yōu)點(diǎn)，近年來被廣泛應(yīng)用于物流、運(yùn)輸、工業(yè)生產(chǎn)和智能交通等領(lǐng)域。該系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)將能很好地完善城市交通信息感知體系，有著很顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
(1)路側(cè)設(shè)備安裝簡單、部署范圍廣，不會有應(yīng)用“死角”的存在;(2) 車載設(shè)備只有一張電子標(biāo)簽，不會涉及車輛改裝等復(fù)雜問題;(3)可以實(shí)現(xiàn)車輛定位、車速測量、交通狀態(tài)判別等多種功能;(4)具有谷歌地圖顯示、表格顯示、文本顯示等多樣化顯示功能;(5)設(shè)備成本低、經(jīng)濟(jì)效益好。
一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的射頻識別系統(tǒng)主要由應(yīng)答器(電子標(biāo)簽或射頻卡)，閱讀器(讀寫器)和對應(yīng)的應(yīng)用系統(tǒng)三部分組成。
2 基于RFID 的智能交通控制系統(tǒng)功能模塊電路設(shè)計(jì)
2.1 電源模塊
控制器主板可使用12/5V 兩套供電電源，但AT91RM9200 多工作于3.3V，因而，其他的器件在也應(yīng)為3.3V。電源系統(tǒng)的變換開關(guān)為AC/DC 型，功率為10 瓦，其電壓輸入在156VCA 至265VCA 之間，開關(guān)電源輸出+12V、+5V，其他電源電壓則通過三端穩(wěn)壓芯片產(chǎn)生，其中，+5V 電源通過兩個(gè)三端可調(diào)穩(wěn)壓芯片LT1085 產(chǎn)生+1.8V和+3.3V，從而為ARM 處理器及相應(yīng)的外圍電路供電。LT1085 芯片通過選擇兩個(gè)合適的電阻能夠輸出的電壓范圍為1.2V 至15V，例如+3.3V=1.25V×(1+R322/R323)。
2.2 RTC 模塊
在通訊、干線或者區(qū)域協(xié)調(diào)控制中，交通的控制器還要通過對等的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行同步，為了能夠確保時(shí)間的同步，需要設(shè)計(jì)RTC 對時(shí)間進(jìn)行校對。RTC 既能夠提供可以進(jìn)行編程的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，還能夠在斷電之后立刻啟動(dòng)備用電源。
2.3 復(fù)位電路
AT91RM9200 處理器有NRST 以及NTRST 復(fù)位信號，這兩種復(fù)位信號中，前者用于系統(tǒng)的復(fù)位，而后者則用于JTAG/ICE 復(fù)位，能夠?qū)μ幚砥髦械腎CE TAP 控制器初始化，從而使得連硬件仿真器在進(jìn)行初期調(diào)試時(shí)更為便捷。在所有時(shí)間段，復(fù)位信號僅僅有一個(gè)有效的，都能夠讓ARM 處理復(fù)位并且將復(fù)位向量指向的地址處開始執(zhí)行程序。
2.4 功率驅(qū)動(dòng)電路
功率驅(qū)動(dòng)電路用以進(jìn)行大功率交通信號燈的驅(qū)動(dòng)，采用了固態(tài)繼電器(SSR)。額定電流以及額定電壓分別為5A 以及400VAC。固態(tài)繼電器的驅(qū)動(dòng)是直流+5V。外部的C208、R313 組成浪涌吸收電路可用來保護(hù)固態(tài)繼電器不受損害。相比于雙向可控性，功率驅(qū)動(dòng)電路集成程度更好，穩(wěn)定性更好，但相應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)也使得其造價(jià)較高，相對而言，價(jià)格更為昂貴。
2.5 射頻信息采集模塊
無線射頻識別(RF1D)交通監(jiān)管技術(shù)是未來實(shí)時(shí)交通信息采集主要的發(fā)展方向，在本設(shè)計(jì)中，在實(shí)時(shí)采集交通流量中充分運(yùn)用射頻識別。
相比于傳統(tǒng)的采集方法，該方法能夠持續(xù)獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并能夠準(zhǔn)確直接反應(yīng)出實(shí)際交通量，無線射頻識別能夠?qū)囕v進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤，并將所獲取的交通數(shù)據(jù)以互聯(lián)網(wǎng)為媒介傳輸?shù)浇煌刂浦行模煌刂浦行哪軌驅(qū)⑺@取的交通數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)分析得出當(dāng)前的交通狀況，并將相應(yīng)交通狀況通知給行駛在路上的司機(jī)，通過電子地圖實(shí)時(shí)顯示交通狀況，進(jìn)而引導(dǎo)交通，緩解交通堵塞。
該技術(shù)的運(yùn)用能夠在對交通流不影響的前提下進(jìn)行交通數(shù)據(jù)的采集，這也大大優(yōu)化了交通狀況。通過射頻識別進(jìn)行交通數(shù)據(jù)采集的工作原理為：閱讀器和應(yīng)答器以電磁波作為媒介，進(jìn)行能量的傳輸與數(shù)據(jù)通訊。
在整個(gè)工作過程中，讀卡器首先通過天線傳輸加密數(shù)據(jù)載波信號到RFID 汽車標(biāo)簽，之后標(biāo)簽的發(fā)射天線工作域被激活，同時(shí)將加密的載有目標(biāo)識別碼的高頻加密載波信號通過某種調(diào)制方式經(jīng)卡內(nèi)高頻發(fā)射模塊發(fā)射出去，接收天線接收到射頻卡發(fā)來的載波信號，在讀卡器進(jìn)行處理之后，提取出相應(yīng)的目標(biāo)識別碼，并將識別碼傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，從而完成了預(yù)設(shè)的系統(tǒng)功能和自動(dòng)識別。