基于Niosn嵌人式軟核的隧道照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、高速公路隧道屬于特殊路段，隧道洞內(nèi)外環(huán)境差別非常大，需要在隧道內(nèi)設(shè)置照明，以消除司機(jī)的“暗適應(yīng)”與“明適應(yīng)”視覺問題，保證隧‘道行車安全．而當(dāng)前的大部分高速公路隧道照明控制系統(tǒng)簡單，照明光源舒適度不高，無法根據(jù)洞外環(huán)境亮度實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)隧道洞內(nèi)照明亮度，存在盲目加大隧道照明的亮度的問題，給行車安全帶來隱患，造成能源浪費(fèi)，不符合設(shè)計(jì)規(guī)范和國家節(jié)能的政策要求。
　　 本文介紹了當(dāng)前隧道照明的發(fā)展及照咀燈具智能控制的研究狀況，針對當(dāng)前隧道照

2、明的控制系統(tǒng)存在的問題，設(shè)計(jì)了基于NiosII嵌入式軟核的隧道照明控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)主要應(yīng)用于中小型隧道，具有調(diào)光精準(zhǔn)、節(jié)能省電的特點(diǎn)．可以實(shí)現(xiàn)的功能為：根據(jù)隧道外光照強(qiáng)度的變化對隧道內(nèi)照明進(jìn)行實(shí)時(shí)連續(xù)調(diào)光，實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)光照強(qiáng)度的平滑過渡；自動(dòng)故障檢測，一旦燈具出現(xiàn)故障可直接將故障燈編號(hào)顯示在液晶觸控屏上；夜間模式下隧道內(nèi)有無車輛檢測，當(dāng)無車輛通過時(shí)照明燈具全線關(guān)閉。根據(jù)隧道照明控制系統(tǒng)的功能要求，將本系統(tǒng)分為隧道外控制系統(tǒng)和隧道內(nèi)照明燈具

3、終端兩部分來分別設(shè)計(jì)。隧道外照明系統(tǒng)主要包括內(nèi)嵌于FPGA芯片的NiosⅡ軟核控制器、光強(qiáng)傳感器、車輛傳感器與液晶觸控屏。隧道內(nèi)照明燈具終端包括LED顆粒陣列、LED驅(qū)動(dòng)電路、燈具故障檢測電路以及C8051F330D控制終端。NiosⅡ內(nèi)核控制器與C8051F330D控制終端通過RS485總線進(jìn)行通信，傳遞調(diào)光信息與故障信息。本文介紹了以上各電路的設(shè)計(jì)思路和電路設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)原理，對電路主要器件的選型，所使用器件的結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)以及主要技術(shù)

4、參數(shù)的選擇和計(jì)算都進(jìn)行了詳細(xì)的說明，并且給出了每部分電路的詳細(xì)電路原理圖。軟件部分對隧道外控制系統(tǒng)和隧道內(nèi)照明燈具終端兩部分的軟件設(shè)計(jì)方法、流程及所實(shí)現(xiàn)的功能都進(jìn)行了詳細(xì)地描述。隧道外控制器實(shí)現(xiàn)了NiosH內(nèi)核控制器在FPGA中的嵌入，設(shè)計(jì)了串口、12C總線等模塊，在驅(qū)動(dòng)程序的基礎(chǔ)上，根據(jù)隧道照明控制系統(tǒng)的實(shí)際功能需求，編寫了相應(yīng)的應(yīng)用程序。隧道內(nèi)C805工F330D控制終端通過軟件實(shí)現(xiàn)了占空比可調(diào)的PWM輸出以及故障信號(hào)的處理與傳送。