基于linux和ARM的隧道交通控制器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、目前高速公路建設(shè)正處在快速發(fā)展時(shí)期，隧道已成為高速公路建設(shè)里重要的建設(shè)點(diǎn)。但高速公路隧道是一個(gè)密封復(fù)雜的環(huán)境，一直以來也是交通事故多發(fā)地段，因此，高速公路隧道的監(jiān)控已成為交通行業(yè)里挽救人民生命財(cái)產(chǎn)安全的重要部分。而隧道監(jiān)控系統(tǒng)中控制器的選擇，將直接關(guān)系到監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性和成本。
　　 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和芯片技術(shù)的發(fā)展．越來越多的嵌入式芯片和微型操作系統(tǒng)已融入到我們的生活中。如何將功能強(qiáng)大的芯片開發(fā)成需要的產(chǎn)品，以提高我們自

2、動(dòng)化水平，己成為嵌入式設(shè)計(jì)師的研究方向。本文針對(duì)高速公路隧道監(jiān)控系統(tǒng)控制器的需求，設(shè)計(jì)一款應(yīng)用于高速公路隧道的控制器。它是基于Linux操作系統(tǒng)開發(fā)的嵌入式控制器，采用了結(jié)構(gòu)化、模塊化的設(shè)計(jì)方案。
　　 控制器設(shè)計(jì)的I／O接口對(duì)信號(hào)進(jìn)行了隔離，以克服隧道內(nèi)的干擾和提高控制器的穩(wěn)定性，可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場數(shù)字信號(hào)、模擬信號(hào)進(jìn)行采集，并對(duì)一些開關(guān)量控制?？刂破饔幸粋€(gè)RS232通訊接口，主要用于系統(tǒng)調(diào)試和程序下載。兩個(gè)RS485接口都支持Mo

3、dbus RTU標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，方便串行設(shè)備的接入，一個(gè)為Modbus RTU主站，另一個(gè)為Modbus RTU從站．控制器以太網(wǎng)接口是基于TCP／IP構(gòu)架的，在控制器里設(shè)計(jì)了一個(gè)并發(fā)服務(wù)器，它支持多個(gè)客戶端同時(shí)通過Modbus／TCP協(xié)議進(jìn)行訪問。并且控制器設(shè)計(jì)了LISB接U、SD接口、擴(kuò)展總線接口等，十分方便我們系統(tǒng)存儲(chǔ)和IO升級(jí)。
　　 區(qū)別于傳統(tǒng)的控制器，本文設(shè)計(jì)的控制器采用了ARM9構(gòu)架的S3C2440處理器，使系統(tǒng)頻率最高

4、可達(dá)532M。它擁有大容量的Flash進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并移植了SQLite3關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，可方便對(duì)控制器內(nèi)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和查詢．為了適應(yīng)隧道內(nèi)設(shè)備分布廣，且信號(hào)干擾強(qiáng)，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)光電以太網(wǎng)模塊，直接支持SC光纖接口，極大的改善了控制器的通訊能力。
　　 由于控制器移植了linux操作系統(tǒng)，可方便更新程序和擴(kuò)展功能。
　　 控制器可用C／C++語言進(jìn)行編程，新程序經(jīng)編譯后即可通過．RS232口、USB口或以太網(wǎng)載至系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)行