基于ARM7核的城市智能交通数据采集与信号控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种基于ARM7核的城市智能交通数据采集与信号控制装置，其特征在于：它包括节点汇聚主控单元、无线接收单元和至少一个车流量传感器节点；每一个车流量传感器节点配置一个无线发射单元；无线发射单元通过无线通信信道以Zigbee网络方式经无线接收单元与节点汇聚主控单元网络连接；所述的节点汇聚主控单元为信号智能控制单元，包括ARM核处理系统，以及分别与ARM核处理系统连接的蜂鸣器、LED模拟显示模块、LCD液晶显示模块、供电管理模块、看门狗及复位模块、交通信号灯控制信号输出单元。该装置具有体积小、成本低、便于安装的优点，能够全天候的工作，便于在交通部门进行推广和普及。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于ARM7核的城市智能交通数据采集与信号控制装置，涉及一种利用巨磁阻传感器进行交通流量检测、通过ZigBee进行交叉路口传感节点的无线汇聚以及利用ARM7内核的微处理器进行处理并实现对城市交通车流量的数据采集与信号控制装置。
技术介绍
根据调查数据统计，我国发生在交叉口的交通事故约占道路交通事故的1/3，在所有交通事故类型中居首位，对交叉口交通安全影响最大的是冲突点问题，其在很大程度上是由于信号灯配时不合理(如黄灯时间太短，驾驶员来不及反应)，以及驾驶员不遵循交通信号灯，抢绿灯末或红灯头所引发交通流运行的不够稳定。随着我国经济的快速发展，私家 车也越来越多，交通控制还是延续原有的定时控制，在车辆增加的基础上，这种控制弊端也越来越多的体现出来，造成了十字交叉路口的交通拥堵和秩序混乱，严重的影响了人们的出行。智能交通中的信号灯控制显示出了越来越多的重要性。智能交通系统(Intelligent Transportation System,简称ITS)是利用尖端的电子信息技术，形成行人、公路和车辆三位一体的新公路交通系统的总称。我国现有的交通控制系统，相对于国外的发展具有较大的差距，这种落后的控制方式已经无法满足当前的交通运输的压力。目前，我国的智能交通系统对车辆的检测大多采用环形线圈探测器、微波探测器、超声波和视频探测器等。从性价比角度考虑，环形线圈探测器其技术成熟，检测精度高，可全天候的工作，但是安装时候需要切割地面，影响路面的寿命，目前主要应用在停车场内。超声波和微波容易受到天气和障碍物的影响，造成误检。视频探测是目前应用较多的检测方式，适用于城市交叉路口的交通控制，但易受恶劣气候的影响，夜间要求有路灯照明。上述的交通控制系统普遍价格比较昂贵，需要有线的方式进行检测，只能够提供单一的十字路口的交通控制。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是一种基于ARM7核的城市智能交通数据采集与信号控制装置，可以用城市智能交通系统数据的采集传输以及融化处理，同时也可以直接作为城市交通交叉路口的流量控制以及信号控制终端使用。本技术为解决上述技术问题所采用的技术方案如下一种基于ARM7核的城市智能交通数据采集与信号控制装置，其特征在于它包括节点汇聚主控单元、无线接收单元和至少一个车流量传感器节点；每一个车流量传感器节点配置一个无线发射单元；无线发射单元通过无线通信信道以Zigbee网络方式经无线接收单元与节点汇聚主控单元网络连接；所述的节点汇聚主控单元为信号智能控制单元，包括ARM核处理系统，以及分别与ARM核处理系统连接的蜂鸣器、LED模拟显示模块、IXD液晶显示模块、供电管理模块、看门狗及复位模块、交通信号灯控制信号输出单元。所述的传感器节点是由两个相距50-100mm的巨磁阻传感器布设构成。ARM核处理系统采用SAMSUNG公司的SoC_S3C44B0X芯片。所述的无线发射单元采用美国德州仪器TI公司生产的ZigBee无线单片机系列芯片-CC2430和射频天线。所述的无线通信信道采用2. 4GHz无线通信频率。所述的无线接收单元采用美国德州仪器TI公司生产ZigBee无线单片机系列芯片-CC2430和射频天线。上述装置使用时包括下列步骤①将车流量传感器节点布设在交叉路口的道路两边，每个节点包括两个巨磁阻传感器，两个磁阻传感器间隔50-100mm距离安放； ②利用差分放大器将两个磁阻传感器所获取的车辆信号进行放大，并进行A/D转换；③利用ARM7核微处理器对放大和A/D转换后的数字信号进行处理并输入ZigBee收发单元，ZigBee收发单元通过射频天线将信号传输入到节点汇聚主控单元；④节点汇聚主控单元通过射频天线将ZigBee组网的各个传感器节点信号进行汇总，并对交叉路口各个方向的车辆信息进行统计、判别和处理；⑤节点汇聚主控单元将处理后的信息进行优化，通过LED模拟显示，IXD液晶显示，同时将计算结果输出到交通信号灯控制输出单元；⑥交通信号灯控制输出单元能输出与原有信号灯匹配的控制信号，从而对路口的信号有效地控制。本技术的有益效果为该装置采用无线传感器网络结合巨磁阻传感器来完成交通的智能控制，相临十字交叉路口处的无线传感器汇聚节点之间能够进行通信，无线传感器网络能够自主实现数据的采集、融合和传输等应用。整套装置支持ZigBee协议，具有数据较验和冲突检测的功能。无线传感器节点的传感器为磁阻传感器，选用灵敏度较高的巨磁阻传感器来完成对行驶车辆的检测；系统的频率选择在2. 4Ghz工作频段，该频段相对于433Mhz、868Mhz、915Mhz具有较宽的工作频带和较快的信号传输速率；由两个相距50-100mm的磁阻传感器，当有车辆通过时，传感器周围的地磁场发生变化，变化的磁场信号经过信号放大后经过A/D转换器后送入微处理器，处理器便立即启用定时器记录下车辆通过的时刻，然后开始采集后端传感器的输出信号，当检测到车辆后计时器停止计时。重新开始车辆的计数工作，检测下一辆车，系统采用两个传感器能够判断车辆行驶的方向。检测后的信息经处理后发送至收发单元，收发单元将检信号发送给无线传感器汇聚节点；安装在道路边的无线传感器节点实时的检测检测车道上行经的车辆，并能够由远离信号灯的无线传感器节点实时的检测停留在车道上的排对车辆长度，传感器节点将监测到的信息实时的发送给无线传感器汇聚节点。汇聚节点根据道路两边布置的传感器发送来的信息。以路面的实际车辆长度为输入量，输出量为实际控制延长的绿灯时间，最终实现平面交叉口信号灯的控制。收发单元则使用射频模块，可进行远距离传输。微处理器使用SAMSUNG公司的SoC_S3C44B0X，S3C44B0X片内集成ARMHDMI核，采用0. 25umCM0S工艺制造，并在ARM7TDMI核基本功能的基础上集成了丰富的外围功能模块，便于低成本设计嵌入式应用系统。该装置具有体积小、成本低、便于安装的优点，能够全天候的工作，便于在交通部门进行推广和普及。以下结合附图和实施例对本技术作进一步详细说明图I是本技术总体结构框图。图2是传感器节点与ARM核处理系统网络连接结构框图。图3是无线发射单元与ARM核处理系统网络连接结构框图。具体实施方式附图说明图1-3所示一种基于ARM7核的城市智能交通数据采集与信号控制装置，其特征在于它包括节点汇聚主控单元500、无线接收单元400和至少一个车流量传感器节点100 ；每一个车流量传感器节点100配置一个无线发射单元200 ;无线发射单元200通过无线通信信道300经无线接收单元400与节点汇聚主控单元500以Zigbee网络方式连接；所述的节点汇聚主控单元500为信号智能控制单元，包括ARM核处理系统，以及分别与ARM核处理系统连接的蜂鸣器501、LED模拟显示502、IXD液晶显示503、供电管理模块505、看门狗及复位模块、交通信号灯控制信号输出单元507。所述的传感器节点100是由两个相距50-100mm的磁阻传感器101布设构成。 ARM核处理系统采用SAMSUNG公司的SoC_S3C44B0X。所述的无线发射单元200是采用美国德州仪器TI公司生产的ZigBee无线单片机系列芯片-CC2430和射频天线。所述的无线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ARM7核的城市智能交通数据采集与信号控制装置，其特征在于：它包括节点汇聚主控单元、无线接收单元和至少一个车流量传感器节点；每一个车流量传感器节点配置一个无线发射单元；无线发射单元通过无线通信信道以Zigbee网络方式经无线接收单元与节点汇聚主控单元网络连接；所述的节点汇聚主控单元为信号智能控制单元，包括ARM核处理系统，以及分别与ARM核处理系统连接的蜂鸣器、LED模拟显示模块、LCD液晶显示模块、供电管理模块、看门狗及复位模块、交通信号灯控制信号输出单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈长宝，杨博雄，李二军，卢志渊，
申请(专利权)人：百年金海安防科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：