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交通信号机中车辆超声检测传感器的研制
| 论文题名： | 交通信号机中车辆超声检测传感器的研制 |
| 关键词： | 交通信号机;超声波检测器;单片机;交通控制 |
| 摘要： | 目前南宁采用的环形感应线圈检测器已凸显出不足，“固定配时”的控制方式不能适应每一个十字路口，易造成资源的浪费以及道路通行率的降低，交通信号机中车辆超声检测传感器的研制就是为解决这一问题而开发的。 本文在原有基于DSP控制交通信号机的基础上，增加了超声波检测器替代原有的环形感应线圈检测器，把“固定配时”方式改为利用检测器传来的信号进行控制的实时控制方式，并对原有方案进行优化。 在研制过程中，本文设计了超声波检测器，主要包括硬件设计和软件设计。硬件设计上，利用单片机控制555电路产生方波，4069集成芯片对方波进行放大后通过发射探头把方波以超声波的形式发射出去。在遇到车辆后，超声波被反射回来并被接收探头所感应。超声波的接收处理电路则对接收到的信号进行处理。通过RC电路进行滤波，利用集成芯片NE5532两次放大，最后通过LM311电压比较器把处理后的信号转换成单片机可以识别的高低电平。 本文除设计超声波检测器之外还对原有方案进行优化。交通信号控制机利用超声波检测器传来的信号进行实时控制，并把当前执行方案时提前改变的时间存储起来。利用最小二乘法，以最贴近所提前的时间为优化目标，建立起一目标函数，使得某一值与所提前时间的平方和最小，并以原有方案所执行绿灯时间的最大值为边界条件来求取最优解，从而得到一套更适合当前路口的控制参数，并把结果通过GPRS传输给交通控制中心以供交警查看。 最后，对集成后的系统进行模拟实验，实现超声波检测器对路口前面的车流感应以及对控制方案的优化，包括把优化结果传输给上位机。 本课题来源广西科技开发项目（桂科攻0992002-24），主要研究路口车辆状态的超声波传感器检测系统及在交通信号控制机中的应用。 |
| 作者： | 刘国良 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 黄振峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广西大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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